Dimensionnement des générateurs diesel pour moteurs, pompes et compresseurs | Guide de sélection de charge moteur

Introduction

Beaucoup de demandes sur les générateurs commencent par une seule phrase : « Nous avons besoin d’un générateur de 300 kW » ou « Notre charge totale est de 400 kVA. » Pour l’éclairage, les chauffages, les petites charges de bureau ou tout autre équipement stable, cela peut suffire pour une estimation approximative initiale.

Pour les charges entraînées par moteur, ce n’est généralement pas suffisant.

Lorsque la charge inclut des pompes, compresseurs, concasseurs, convoyeurs, ventilateurs, équipements CVC, ascenseurs ou gros moteurs industriels, le générateur doit faire plus que supporter la charge totale de fonctionnement. Il doit aussi gérer le courant de démarrage au démarrage du moteur. Dans de nombreux projets, le moment difficile n’est pas le fonctionnement normal. C’est les quelques secondes où le plus gros moteur, pompe ou compresseur démarre alors que d’autres charges sont déjà en marche.

Dans les vrais devis, le problème n’est souvent pas que l’acheteur ne donne aucune donnée de puissance. Le problème est que la liste de charge ne montre pas quel moteur crée la condition de démarrage la plus difficile.

AGénérateur dieselqui peut transporter le kW en fonctionnement peut encore être trop petit pour la charge de démarrage du moteur. Le résultat peut être une baisse excessive de tension, une accélération lente du moteur, une instabilité du système de contrôle ou un échec à démarrer l’équipement en douceur.

En tant que fabricant de groupes électrogènes diesel, Shandong Huali considère généralement les demandes de charge motrice comme une tâche de revue de charge, et non seulement comme une conversion kW en kVA. Une liste claire de charge, des données sur le moteur, la méthode de démarrage, la séquence de démarrage et les informations sur l’état du site peuvent rendre la sélection du premier générateur beaucoup plus fiable.

Pourquoi les charges des moteurs nécessitent plus qu’un simple calcul en kW

Une charge d’éclairage est généralement simple. Une fois allumée, la demande d’énergie est relativement stable. Un chauffage ou une charge résistive est également plus facile à estimer. Les charges des moteurs se comportent différemment.

Un moteur comporte deux étages différents :

• En partant du repos
• Course après avoir atteint la vitesse normale

L’étape de course peut sembler acceptable sur la liste de chargement, mais la phase de départ peut être beaucoup plus exigeante. C’est ce point que beaucoup d’acheteurs oublient lorsqu’ils n’envoient que le kW total ou le kVA total.

Dans de nombreuses demandes de devis, l’information manquante ne correspond pas à la charge totale. C’est le plus gros moteur. Le fournisseur de générateurs doit comprendre quel moteur démarre en premier, lequel démarre plus tard, et quelles autres charges sont déjà connectées au démarrage du plus gros moteur.

Les équipements motorisés peuvent inclure :

• Pompes à eau et pompes d’appoint
• Compresseurs d’air et compresseurs de réfrigération
• Ventilateurs et ventilateurs
• Concaissants, convoyeurs, mélangeurs et autres machines lourdes
• refroidisseurs, moteurs CVC, ascenseurs et pompes incendie
• Machines de production en usine et équipements de procédé

Pour ces charges, la dimension des générateurs pour moteurs n’est pas une formule unique. C’est un processus de sélection. La charge de fonctionnement est une partie. La méthode de démarrage, le courant de démarrage, la tolérance à la baisse de tension, l’état du moteur et la séquence de fonctionnement font également partie de la décision.

Cela est particulièrement important pour un générateur de secours industriel, un générateur pour une usine, un générateur pour une station de pompage et un générateur pour un site minier, où les charges des moteurs constituent souvent la partie principale du système électrique.

<Groupe électrogène diesel pour charges de moteurs industriels>

Charge de fonctionnement vs charge de départ

Charge de fonctionnement signifie l’énergie nécessaire après que l’équipement ait démarré et fonctionne normalement. La charge de démarrage désigne la demande temporaire lors de l’accélération du moteur.

Pour citation, la charge en fonctionnement nous indique ce que le générateur doit transporter une fois le système stable. La charge de démarrage nous indique si le générateur peut passer le moment de démarrage le plus difficile. Ces deux résultats peuvent conduire à des choix différents de générateurs.

