Déterminer la fréquence d'un courant

Bonjour à tous,

Je souhaite aider quelqu'un à faire une régulation de moulin à eau (turbine Pelton de 10kw), à l'aide d'un arduino. En gros, il faudrait régler les injecteurs de manière à avoir un courant à 50Hz, quelque-soit le courant qui est tiré... sans chercher non plus une précision de malade. Actuellement le réglage est manuel.

Je vois 2 solutions :

  • soit contrôler la vitesse de rotation de la génératrice,
  • soit contrôler la fréquence du courant qui en sort.

... et asservir les injecteurs en fonction.

Est-ce que c'est correct jusque là ?

Mesurer la vitesse de rotation ne serait pas très compliqué mais implique un capteur hall, donc un dispositif mécanique, bof. Mesurer la fréquence de sortie serait plus "esthétique" et sans risque mécanique.

La question : est-il possible, avec un arduino et un petit bobinage autour du câble haute-tension, d'obtenir une information sur la fréquence ? (via l'induction et un calcul approprié)

Mes recherches restent infructueuse sur ce plan, j'ai peut-être pas les bons mots-clés, je tombe surtout sur de la régulation de fréquence plutôt que l'inverse.

Merci de vos lumières...

Poogahzi: ... La question : est-il possible, avec un arduino et un petit bobinage autour du câble haute-tension, d'obtenir une information sur la fréquence ? (via l'induction et un calcul approprié)

bonjour quelle tension nominale la sortie de turbine ?

Salut,

En plus de la question d'Artouste, je dirais "pourquoi pas un bête transformateur ?"

Bonjour,

Poogahzi: Je souhaite aider quelqu'un à faire une régulation de moulin à eau (turbine Pelton de 10kw), à l'aide d'un arduino. En gros, il faudrait régler les injecteurs de manière à avoir un courant à 50Hz, quelque-soit le courant qui est tiré... sans chercher non plus une précision de malade. Actuellement le réglage est manuel.

Je vois 2 solutions :

  • soit contrôler la vitesse de rotation de la génératrice,
  • soit contrôler la fréquence du courant qui en sort.

... et asservir les injecteurs en fonction.

Est-ce que c'est correct jusque là ?

Les deux méthodes font parties des solutions envisageables.

Poogahzi: Mesurer la vitesse de rotation ne serait pas très compliqué mais implique un capteur hall, donc un dispositif mécanique, bof. Mesurer la fréquence de sortie serait plus "esthétique" et sans risque mécanique.

Le dispositif mécanique est dès plus simple. Un disque tournant couplé à la génératrice et un capteur optique pour la mesure de la vitesse de rotation. Le tout sans usure ni contact mécanique.

Poogahzi: La question : est-il possible, avec un arduino et un petit bobinage autour du câble haute-tension, d'obtenir une information sur la fréquence ? (via l'induction et un calcul approprié)

L'autre méthode consiste effectivement en la mesure de la fréquence à partir de la tension ou du courant. Pour la référence de tension, il faudra un transformateur abaisseur et d'isolement. Pour une référence de courant, il faudra un transformateur de courant. Un petit bobinage autour du câble ne donnera rien.

Poogahzi: Mes recherches restent infructueuse sur ce plan, j'ai peut-être pas les bons mots-clés, je tombe surtout sur de la régulation de fréquence plutôt que l'inverse.

As-tu fait une recherche avec la mot clé "régulation de vitesse des turbines hydrauliques" ? @+

Merci de vos réponses.

quelle tension nominale la sortie de turbine ?

Je sais pas s'il y a transformation ou pas. Actuellement ça alimente bcp d'ampoules donc je suppose que c'est grosso-modo du 230V. Mais je connais pas les détails à ce niveau...

je dirais "pourquoi pas un bête transformateur ?"

Tu veux dire, pourquoi pas mettre un transfo qui ramène la tension à une valeur admissible par l'arduino pour la mesure de fréquence ?

Le dispositif mécanique est dès plus simple. Un disque tournant couplé à la génératrice et un capteur optique pour la mesure de la vitesse de rotation. Le tout sans usure ni contact mécanique.

Oui, il y a déjà un système de poulie pour multiplier la vitesse de rotation de la génératrice, donc c'est très facile de mettre un aimant ou une pastille sur une des poulies.

