Présentation
RÉSUMÉ
Cet article présente la démarche globale d'écoconception d'une machine électrique tournante à courant alternatif. Cette approche permet d'introduire les aspects environnementaux lors de la conception de la machine en tenant compte de toutes les phases du cycle de vie depuis l'extraction des matières premières jusqu'au démantèlement et recyclage. Un outil performant d'analyse du cycle de vie (ACV) a été utilisé ; il prend en compte plusieurs critères d'impacts afin d'éviter le transfert de pollution d'un critère à l'autre. Un prototype de moteur asynchrone de 10 kW à faible impact environnemental a été fabriqué et testé. Sa réalisation a été dictée par le souci de réduire au maximum son empreinte environnementale, en utilisant des matériaux plus respectueux de l'environnement, mais aussi en augmentant son efficacité énergétique.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Walid BOUGHANMI : Docteur en génie électrique, chercheur au LSEE, université d'Artois, Béthune, France
-
Jean-Paul MANATA : Maître de conférences à l'université d'Artois, chercheur au LSEE, Béthune, France
-
Daniel ROGER : Professeur à l'université d'Artois, chercheur au LSEE, Béthune, France
-
Jean-François BRUDNY : Professeur à l'université d'Artois, chercheur au LSEE, Béthune, France
INTRODUCTION
Domaine : Conception de machines électriques tournantes
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Tôles magnétiques à grains orientés, isolations électriques sans solvant
Domaines d'application : Ventilation, pompage, compression, production de froid, transports, éoliennes…
Centres de compétence : Laboratoire systèmes électrotechniques et environnement (LSEE), université Lille–Nord de France, UArtois, FSA, Technoparc Futura, Béthune, France. Unité de chimie et catalyse de solide (UCCS)
Pôles de compétitivité :
Industriels : EDF R, ThyssenKrupp Electrical Steel, Green Isolight International (GII), ACEBSA (Espagne), Roquette
Institutionnels : ADEME, région Nord-Pas-de-Calais, Pôle MEDEE
Autres acteurs dans le monde : Certains laboratoires de recherche travaillent sur l'efficacité énergétique des matériels électriques. En France, on peut citer en particulier les laboratoires du Pôle MEDEE (Maîtrise énergétique des entraînements électriques) implanté dans la région Nord-Pas-de-Calais et ceux du groupement national de recherche SEEDS (Systèmes d'énergie électrique dans leurs dimensions sociétales)
Contact : http://www.lsee.fr/ ; htpp://www.pole-medee.com/
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Innovation > Éco-conception et innovation responsable > Éco-conception : mise en œuvre et applications > Écoconception des machines électriques tournantes à courants alternatifs > Évaluation des impacts environnementaux des machines AC
Présentation
Prototype d'un moteur à faible impact environnementalArticle inclus dans l'offre
"Métier : responsable bureau d'étude/conception"
(370 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
2. Évaluation des impacts environnementaux des machines AC
Cette section présente brièvement l'outil ACV appliqué aux machines AC. L'écobilan global qui résulte d'une démarche d'ACV appliquée au moteur asynchrone de gamme « puissance moyenne » sera présenté selon son type de service : continu ou intermittent. Le moteur référent considéré dans cette étude est supposé alimenté directement sur un réseau triphasé équilibré. Ce moteur, qui comporte une cage rotorique en aluminium, est caractérisé par les valeurs nominales : 10 kW ; 400 V ; 50 Hz ; 21 A ; 1 400 tr/min ; cos[nbsp ]j = 0,81.
2.1 Analyse du cycle de vie d'une machine asynchrone
-
Appliquer une étude environnementale de type ACV à un moteur électrique commence donc par la phase de conception. Le moteur est assemblé à partir d'un ensemble de matériaux élaborés (acier, cuivre, aluminium, plastiques, matériaux isolants) qui subissent divers processus de conception proprement dits (laminage, injection, moulage, tréfilage, recuits…). La base de données « ECOINVENT » propose des données génériques pour la plupart des matériaux et processus courants (métaux et plastiques). Pour ce qui relève de matériaux plus spécifiques, les données disponibles ont été adaptées. Les processus, par exemple d'émaillage de fils et de fabrication de tôles électriques, ont été caractérisés en termes d'impact environnemental par nos soins suite à une analyse détaillée et l'expertise de nos partenaires industriels. Grâce aux méthodologies d'agrégation des critères environnementaux, chaque matériau secondaire utilisé et chaque processus identifié se voit associé une valeur d'impact environnemental par unité de masse, et ce pour chacun des dix critères retenus. Cette extraction est réalisée sous SIMAPRO qui contient ECOINVENT et les critères d'évaluation.
Cela étant réalisé, la modélisation d'un moteur électrique ne nécessite plus qu'un modèle géométrique permettant la prédétermination rapide de la masse de tous ses éléments constituants (composants). Toutes les dimensions de la machine sont déduites des deux paramètres fondamentaux (diamètre d'alésage et longueur active) en utilisant des données réelles constructeur, des...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Évaluation des impacts environnementaux des machines AC
Article inclus dans l'offre
"Métier : responsable bureau d'étude/conception"
(370 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KRATZ (M.), STREIFF (F.), BOUGHANMI (W.), MANATA (J.P.), ROGER (D.) - Démarche d'écoconception appliquée à la motorisation électrique. - Confrege, Montréal, Canada, p. 1-11 (2012).
-
(2) - FASSBINDER (S.) - Saving energy with high-efficiency motors. - (2007).
-
(3) - BOUCHARD (R.P), OLIVIER (G.) - Conception de moteurs asynchrones triphasés. - Éditions de l'École polytechnique de Montréal, p. 1-6 (1997).
-
(4) - JOUANNO (C.) - L'efficacité énergétique dans l'Union européenne : panorama des politiques et des bonnes pratiques. - Service Observation, Économie et Évaluation de l'ADEME, p. 1-52 (nov. 2008).
-
(5) - DEBUSSCHERE (V.), MULTON (B.), BENAHMED (H.) - L'écoconception dans le génie électrique : application au cas de la machine asynchrone triphasée à cage d'écureuil. - REE, 5 (2009).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
http://www.cml.leiden.edu/software/data-cmlia.html
http://www.green-isolight.pagesperso-orange.fr/
HAUT DE PAGE
IEC 60034-1 (2004), Machines électriques tournantes. Partie[nbsp ]1 : Caractéristiques assignées et caractéristiques de fonctionnement
IEC 60034-2-1 (2007), Machines électriques tournantes. Partie[nbsp ]2-1 : Méthodes normalisées pour la détermination des pertes et du rendement à partir d'essais (à l'exclusion des machines pour véhicules de traction)
IEC 60034-30 (2008), Machines électriques tournantes. Partie[nbsp ]30 : Classes de rendement pour les moteurs à induction triphasés à cage, mono vitesse
IEC 60317-01 (2008), Spécifications pour types particuliers de fils de bobinage. Partie 0-1 : exigences générales – fil de section circulaire en cuivre émaillé
...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Métier : responsable bureau d'étude/conception"
(370 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