Un moteur de pompe, par exemple, peut fonctionner dans sa puissance nominale après avoir atteint la vitesse. Mais lorsque la pompe démarre, le générateur peut devoir supporter une demande électrique courte mais plus importante. Si la pompe démarre contre la pression ou démarre alors que d’autres charges sont déjà en marche, la sélection du générateur peut changer.

Démarrer tous les moteurs ensemble n’est pas la même chose que de les démarrer un par un. Le démarrage séquentiel peut réduire la contrainte sur le générateur, mais seulement si le système de contrôle est réellement organisé de cette manière. Si l’opérateur du site démarre plusieurs moteurs manuellement en même temps, la demande réelle peut être supérieure à l’hypothèse de conception.

Pour les petits projets, la table peut suffire pour une discussion préliminaire. Pour les systèmes plus grands, des photos de plaques nominatives de moteur, des schémas unifilaires, des informations sur le panneau de contrôle ou une séquence de démarrage plus claire peuvent être nécessaires.

Dimensionnement des générateurs diesel pour les pompes et charges des compresseurs

Les pompes et compresseurs sont courants dans les demandes de générateurs, mais ce sont aussi deux des charges les plus susceptibles d’être sous-estimées.

Un générateur diesel pour pompes ne peut pas être sélectionné uniquement par la puissance de fonctionnement de la pompe. Une pompe peut démarrer contre pression, sous une valve fermée ou partiellement ouverte, ou dans le cadre d’un système de contrôle multi-pompes. Une pompe de service et une pompe de secours ne fonctionneront peut-être pas ensemble, mais cela doit être clairement dit. Si deux ou trois pompes peuvent démarrer ou fonctionner ensemble, la nécessité du générateur est différente.

Pour les charges du compresseur, l’état de démarrage est souvent la principale question. Certains compresseurs démarrent sans charge. Certains peuvent redémarrer lorsque la pression reste dans le système. Certaines installations incluent des sèche-linges, des ventilateurs de refroidissement, des pompes à eau ou des panneaux de contrôle qui nécessitent également de l’électricité. Si l’enquête ne dit que « compresseur d’air 90 kW », le fournisseur ne peut toujours pas juger de la véritable demande des startups.

Un problème courant survient lorsque la charge totale semble sûre, mais qu’un gros moteur à l’intérieur de la liste de charge contrôle la taille réelle du générateur. Par exemple, une usine peut écrire « charge totale de fonctionnement 220 kW », mais dans ce chiffre, il peut y avoir une grande pompe, un compresseur, un concasseur ou un ventilateur important. Si ce moteur démarre directement pendant que d’autres charges fonctionnent, il peut être nécessaire de choisir le générateur différemment.

La même logique s’applique aux ventilateurs, souffleurs, convoyeurs, concasseurs, ascenseurs et équipements CVC. Ils ne sont pas tous difficiles de la même manière, mais chacun peut influencer le courant de démarrage, le temps d’accélération et la stabilité de la tension.

Comment la méthode de démarrage du moteur influence la taille des générateurs

La méthode de démarrage a un effet direct sur la taille du générateur. Cela modifie le courant de démarrage, le processus d’accélération et le risque de baisse de tension.

Cependant, un nom de méthode de départ seul ne suffit pas toujours. Si un acheteur écrit « soft starter » ou « VFD », le fournisseur doit toujours connaître la taille du moteur, l’état de charge, les réglages et la logique de contrôle. Un démarreur doux ou un moteur de type VFD peut aider, mais cela ne réduit pas automatiquement chaque générateur.

Pour la dimension des générateurs pour les moteurs, la question pratique est simple : quel est l’événement de démarrage le plus exigeant ? Si le plus gros moteur démarre après que les pompes, ventilateurs, éclairage et systèmes de contrôle soient déjà en marche, le générateur doit être vérifié dans cet état.

Situations courantes de devis, pas cas de projet

Voici des situations de sélection courantes observées dans les demandes de générateurs. Ce ne sont pas de vrais cas de projet ni de revendications de livraison. Ils sont utilisés uniquement pour expliquer pourquoi l’information sur la charge motrice est importante.

