Mesurer consommation électrique en industrie
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Conseils forum électricité : Mesurer consommation électrique en industrie
Bonjour.
Je suis actuellement en stage au sein d'une usine qui produit des objets de différentes formes par l'utilisation de moules qui chauffent.
Le procédé est simple : le moule est chauffé par des éléments résistifs pour atteindre la température consigne (70° C).
L'objectif de mon stage est de d'abord quantifier la consommation des moules et d'y apporter une solution innovante afin de réduire cette consommation.
1) Comment mesure-t-on une consommation ?
Je me suis servi d'un compteur installé en maintenance pour une ligne de chauffe afin d'étudier un seul moule.
(Je peux transmettre la référence si cela est important).
Et j'ai réalisé un essai pour mesurer la consommation pour 3 cycles de production de 30 minutes (le temps est-il trop court ?)
Le compteur m'affiche, disons, une consommation de 1 kWh pour 3 cycles, donc un cycle consommerait 0,33 kWh ?
L'outil et la méthode de mesure sont-ils cohérents ?
2) C'est un compteur qui mesure la puissance active mais, sachant que la charge (éléments de chauffe résistifs) est purement résistive, la puissance active est-elle égale à la puissance apparente ?
Je vous remercie et je suis preneur de tout type de conseils.
Je suis actuellement en stage au sein d'une usine qui produit des objets de différentes formes par l'utilisation de moules qui chauffent.
Le procédé est simple : le moule est chauffé par des éléments résistifs pour atteindre la température consigne (70° C).
L'objectif de mon stage est de d'abord quantifier la consommation des moules et d'y apporter une solution innovante afin de réduire cette consommation.
1) Comment mesure-t-on une consommation ?
Je me suis servi d'un compteur installé en maintenance pour une ligne de chauffe afin d'étudier un seul moule.
(Je peux transmettre la référence si cela est important).
Et j'ai réalisé un essai pour mesurer la consommation pour 3 cycles de production de 30 minutes (le temps est-il trop court ?)
Le compteur m'affiche, disons, une consommation de 1 kWh pour 3 cycles, donc un cycle consommerait 0,33 kWh ?
L'outil et la méthode de mesure sont-ils cohérents ?
2) C'est un compteur qui mesure la puissance active mais, sachant que la charge (éléments de chauffe résistifs) est purement résistive, la puissance active est-elle égale à la puissance apparente ?
Je vous remercie et je suis preneur de tout type de conseils.
13 septembre 2023 à 09:44
Questions / Réponses Électricité 1
Mesurer consommation électrique en industrie
Bonjour Kelto.
1. Un compteur d'énergie active est adapté pour le mesurage envisagé.
Le chauffage des moules est de type résistif, mais monophasé ou triphasé ?
Réduire la consommation des moules lors de chaque type de chauffe, pourquoi pas, mais la contrainte est de les amener et les maintenir à la température voulue. On ne voit pas comment il serait possible de diminuer la consommation d'énergie nécessaire. D'autant plus qu'on ne connait pas leur configuration de construction, l'isolation notamment.
2. Plutôt que de vous répondre directement, on vous invite à travailler le sujet : puissances en régime sinusoïdal :
- puissance apparente
- puissance active
- puissance réactive
- facteur de puissance (cosinus(phi))
- diagramme de Fresnel des puissances
- déphasage phi entre les grandeurs tension et courant (entre grandeurs instantanée - et entre les vecteurs de Fresnel correspondants - orientation de l'angle de i vers u dans le sens trigonométrique)
- puissances en régime triphasé sinusoïdal : cas général, puis cas d'une charge équilibrée - relation entre tension simple et tension composée - etc.
Pour répondre à votre question, vous pouvez mesurer les grandeurs en fonctionnement, tension et intensité du courant efficaces (mono ou triphasé ?), afin de confirmer votre hypothèse. On rappelle que la puissance active instantanée est déductible de l'indication du compteur d'énergie active. On préfèrerait un wattmètre ou une pince wattmétrique.
Quel est votre niveau de formation initial ?
Un rapport de stage devra probablement être effectué. Il faut commencer le plan dès maintenant.