As-tu fait une recherche avec la mot clé "régulation de vitesse des turbines hydrauliques" ?

oui, on tombe sur ce post :)

J'ai trouvé ça "Non-invasive AC Current Sensor" : http://bit.ly/1AhWLY8

(voir aussi les "Documents" en bas)

Est-ce que cette chose pourrait permettre de déterminer la fréquence ? J'ai l'impression que oui, tout au moins pour ce qui concerne le captage...

Poogahzi: Merci de vos réponses.

Je sais pas s'il y a transformation ou pas. Actuellement ça alimente bcp d'ampoules donc je suppose que c'est grosso-modo du 230V. Mais je connais pas les détails à ce niveau...

:grin: 230V c'est de la Basse Tension (BT), pas de la HT si j'ai,posé la question c'est rapport à ça :

La question : est-il possible, avec un arduino et un petit bobinage autour du câble [u]haute-tension[/u],

references exactes du groupe generateur ? si "il sort" en 230V , recuperer l'info "...50 Hz" devient tout de suite beaucoup plus simple 8)

Poogahzi: J'ai trouvé ça "Non-invasive AC Current Sensor" : http://bit.ly/1AhWLY8

Oui mais c'est une image du courant que tu obtiens, pas de la tension. Si pas de consommateur tu ne verras plus ta fréquence.

Poogahzi: Tu veux dire, pourquoi pas mettre un transfo qui ramène la tension à une valeur admissible par l'arduino pour la mesure de fréquence ?

Oui c'est tout le but d'un transformateur. Tu en prend un petit qui fait 230V/3.3V il te suffit de le redresser et tu as une image exacte de la sortie de ta turbine mais admissible par l'arduino.

230V c'est de la Basse Tension (BT), pas de la HT

oui pardon, pour moi c'est la "haute-tension" de l'ensemble ! J'aurais dû parler de "courant fort" peut-être...

references exactes du groupe generateur ? si "il sort" en 230V , recuperer l'info "...50 Hz" devient tout de suite beaucoup plus simple

J'aurai ces infos demain. Mais je pense que c'est le cas.

Si pas de consommateur tu ne verras plus ta fréquence.

Donc là c'est embêtant. La solution tachymétrique se profile...

Oui c'est tout le but d'un transformateur. Tu en prend un petit qui fait 230V/3.3V il te suffit de le redresser et tu as une image exacte de la sortie de ta turbine mais admissible par l'arduino.

Et là si pas de consommateur pas de fréquence ?

Désolé d'être si ignare en élec !

Bonjour,

Poogahzi: Et là si pas de consommateur pas de fréquence ?

Avec une résistance aux bornes du transfo (côté 3.3V) pas de problème tu auras l'image de la fréquence. @+

icare: Bonjour,Avec une résistance aux bornes du transfo (côté 3.3V) pas de problème tu auras l'image de la fréquence. @+

bonjour perso je partirais sur un ensemble petit transfo 230V-->5...12V, redressement mono vers LED+R d'optocoupleur

redressement mono

je suppose que c'est pour avoir une tension positive sur l'entrée de l'arduino ? est-ce utile si on veut juste mesurer la fréquence ?

LED+R d'optocoupleur

c'est pour protéger l'arduino ?

aïe, je commence à re-pencher vers la solution "fréquence"......

il faut dire que le moulin a plusieurs siècles, et la pièce de la turbine est dans une cavitée rocheuse. si on peut éviter les petits capteurs, les fils qui se baladent, etc, ça n'en sera que mieux...

Poogahzi: je suppose que c'est pour avoir une tension positive sur l'entrée de l'arduino ? est-ce utile si on veut juste mesurer la fréquence ?

c'est pour protéger l'arduino ?

aïe, je commence à re-pencher vers la solution "fréquence"......

il faut dire que le moulin a plusieurs siècles, et la pièce de la turbine est dans une cavitée rocheuse. si on peut éviter les petits capteurs, les fils qui se baladent, etc, ça n'en sera que mieux...