Une usine envoie uniquement la charge totale en fonctionnement

Une usine peut disposer de machines de production, compresseurs, pompes, ventilateurs, machines à souder, éclairage et charges de bureau. Si la requête ne donne que le kW de fonctionnement total, le fournisseur ne peut pas voir quel moteur contrôle la condition de démarrage.

Pour les projets d’usine, une liste de charge avec méthode de démarrage est plus utile qu’un simple nombre total de kW. L’acheteur doit indiquer le moteur le plus important, les charges critiques, les charges non critiques, et indiquer si les moteurs démarrent ensemble ou séparément.

Pour des discussions sur la charge d’usine associées, vous pouvez également lire notreGuide industriel d’adaptation de charge pour groupe électrogène diesel de 500 kVA.

Une station de pompage possède une grande pompe et plusieurs petites charges auxiliaires

Les charges auxiliaires peuvent être faibles, mais le moteur principal de la pompe peut déterminer la taille du générateur. Pour une demande de station de pompage, la puissance d’un moteur de pompe n’est que la première source d’information. Le type de démarreur, la configuration de service/veille et l’état de démarrage de la pompe déterminent généralement si la sélection du premier générateur est fiable.

Un projet de compresseur commence sous charge

Pour les projets de compresseurs, la première question est souvent de savoir si le compresseur commence chargé ou déchargé. Si le compresseur redémarre sous pression, le générateur pour les charges du compresseur peut nécessiter une révision différente d’un système avec contrôle de démarrage non chargé.

Un site minier dispose de concasseurs, convoyeurs, pompes et ventilateurs

Un générateur destiné à un site minier fait souvent face à des charges de moteurs mixtes. Les concasseurs et convoyeurs peuvent avoir une charge de démarrage ou d’impact lourde. Les pompes et ventilateurs peuvent fonctionner en continu. L’ordre de départ fait partie de la sélection du générateur.

Un bâtiment commercial dispose d’un système CVC et d’ascenseurs

Les moteurs CVC, refroidisseurs, pompes, ascenseurs, pompes incendie, éclairages et systèmes de contrôle peuvent tous être inclus dans un système d’alimentation de secours du bâtiment. Le générateur de secours pour les charges des moteurs doit soutenir le fonctionnement essentiel et les événements clés de démarrage.

Un chantier de construction est équipé de matériel de changement

Les chantiers peuvent utiliser des grues, des pompes, des compresseurs, des machines à souder et des machines temporaires. La charge varie au fur et à mesure que le projet évolue. Dans cette situation, le choix du générateur doit prendre en compte des habitudes de fonctionnement pratiques, et non seulement un nombre de charge fixe.

Pour une référence d’adaptation de charge plus petite, vous pouvez également lire notre guide surce qu’un générateur diesel de 100 kVA peut faire fonctionner.

Logique de dimensionnement des générateurs pour les stations de pompage

Pour un générateur destiné à une station de pompage, le moteur de la pompe est généralement le premier point à examiner. Le fait que la pompe ne fonctionne pas à elle seule ne raconte pas toute l’histoire.

Les informations utiles incluent :

• Alimentation du moteur de la pompe
• Nombre de pompes
• Configuration pompe de service et pompe de secours
• Méthode de départ
• Que les pompes commencent ensemble ou une par une
• si la pompe démarre contre la pression
• Tension et fréquence
• Panneau de contrôle et méthode de protection
• Besoins en puissance de veille ou de prime,

Une station d’approvisionnement en eau, un projet d’irrigation, un système de drainage, une station d’épuration des eaux usées ou un système de pompage de secours peut sembler similaire de l’extérieur, mais les conditions de départ peuvent être différentes. Un projet de pompe de secours incendie peut avoir une logique de fonctionnement différente d’une station de pompage d’irrigation. Un projet d’eaux usées peut inclure des pompes, des mélangeurs, des souffleurs et des systèmes de contrôle.

Quand un acheteur n’envoie que « puissance de la pompe : 75 kW », le fournisseur du générateur doit toujours savoir comment la pompe démarre et ce qui fonctionne en même temps. Ces informations aident à éviter à la fois la sous-dimension et les surdimensionnements inutiles.