Votre tuteur est là pour vous guider. Le recours au forum n'est pas la solution à développer. Les contributeurs apportent une aide ponctuelle.
Il faut vous référer à votre cours, vos livres, les TP s'il y en a eus, et fournir un travail personnel de tous les instants, même rentré chez vous.
Cordialement.
Nota : l'usage du forum inclut des échanges à distance, donc des réponses.
1. Un compteur d'énergie active est adapté pour le mesurage envisagé.
Le chauffage des moules est de type résistif, mais monophasé ou triphasé ?
Réduire la consommation des moules lors de chaque type de chauffe, pourquoi pas, mais la contrainte est de les amener et les maintenir à la température voulue. On ne voit pas comment il serait possible de diminuer la consommation d'énergie nécessaire. D'autant plus qu'on ne connait pas leur configuration de construction, l'isolation notamment.
2. Plutôt que de vous répondre directement, on vous invite à travailler le sujet : puissances en régime sinusoïdal :
- puissance apparente
- puissance active
- puissance réactive
- facteur de puissance (cosinus(phi))
- diagramme de Fresnel des puissances
- déphasage phi entre les grandeurs tension et courant (entre grandeurs instantanée - et entre les vecteurs de Fresnel correspondants - orientation de l'angle de i vers u dans le sens trigonométrique)
- puissances en régime triphasé sinusoïdal : cas général, puis cas d'une charge équilibrée - relation entre tension simple et tension composée - etc.
Pour répondre à votre question, vous pouvez mesurer les grandeurs en fonctionnement, tension et intensité du courant efficaces (mono ou triphasé ?), afin de confirmer votre hypothèse. On rappelle que la puissance active instantanée est déductible de l'indication du compteur d'énergie active. On préfèrerait un wattmètre ou une pince wattmétrique.
Quel est votre niveau de formation initial ?
Un rapport de stage devra probablement être effectué. Il faut commencer le plan dès maintenant.
Votre tuteur est là pour vous guider. Le recours au forum n'est pas la solution à développer. Les contributeurs apportent une aide ponctuelle.
Il faut vous référer à votre cours, vos livres, les TP s'il y en a eus, et fournir un travail personnel de tous les instants, même rentré chez vous.
Cordialement.
Nota : l'usage du forum inclut des échanges à distance, donc des réponses.
13 septembre 2023 à 10:41
Questions / Réponses Électricité 2
Mesurer consommation électrique en industrie
Bonjour GL.
Merci pour votre réponse.
J'ai manqué de préciser certaines informations qui sont importantes.
Les tout est en triphasé et les charges sont toutes identiques donc équilibré.
Je suis issue d'un dut ou j'ai quand même vu toutes les notions que vous avez cité avec en plus 1 an d'études supplémentaires dans ces domaines.
Le plus important était de savoir si l'utilisation de ce compteur afin de déterminer la consommation est une bonne façons de faire.
Je dois être le plus autonome possible pour le moment d'où ma demande sur le forum (mon tuteur est génial mais il est n'est pas Expert en électrotechnique) et je le savais c'est a moi d'être autonome avant même d'avoir rejoint l'entreprise.
Je suis conscient que l'aide ici est ponctuelle je voulais juste savoir si ma façon de procéder est bonne ou non.
Je vous remercie à nouveau pour votre aide précieuse.
Merci pour votre réponse.
J'ai manqué de préciser certaines informations qui sont importantes.
Les tout est en triphasé et les charges sont toutes identiques donc équilibré.
Je suis issue d'un dut ou j'ai quand même vu toutes les notions que vous avez cité avec en plus 1 an d'études supplémentaires dans ces domaines.
Le plus important était de savoir si l'utilisation de ce compteur afin de déterminer la consommation est une bonne façons de faire.
Je dois être le plus autonome possible pour le moment d'où ma demande sur le forum (mon tuteur est génial mais il est n'est pas Expert en électrotechnique) et je le savais c'est a moi d'être autonome avant même d'avoir rejoint l'entreprise.
Je suis conscient que l'aide ici est ponctuelle je voulais juste savoir si ma façon de procéder est bonne ou non.
