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9-12- Machine de bobinage de fibres synthétiques Figure 159 Schéma de principe du bobinoir et structure de l’automatisme (Document Siemens) Exigences en matière de machine: ■■dans une installation de filature de fibres synthétiques, le bobinage constitue la dernière étape du process, ■■vitesses de filage très élevée : 8000 m/min, ■■changement des bobines pleines au vol sans interruption du filage. Principales exigences concernant le système d’entraînement et d’automatisation : ■■les bobinoirs défectueux doivent pouvoir être remplacés très rapidement en cours de production, ce qui impose un concept d’automatisation et d’entraînement modulaire, ■■l’adressage et le paramétrage du bobinoir de rechange doit se faire automatiquement, ■■au lieu de trois systèmes, un seul système pour les entraînements U/f, Vector et Servo, la logique et la technologie. 110 Le présent document est la propriété des entreprises qui ont contribué à sa rédaction et du GIMELEC. Il est protégé par le droit d’auteur. Il ne peut être reproduit , modifié, diffusé, exploité sans l’autorisation écrite des propriétaires.
10- Les économies d’énergie Rendement d’un système complet Tout système (Figure 160), aussi soigné soit-il, est le siège de pertes. Ces pertes se matérialisent par un échauffement. Les pertes sont liées aux frottements, plus le coefficient de frottement est important plus le rendement baisse. Une construction soignée est donc incontournable pour obtenir l’optimisation du système. Les systèmes de contrôle de mouvement n’échappent pas à cette règle. Les pertes sont localisées aux endroits suivants : Figure 160 Les éléments générateurs de pertes ■■le guidage, ■■conversion de mouvement, ■■réducteur, ■■moteur (pertes joules et courants de Foucault), ■■la conversion d’énergie (pertes joules, pertes de commutations dans les composants de puissance, harmoniques...). Le rendement de l’ensemble est égal au produit des rendements de chaque élément cité ci-dessus. En imaginant que le rendement de chacun est égal à 90%, on voit aisément que le rendement global est de 59% seulement. Il est donc primordial de rechercher à optimiser chaque constituant à un prix acceptable. Pertes dans le guidage Pour être exhaustif, il faudrait inclure dans la liste précédente les systèmes électriques associés (automates, superviseurs, relais, contacteur etc..). Le rendement de ces systèmes est supérieur à 90%. Rangées par ordre de rendement et de prix croissants, les solutions possibles sont les suivantes : ■■galets, ■■douille à billes, ■■règle à billes, ■■règle à rouleaux. En dehors du prix, le choix de la solution dépendra en particulier des jeux acceptables et des vitesses de déplacement. Il faut également noter que les systèmes de conversion de mouvement, en particulier les vis, peuvent avoir des rendements différents à l’accélération et à la décélération. En d’autres termes, quand le mobile ralentit, une partie significative de l’énergie cinétique peut être perdue. Le choix de la solution dépendra des masses à déplacer, des vitesses de déplacement et du coût acceptable. Pertes dans conversion de mouvement Le rendement de ces systèmes varie de 60% à plus de 90%. Par ordre de rendement et de prix croissants, les solutions utilisables sont : ■■bielle-manivelle, ■■courroies crantées, ■■crémaillère, ■■vis à recirculation de billes, ■■vis à rouleaux, ■■vis à recirculation de rouleaux. Pertes dans les réducteurs Le rendement de ces systèmes varie de 80% à plus de 90%. Le jeu du réducteur est souvent l’élément principal du choix, car cela déterminera la précision du positionnement, avec une incidence sur le rendement; un des réducteurs qui permet un jeu nul est le réducteur harmonique, au détriment du rendement qui , au mieux, est de l’ordre de 80%. Pour les autres réducteurs, le jeu et le rendement sont directement liés à la précision du taillage des engrenages, à leur nombre, ainsi qu’à leur état de surface. L’utilisation de la technologie épicycloïdale permet d’obtenir un rendement pouvant dépasser 95% A noter que les réducteurs peuvent avoir des rendements différents à la mise en mouvement et au ralentissement. C’est particulièrement vrai pour les réducteurs à vis. Le présent document est la propriété des entreprises qui ont contribué à sa rédaction et du GIMELEC. Il est protégé par le droit d’auteur. Il ne peut être reproduit , modifié, diffusé, exploité sans l’autorisation écrite des propriétaires. 111
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Édition 2- 2012
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Sommaire 1- Préface1 2- Introducti
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1- Préface Le «Motion Control» o
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2- Introduction Historique La comma
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2- Introduction La deuxième famill
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3- L’entraînement 3-2- La conver
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3- L’entraînement 3-2- La conver
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3- L’entraînement 3-3- Les rédu
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Cloche déformable Moyeu elliptique
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3- L’entraînement 3-5- Le dimens
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1- L’entraînement 3-6- Les frein
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3- L’entraînement 3-8- L’offre
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Page 145: Édition novembre 2012
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