Logique de dimensionnement des générateurs pour les compresseurs

Les compresseurs nécessitent un examen attentif car le couple de démarrage et la pression du système peuvent modifier les besoins en générateur.

Un générateur diesel pour les charges du compresseur doit être sélectionné après vérification :
Alimentation du moteur du compresseur
Type de compresseur
démarrage direct, étoile-delta, démarreur doux ou VFD
démarrage chargé ou non chargé
Condition de pression de redémarrage
charges auxiliaires telles que sèche-linge, ventilateur, pompe ou panneau de contrôle
Séquence de départ s’il y a plusieurs compresseurs

Une erreur courante est de considérer la puissance de fonctionnement de la plaque nominale du compresseur comme la base complète de dimensionnement. Cela peut manquer la véritable condition de départ. Dans une station de compression d’air, un compresseur peut démarrer en premier, puis un autre peut démarrer plus tard après une baisse de pression. Si les deux compresseurs peuvent démarrer très proches, le générateur perçoit une demande différente.

Pour les grands systèmes industriels, le compresseur fait souvent partie d’une liste de charges plus large en usine. Le générateur destiné à l’usine peut également devoir supporter des pompes, ventilateurs, éclairages, systèmes de contrôle et équipements de production. Le compresseur ne doit pas être examiné seul si d’autres charges sont déjà connectées.

<Groupe électrogène diesel industriel installé dans la salle des générateurs clients>

Dimensionnement des générateurs pour les charges de moteurs d’usine et les lignes industrielles

Les usines contiennent généralement des charges mixtes. Un générateur d’alimentation principal pour équipements industriels ou un générateur de secours pour la secours en usine peut nécessiter de supporter des moteurs, pompes, ventilateurs, compresseurs, soudeurs, lignes de production, charges de bureau et éclairage.

La première étape consiste à séparer les charges critiques et non critiques. Lors d’une coupure de courant, toutes les machines ne doivent pas rester en marche. Certains équipements de production peuvent s’arrêter en toute sécurité. D’autres charges, telles que des pompes de refroidissement, des ventilateurs de ventilation, des compresseurs, des systèmes de contrôle, un éclairage d’urgence ou des équipements de protection incendie, peuvent être nécessaires.

La deuxième étape consiste à regarder l’ordre de départ. Quel équipement démarre en premier ? Quel moteur démarre après que le générateur transporte déjà d’autres charges ? Y a-t-il des moteurs qui sont démarrés manuellement par les opérateurs ? Y a-t-il des interverrouillages ou des délais ?

L’expansion future compte aussi. Si l’usine prévoit d’ajouter un autre compresseur, pompe, ventilateur, concasseur ou machine de production plus tard, cela doit être discuté lors de la sélection. Une marge d’expansion raisonnable peut être utile. Cependant, un surdimensionnement excessif peut augmenter les coûts et créer des problèmes d’exploitation à faible charge.

Le mode service change aussi la discussion. Un générateur de secours pour charges de moteurs ne peut fonctionner que lors d’une coupure de courant de la compagnie d’électricité. Un générateur d’énergie principal pour équipements industriels peut fonctionner plus longtemps et nécessite une attention particulière au profil de charge, aux heures d’exploitation, à l’approvisionnement en carburant et à la planification de la maintenance. Pour la sélection du mode de service, vous pouvez également lire notre guide pour choisir entre les groupes électrogènes diesel à prime et de secours.

Pour une sélection de générateurs industriels plus importants, vous pouvez également vous référer à notreArticle sur la sélection des générateurs diesel de 625kVA.

Tableau d’application : Charges motorisées et focalisation de taille

Ce que les acheteurs négligent souvent

Le kW total en fonctionnement n’est que le point de départ

Le kW total en fonctionnement est utile, mais il n’indique pas comment le système démarre. C’est l’un des problèmes les plus courants dans les premières enquêtes. La charge de fonctionnement peut sembler sûre, mais le générateur peut tout de même avoir des difficultés lorsqu’une grande pompe ou un compresseur démarre.

Le plus grand moteur peut contrôler la taille du générateur

Plusieurs petits moteurs peuvent être faciles à transporter, tandis qu’un seul gros moteur peut déterminer la capacité du générateur. Veuillez indiquer clairement le plus gros moteur dans la liste des charges, en particulier pour les pompes, compresseurs, concasseurs, convoyeurs et systèmes CVC.