Je vous remercie à nouveau pour votre aide précieuse.
13 septembre 2023 à 11:17
Questions / Réponses Électricité 3
Mesurer consommation électrique en industrie
Re.
Vos questions sont relativement simples et étonnantes.
Un compteur tel que ceux utilisés dans l'habitat est adapté à la mesure de l'énergie active puisqu'il est fait pour cela.
Rappelons que l'énergie active est celle qui fait tourner les moteurs et chauffer les résistances.
Le résultat, sauf si c'est juste un exemple, semble petit par rapport au procédé de fabrication.
Il peut y avoir des différences d'un four à l'autre, c'est pourquoi la mesure sur un seul four serait préférable, avec un cycle qu'il vous faudra définir.
Si vous voulez définir tous les paramètres d'un réseau ou d'une machine, il faudra passer par l'utilisation d'un analyseur de réseau (Chauvin Arnoux, Fluke et autres), qui fait la visualisation et l'enregistrement de toutes les grandeurs tensions courants instantanés, un calculateur interne sort alors le résultat de différentes façons. Si vous voulez progresser dans le domaine industriel ce sont ces appareils qu'il faut savoir mettre en œuvre et exploiter. Suivant le DUT que vous avez préparé, un TP au minimum a (aurait ?) dû être fait.
Le compteur à l'ancienne, pourquoi pas, mais on fait mieux. C'est beaucoup plus cher (voir les catalogues).
On attire votre attention sur la définition des grandeurs (instantanées, moyennes, efficaces) et leur notation. C'est à vous désormais de bien les utiliser et de les transmettre. Si les enseignants de l'IUT sont consciencieux, on peut espérer qu'ils aient soigné les schémas et les notations. Ce n'est pas toujours le cas.
Intéressez vous aussi aux puissances déformantes qui affectent des récepteurs non linéaires (soudeuses). Sachez aussi que l'électronique moderne permet d'alimenter des récepteurs non linéaires tout en compensant le cos(phi) pour qu'il se rapproche de 1.
Tout cela un analyseur de réseau est capable de le traiter. Si vous continuez dans l'électrotechnique, il faudra dominer (et connaître) les moyens modernes de mesurage, tout en connaissant l'Histoire du mesurage depuis Ampère. Les "anciens" étaient des génies de l'invention.
Sachant que la puissance réactive Q est celle qui magnétise les machines ou les circuits (récepteurs inductifs), peut-il y en avoir dans le cas d'un récepteur purement résistif ?
Le triangle des puissance P, Q, S ne serait-il pas juste un segment de droite ?
Vous concluez vous même.
Si votre employeur veut vous faire un cadeau, c'est ici : https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/archives-th12/archives-convertisseurs-et-machines-électriques-tiadb/archive-1/mesures-en-electrotechnique-d130/#corps-article
Cordialement.
Citation :Oui, mais lequel ? Génie électrique ? Mesures physiques ?
Je suis issue d'un dut
Vos questions sont relativement simples et étonnantes.
Un compteur tel que ceux utilisés dans l'habitat est adapté à la mesure de l'énergie active puisqu'il est fait pour cela.
Rappelons que l'énergie active est celle qui fait tourner les moteurs et chauffer les résistances.
Le résultat, sauf si c'est juste un exemple, semble petit par rapport au procédé de fabrication.
Il peut y avoir des différences d'un four à l'autre, c'est pourquoi la mesure sur un seul four serait préférable, avec un cycle qu'il vous faudra définir.
Si vous voulez définir tous les paramètres d'un réseau ou d'une machine, il faudra passer par l'utilisation d'un analyseur de réseau (Chauvin Arnoux, Fluke et autres), qui fait la visualisation et l'enregistrement de toutes les grandeurs tensions courants instantanés, un calculateur interne sort alors le résultat de différentes façons. Si vous voulez progresser dans le domaine industriel ce sont ces appareils qu'il faut savoir mettre en œuvre et exploiter. Suivant le DUT que vous avez préparé, un TP au minimum a (aurait ?) dû être fait.
Le compteur à l'ancienne, pourquoi pas, mais on fait mieux. C'est beaucoup plus cher (voir les catalogues).