C'est justement pour determiner la frequence ET isoler galvaniquement l'arduino :grin: le redressement monoalternance permet de recuperer facilement la frequence et la led "clignote" à cette frequence

bonjour je pense que les bonnes questions préliminaires au projet n ont pas été "posées". 1/ Quel est le type de générateur (s) qui sont accouplés au moulin ? ( ac / dc/ excitation a aimants / séparé etc... ) 2/ La sortie de ce générateur est elle raccordée a : alimentant un réseau privé sans couplage avec le secteur "edf" ? alimentant un réseau couplé au réseau edf alimentant un réseau pouvant être couplé ou non au réseau edf quel est le type de charge alimentées ? résistifs pures ou selfiques ou les deux ?

pour infos il faut savoir que le "couplage" au réseau edf est soumis à des règles très strictes qu il importe de respecter à la lettre sous peine de danger de mort pour les intervenants ( retours de tension sur les réseaux par ex..) bref , avant toutes choses , un bon cahier des charges est indispensable ! généralement pour mesurer la vitesse d un groupe ( non industriel !!!) il suffit de mesurer la fréquence de la tension de sortie , on ne fait pas mieux comme précision , ou alors accrocher un alternateur "pilote" (genre 1000hz à la bonne vitesse de rotation ) qui sert de référence à la chaine de régulation bonne journée a tous hs62

Bonjour,
Bonne remarque mais tout était dans la question de départ :

Je souhaite aider quelqu’un à faire une régulation de moulin à eau (turbine Pelton de 10kw), à l’aide d’un arduino. En gros, il faudrait régler les injecteurs de manière à avoir un courant à 50Hz, quelque-soit le courant qui est tiré… sans chercher non plus une précision de malade. Actuellement le réglage est manuel.

@+

Merci encore pour vos remarques. J’en saurai plus demain et vous donnerai plus de détails.

Pour répondre à homersimpson62:

  • alimente un réseau privé sans couplage avec le secteur “edf”
  • “résistifs pures ou selfiques ou les deux ?” : essentiellement des moteurs pour faire tourner des machines bois + habitation.

pour infos il faut savoir que le “couplage” au réseau edf est soumis à des règles très strictes

peut-on installer de ses mains une turbine Pelton et ne pas y penser ? :wink:

donc on a : un alternateur, surement tri 380v , en réseau privé , avec des charges variables. il faut une fréquence stable (raisonnablement..) et une régulation tension pour ne pas passer en sur/sous tension une idée , voir sur un groupe électrogène comment est foutu la régulation Pour ce qui est des règles pour le couplage sur réseau edf , on voit de tout !!! même des groupe raccordés sur une prise dans la maison et sans déclencher le disjoncteur d habitation .... dans le meilleur des cas , ça réalimente le quartier , dans le pire ça grille un gars en haut de l échelle (v ne pas oublier que les transfos BT/HT marchent dans les deux sens ..)

en fouinant en peut j ai trouvé ça: http://www.renac.de/fileadmin/user_upload/Download/Projects/ReGrid/Webinar_Brochure/Frequenz_online_brochure_frz_final_2_.pdf http://fr.wikipedia.org/wiki/Stabilit%C3%A9_des_r%C3%A9seaux_%C3%A9lectriques https://books.google.fr/books?id=xVSmw9VaRL0C&pg=PA17&lpg=PA17&dq=regulation+tension+fr%C3%A9quence+groupe+hydraulique&source=bl&ots=2u4oXcsloN&sig=vXwZogtM-6uquwRDWsKmzaqBJBo&hl=fr&sa=X&ei=OJ7bVLWEJsitUdTQgOAD&ved=0CE4Q6AEwBw#v=onepage&q=regulation%20tension%20fr%C3%A9quence%20groupe%20hydraulique&f=false http://theses.ulaval.ca/archimede/fichiers/21577/ch02.html le dernier lien est un peu plus intéressant vers le §2 bon, il faut trier la dedans ce que l on a besoin, mais les bases du truc y sont.

Pour finir la discussion…

Il s’agit donc d’une génératrice qui produit du 380V/50Hz à 1000 tr/min. Une régulation de tension sera installée bientôt.

J’ai choisi la solution compteur de vitesse, parce que je suis plus informaticien qu’électronicien et je sentais mal gérer cette histoire de fréquence… Plus tard pourquoi pas mais pour avancer c’est plus simple comme ça. D’ailleurs c’est déjà codé, j’attends juste le capteur.

Merci de vos avis (très) éclairés.

A bientôt pour les prochaines aventures.