La séquence de départ peut modifier le résultat

Un système où les moteurs démarrent un par un peut nécessiter un générateur différent d’un système où plusieurs moteurs démarrent ensemble. Si la séquence de démarrage est contrôlée par un API ou une cabine de contrôle moteur, cette information est utile pour la sélection.

Un démarreur doux ou un VFD ne supprime pas le besoin de revue

Les démarreurs à démarrage doux et les VFD peuvent réduire l’impact de démarrage, mais le fournisseur a toujours besoin de la capacité moteur, de l’état de la charge de conduite, des réglages et de la méthode de contrôle. Pour les systèmes VFD, les conditions d’entrée et les problèmes harmoniques possibles peuvent également nécessiter une attention particulière.

Le démarrage de la pompe et du compresseur n’est pas toujours léger

Une pompe peut démarrer contre la pression. Un compresseur peut redémarrer avec la pression restante dans le système d’air. Ces détails modifient le choix du générateur. Il vaut mieux énoncer la véritable condition de fonctionnement que de supposer un départ facile.

La tolérance à la baisse de tension doit être abordée dès le début

Certaines charges peuvent accepter une baisse de tension courte. D’autres équipements, tels que les circuits de contrôle, les contacteurs, les variateurs, les systèmes médicaux ou les commandes sensibles des bâtiments, peuvent être moins tolérants. Si le projet a une exigence connue de baissement de tension, mentionnez-la tôt.

Les moteurs futurs pourraient rendre le générateur trop petit

Si une station de pompage ou une usine ajoutera plus de moteurs plus tard, cela doit être discuté avant de commander le générateur. L’expansion future ne signifie pas toujours choisir un générateur beaucoup plus grand, mais il doit être inclus dans la logique de sélection.

L’état du site affecte la production disponible

La haute altitude, la température ambiante élevée, la mauvaise ventilation, la poussière et les conditions d’installation extérieures peuvent réduire la production disponible du générateur ou modifier le type recommandé. Pour cette partie, vous pouvez lire notre article sur la façon dont l’altitude, la température et les conditions du site influencent la taille des générateurs diesel.

<Dispositifs à haute tension pour la synchronisation des générateurs diesel et la sortie de puissance>

Qu’est-ce qui doit être confirmé avant le devis ?

Pour un projet de charge motorisée, les informations suivantes aident le fournisseur à établir un devis plus fiable pour le générateur :

• puissance requise en kW ou kVA, si déjà estimée
• Tension et fréquence
• Utilisation en veille ou en mode premier
• Liste complète des charges électriques
• Puissance nominale des moteurs
• Taille de moteur la plus grande
• Méthode de démarrage pour chaque gros moteur
• que les moteurs démarrent ensemble ou un par un
• État de démarrage de la pompe ou du compresseur
• Baisse de tension acceptable, si connue
• Charges critiques et non critiques
• Plan d’expansion futur
• Environnement d’installation
• altitude et température ambiante
• Préference pour les générateurs ouverts, silencieux ou conteneurisés
• Exigence ATS, si nécessaire
• Emplacement du projet
• photos du site, schémas monolignes ou plans de mise en page, si disponibles

Le type de générateur fait également partie de la sélection. Un générateur ouvert peut convenir à une salle dédiée au générateur. Un générateur silencieux peut être préférable pour les espaces extérieurs près des bâtiments ou des ouvriers. Un générateur conteneur peut convenir à de grands sites industriels extérieurs, aux mines, aux camps de construction ou à l’énergie de projets à long terme.

Le type de générateur doit également correspondre au site d’installation. Les groupes électrogènes ouverts, silencieux et conteneurs peuvent convenir à différentes conditions de projet.

<Ligne de production de générateurs diesel Huali>

Comment envoyer une liste de chargement utile

Une liste de chargement utile n’a pas besoin d’être compliquée dès la première étape. Il suffit de montrer quel équipement fonctionne, comment il démarre et s’il est critique.

Si disponibles, des photos de plaques nominatives moteur, des fiches techniques de pompe ou de compresseur, des photos du panneau de contrôle, des schémas unifilaires et des plans de disposition du site sont utiles. Ils permettent au fournisseur de mieux comprendre l’état de démarrage et réduisent le risque de choisir un générateur trop petit ou inutilement volumineux.

