13 MARCHE
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Martin Fröhlich Daniel Burri<br />
Dr. Reinhold Güth<br />
Nouvelle solution pour les rotatives de presse WIFAG<br />
Tolérance de panne<br />
sur le réseau électrique<br />
Cet article décrit des solutions techniques de tolérance aux pannes sur le réseau électrique, proposées pour les<br />
rotatives de presse WIFAG, plus spécifiquement pour les pannes de courte durée.<br />
La première partie de cet article expose une nouvelle fonction<br />
des rotatives WIFAG permettant la décélération automatique<br />
en cas de panne d’électricité, afin d’éviter les casses de bande.<br />
Cette fonction de protection basique, peu onéreuse, est proposée<br />
par WIFAG à ses clients afin d’atténuer les effets négatifs<br />
des courtes pannes de réseau. Lorsque le courant est rétabli, la<br />
rotative peut immédiatement être redémarrée.<br />
Cette solution ne nécessite aucune installation complémentaire<br />
hors de la rotative. Elle n’induit aucun coût d’exploitation<br />
supplémentaire, en particulier au niveau de la consommation<br />
d’énergie.<br />
La seconde partie de l’article détaille des solutions techniques<br />
plus complètes destinées à palier aux pannes de réseau électrique.<br />
Celles-ci impliquent en contrepartie des investissements<br />
et des coûts d’exploitation plus élevés.<br />
L’installation d’un onduleur supplémentaire avec stockage de<br />
l’énergie cinétique (volant d’inertie) permet de faire face aux<br />
courtes pannes du réseau électrique, d’une durée par exemple<br />
de 3 secondes, sans préjudice pour la production.<br />
En cas de panne de réseau prolongée, l’arrêt de la rotative est<br />
contrôlé pour éviter toute casse de bande, avec dans certains<br />
cas, l’utilisation d’un générateur diesel.<br />
Des besoins variables selon les régions<br />
Les pannes d’alimentation électrique peuvent être provoquées<br />
par l’orage et les intempéries, ou tout simplement par une surcharge<br />
du réseau électrique.<br />
Fort heureusement, les pannes de réseau de longue durée avec<br />
effondrement total de l’alimentation électrique sur plusieurs<br />
minutes, voire même plusieurs heures, ont un caractère extrêmement<br />
rare dans la plupart des régions du monde.<br />
Les pannes de réseau de courte durée, avec interruption de tension,<br />
sous- ou surtension, pics de tension ou perturbations de<br />
fréquence, sont beaucoup plus courantes. Selon les statistiques<br />
des fournisseurs d’électricité, la plupart des incidents de réseau<br />
sont très brefs et durent le plus souvent moins de 3 secondes.<br />
Dans certaines régions d’Europe, d’Amérique et d’Asie, des<br />
pannes d’alimentation électrique peuvent survenir durant certaines<br />
saisons suite aux orages ou aux grosses intempéries.<br />
Dans ce contexte, toute une série de brèves interruptions du<br />
réseau peut se produire en l’espace de quelques heures.<br />
Pannes d’électricité et casse de bande<br />
En cas de panne de l’alimentation électrique, même brève, les<br />
entraînements à courant triphasé, à vitesse variable, ne sont<br />
généralement plus fonctionnels au bout de 40 à 60 millisecondes.<br />
Les moteurs électriques sont inopérants, dépourvus de<br />
toute force motrice ou de freinage.<br />
En l’absence de mesures adéquates, les cylindres à entraînement<br />
individuel des rotatives sans arbre mécanique se trouvent<br />
désynchronisés.<br />
Les masses d’inertie et les forces de freinage étant variables,<br />
l’arrêt des divers modules de la rotative se déroule différemment<br />
dans le temps (voir illustration 1).<br />
• Les cylindres de la plieuse et les rouleaux de traction de la<br />
superstructure de plieuse s’arrêtent par exemple beaucoup<br />
plus rapidement que les cylindres d’impression.<br />
• Les bobines de papier de gros diamètre ont une masse d’inertie<br />
nettement plus importante que les bobines de petit diamètre.<br />
50000<br />
45000<br />
40000<br />
35000<br />
30000<br />
25000<br />
20000<br />
15000<br />
10000<br />
Exemples de déroulement dans le temps<br />
avec électromoteurs inactifs – sans bande de papier<br />
5000<br />
0<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90<br />
Temps t [s]<br />
Cylindre de la plieuse<br />
Cylindre d’impression à la mise hors pression<br />
Illustration 1: Déroulement dans le temps de l’arrêt des divers<br />
modules d’une rotative de presse sans arbre mécanique.<br />
C’est pourquoi en l’absence de mesures de protection adaptées,<br />
les pannes de réseau occasionnent presque inévitablement<br />
des casses de bande. Il faut ensuite généralement plus de 20<br />
minutes de travail avant que la bande de papier ne soit réengagée<br />
dans la machine.<br />
Nouvelle fonction: arrêt contrôlé en cas de panne d’électricité<br />
Sur ses nouvelles rotatives de presse, WIFAG propose une<br />
fonction permettant de contrôler l’arrêt de la machine en cas<br />
evolution 44 | octobre 2008