On attire votre attention sur la définition des grandeurs (instantanées, moyennes, efficaces) et leur notation. C'est à vous désormais de bien les utiliser et de les transmettre. Si les enseignants de l'IUT sont consciencieux, on peut espérer qu'ils aient soigné les schémas et les notations. Ce n'est pas toujours le cas.
Intéressez vous aussi aux puissances déformantes qui affectent des récepteurs non linéaires (soudeuses). Sachez aussi que l'électronique moderne permet d'alimenter des récepteurs non linéaires tout en compensant le cos(phi) pour qu'il se rapproche de 1.
Tout cela un analyseur de réseau est capable de le traiter. Si vous continuez dans l'électrotechnique, il faudra dominer (et connaître) les moyens modernes de mesurage, tout en connaissant l'Histoire du mesurage depuis Ampère. Les "anciens" étaient des génies de l'invention.
Citation :Je n'ose pas répondre.
la puissance active est-elle égale à la puissance apparente ?
Sachant que la puissance réactive Q est celle qui magnétise les machines ou les circuits (récepteurs inductifs), peut-il y en avoir dans le cas d'un récepteur purement résistif ?
Le triangle des puissance P, Q, S ne serait-il pas juste un segment de droite ?
Vous concluez vous même.
Si votre employeur veut vous faire un cadeau, c'est ici : https://www.techniques-ingenieur.fr/base-documentaire/archives-th12/archives-convertisseurs-et-machines-électriques-tiadb/archive-1/mesures-en-electrotechnique-d130/#corps-article
Cordialement.
13 septembre 2023 à 16:06
Questions / Réponses Électricité 4
Mesurer consommation électrique en industrie
Plus d'échanges ? C'est pourtant la règle d'usage du forum.
17 septembre 2023 à 22:07
Questions / Réponses Électricité 5
Mesurer consommation électrique en industrie
Bonjour GL.
Pardon je viens de voire votre réponse je vous remercie à nouveau.
Ils n'ont pas d'analyseur de réseaux ici et c'est impossible de s'en procurer un au vue du prix de ces outils.
Et les moyen mis à disposition sont très limitées.
Je peux pas pas non plus intervenir sur les installations électriques...
Est-il possible de calculer la puissance à un instant t a partir de la mesure du courant ? P = Racine 3 *U*I*cos phi.
Supposant un cos phi =1 et une tension de 400 V pourrais-je remonter à la puissance avec le courant ? Il me faut juste un ordre de grandeur je ne cherche pas à être précis.
J'ai vu qu'ils avaient des pinces de courant pourrais-je utiliser une pince et mesure le courant sur une phase et supposé que les 3phases ont la même consommation car les charges résistive sont identiques et au même nombres par phases ?
Et ainsi multiplier ce courant par racine de 3 et 400 ?
Connaissez vous d'autre outils plus accessible qu'un analyseur de réseau tout simplement ?
Pardon je viens de voire votre réponse je vous remercie à nouveau.
Ils n'ont pas d'analyseur de réseaux ici et c'est impossible de s'en procurer un au vue du prix de ces outils.
Et les moyen mis à disposition sont très limitées.
Je peux pas pas non plus intervenir sur les installations électriques...
Est-il possible de calculer la puissance à un instant t a partir de la mesure du courant ? P = Racine 3 *U*I*cos phi.
Supposant un cos phi =1 et une tension de 400 V pourrais-je remonter à la puissance avec le courant ? Il me faut juste un ordre de grandeur je ne cherche pas à être précis.
J'ai vu qu'ils avaient des pinces de courant pourrais-je utiliser une pince et mesure le courant sur une phase et supposé que les 3phases ont la même consommation car les charges résistive sont identiques et au même nombres par phases ?
Et ainsi multiplier ce courant par racine de 3 et 400 ?
Connaissez vous d'autre outils plus accessible qu'un analyseur de réseau tout simplement ?
20 septembre 2023 à 10:27
Questions / Réponses Électricité 6
Mesurer consommation électrique en industrie
Re. Rien ne vous dit que la tension est de 230 V.