FAQ

Pourquoi les moteurs influencent-ils la dimension des générateurs diesel ?

Un moteur n’a pas la même charge au démarrage et au démarrage. Une fois qu’elle atteint la vitesse normale, le générateur peut la transporter facilement. Le moment difficile est souvent le démarrage, lorsque les baisses de courant et de tension de départ nécessitent une attention particulière.

Puis-je dimensionner un générateur uniquement en fonction du kW total en fonctionnement ?

Pour des charges simples, le kW total en fonctionnement peut être utilisé pour une estimation approximative. Pour les moteurs, pompes, compresseurs, ventilateurs, CVC, ascenseurs, concasseur et machines industrielles, le kW total en fonctionnement n’est pas suffisant. Il faut également prendre en compte la plus grande séquence moteur et de démarrage.

Comment le courant de démarrage du moteur influence-t-il la sélection du générateur ?

Lorsqu’un moteur démarre, le générateur peut subir une demande beaucoup plus importante pendant un court laps de temps. Si le générateur ne peut pas supporter ce moment, le moteur peut démarrer lentement, la tension peut chuter ou le système de contrôle peut devenir instable.

Un démarreur à démarrage doux ou un VFD suffit-il à réduire la taille du générateur ?

Un démarreur doux ou VFD peut aider à réduire l’impact de démarrage, mais ce n’est pas une solution universelle. L’effet réel dépend du moteur, de l’équipement entraîné, des réglages, de la logique de contrôle et des conditions du site.

Comment puis-je dimensionner un générateur pour les pompes ?

Commencez par la puissance du moteur de la pompe, la tension, la méthode de démarrage, le nombre de pompes et l’arrangement de service/veille. Ensuite, clarifiez si les pompes démarrent ensemble ou une par une, et si elles démarrent contre la pression.

Comment puis-je dimensionner un générateur pour les compresseurs ?

Pour les compresseurs, envoyez la puissance du moteur, la méthode de démarrage, le type de compresseur, la condition de démarrage chargée ou non chargée, la pression de redémarrage, les charges auxiliaires et la séquence de démarrage. Ne comptez pas uniquement sur la puissance de fonctionnement du compresseur.

Quelles informations dois-je envoyer pour devis ?

Envoyez la tension et la fréquence, l’utilisation en veille ou principale, la liste complète de charges, les capacités du moteur, le plus gros moteur, la méthode de démarrage, la séquence de démarrage, les détails de la pompe ou du compresseur, l’environnement d’installation et l’emplacement du projet.

Devrais-je choisir un générateur plus grand pour une future extension du moteur ?

Une marge raisonnable peut être utile si l’usine ou la station de pompage ajoutent des moteurs plus tard. Le plan d’expansion doit être réaliste. Trop de surdimensionnement peut augmenter les coûts et créer des problèmes de fonctionnement à faible charge.

Dimensionner un générateur diesel pour moteurs, pompes et compresseurs nécessite à la fois un calcul de charge et une revue du démarrage. Le bon générateur dépend de la charge de fonctionnement, de la plus grande taille du moteur, de la méthode de démarrage, de la séquence de démarrage, du mode de service, de la tension et de la fréquence, de l’état de démarrage de la pompe ou du compresseur, et de l’environnement du site.

Si votre projet comprend des moteurs, pompes, compresseurs, ventilateurs, concasseurs, équipements CVC, ascenseurs ou autres charges industrielles, veuillez envoyer la liste complète des charges, les capacités nominales des moteurs, les détails de la pompe ou du compresseur, la méthode de démarrage, la tension et la fréquence, l’utilisation en veille ou principale, l’environnement d’installation et les détails du projet. Shandong Huali Electromechanical Co., Ltd. peut examiner les conditions de charge et fournir une proposition adaptée de sélection du groupe électrogène diesel pour devis.

Besoin d’un devis pour un générateur diesel ? Merci d’envoyer vos moteurs, pompes, compresseurs, ventilateurs, concasseurs, équipements CVC, ascenseurs ou autres charges industrielles. Email :worldgens@shanhuachina.cn