Le calcul que vous envisagez est valable pour une charge triphasée équilibrée.
Pour un ordre de grandeur cela vous suffira. Mesurer la tension V ou U est très simple.
L'intensité avec une pince ampèremétrique.
Dans votre cas c'est soit la formule précédente, ou 3.V.I.cos(phi) avec V = tension simple, I = intensité en ligne, phi = déphasage compté de I1 (vecteur) vers V1 (vecteur).
Si l'intensité est faible alors que le calibre de la pince est faible, on insère un conducteur qui fera 10 passages dans la pince ; il suffira de diviser le résultat par 10. On insiste, ce n'est pas le nombre de spires mais de passages.
Une spire = 2 passages = 2 conducteurs enserrés.
Voir CA8220 Chauvin Arnoux. Il faut en avoir l'utilité. Et 1 000 €
Cordialement.
Le calcul que vous envisagez est valable pour une charge triphasée équilibrée.
Pour un ordre de grandeur cela vous suffira. Mesurer la tension V ou U est très simple.
L'intensité avec une pince ampèremétrique.
Dans votre cas c'est soit la formule précédente, ou 3.V.I.cos(phi) avec V = tension simple, I = intensité en ligne, phi = déphasage compté de I1 (vecteur) vers V1 (vecteur).
Si l'intensité est faible alors que le calibre de la pince est faible, on insère un conducteur qui fera 10 passages dans la pince ; il suffira de diviser le résultat par 10. On insiste, ce n'est pas le nombre de spires mais de passages.
Une spire = 2 passages = 2 conducteurs enserrés.
Voir CA8220 Chauvin Arnoux. Il faut en avoir l'utilité. Et 1 000 €
Cordialement.
20 septembre 2023 à 14:52
Questions / Réponses Électricité 7
Mesurer consommation électrique en industrie
Encore merci de prendre le temps de répondre c'est super intéressant de discuter avec vous.
J'insiste mais j'en ai discuté avec mon tuteur et mon projet n'est pas important au point d'investir dans un outil de mesure tel que celui que vous m'avez conseillé.
Surtout que après mon départ il ne sera jamais réutiliser.
Je vais plutôt me renseigner pour de la location.
J'insiste mais j'en ai discuté avec mon tuteur et mon projet n'est pas important au point d'investir dans un outil de mesure tel que celui que vous m'avez conseillé.
Surtout que après mon départ il ne sera jamais réutiliser.
Je vais plutôt me renseigner pour de la location.
20 septembre 2023 à 18:32
Questions / Réponses Électricité 8
Mesurer consommation électrique en industrie
Il serait bon que vous passiez du temps sur ce type d'appareil pour acquérir de nouvelles compétences. Peut-être y en a t-il à l'IUT ? Ou dans une section de STS électrotechnique où vous auriez vos entrées ?
Pour bien exploiter les données il faut connaitre toutes les définitions dont une partie a été énumérée le 13 septembre 2023 à 10:41
Quand on est tombé dans la marmite du mesurage on est bien meilleur que ceux qui se contentent de brancher l'appareil de mesure et lire le résultat. Toute mesure n'a de sens que si elle est accompagnée de sa précision. Comme souvent dit sur le forum, le scientifique doute.
S'il y a rapport de stage, il faudra certes raconter le vécu, mais développer en faisant une analyse critique et en proposant des améliorations ou autres développements.
On vous encourage à continuer après le DUT si cela vous est possible.
Cordialement.
Pour bien exploiter les données il faut connaitre toutes les définitions dont une partie a été énumérée le 13 septembre 2023 à 10:41
Quand on est tombé dans la marmite du mesurage on est bien meilleur que ceux qui se contentent de brancher l'appareil de mesure et lire le résultat. Toute mesure n'a de sens que si elle est accompagnée de sa précision. Comme souvent dit sur le forum, le scientifique doute.
S'il y a rapport de stage, il faudra certes raconter le vécu, mais développer en faisant une analyse critique et en proposant des améliorations ou autres développements.
On vous encourage à continuer après le DUT si cela vous est possible.
Cordialement.
20 septembre 2023 à 20:03
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