Projet Ward Leonard
Le système Ward-Leonard est une méthode classique de contrôle de vitesse des moteurs à courant continu utilisant un ensemble moteur-génératrice pour fournir une tension continue variable au moteur.
Il permet un réglage précis et progressif de la vitesse et du couple, notamment pour les applications industrielles lourdes comme les ascenseurs, les grues et les laminoirs.
Principe de fonctionnement
Le système Ward-Leonard utilise un moteur à courant alternatif pour entraîner une génératrice à courant continu. La tension continue fournie par cette génératrice est appliquée au moteur à courant continu à contrôler. En faisant varier le courant d’excitation de la génératrice, on modifie sa tension de sortie et donc la vitesse du moteur.
Pourquoi utilisons-nous ce système ?
Contrôle très précis de la vitesse
Le circuit Ward-Leonard permet de faire varier la vitesse d’un moteur à courant continu de manière continue et très précise en ajustant la tension de sortie de la génératrice, ce qui offre un excellent contrôle du régime du moteur sur une large plage de vitesses.
Démarrage et arrêt progressifs
Grâce à la variation graduelle de la tension appliquée au moteur, le système assure des démarrages et des arrêts en douceur, ce qui réduit considérablement les chocs mécaniques, les vibrations et l’usure des composants mécaniques et électriques.
Couple élevé à basse vitesse
Le circuit Ward-Leonard est particulièrement efficace pour fournir un couple important même lorsque le moteur fonctionne à basse vitesse, ce qui le rend idéal pour les applications industrielles lourdes nécessitant un effort élevé dès le démarrage.
Inversion contrôlée du sens de rotation
Le sens de rotation du moteur peut être inversé facilement en changeant la polarité de la tension délivrée par la génératrice, ce qui permet des manœuvres rapides et précises sans arrêt brutal du système.
Stabilité de fonctionnement sous charge variable
Le système maintient une vitesse relativement constante même lorsque la charge mécanique varie, ce qui garantit un fonctionnement stable et fiable dans des conditions industrielles exigeantes, comme lors du levage ou de l’usinage.
Robustesse et longévité du système
Composé principalement de machines électriques rotatives, le circuit Ward-Leonard est très robuste et tolère bien les environnements industriels sévères, tels que la poussière, la chaleur et les fortes charges, ce qui explique sa longue durée de vie.
Exemple d'application dans l'industrie
Ascenseurs industriels et anciens ascenseurs urbains
Le système Ward-Leonard est utilisé dans les ascenseurs industriels afin d’assurer un démarrage et un arrêt très progressifs, tout en permettant un contrôle précis de la vitesse pour améliorer le confort et la sécurité des usagers.
Grues et ponts roulants
Dans les grues et ponts roulants, le système Ward-Leonard permet de fournir un couple élevé à basse vitesse, ce qui facilite le levage et le positionnement précis de charges lourdes.
Laminoirs dans l’industrie métallurgique
Le système Ward-Leonard est employé dans les laminoirs afin de maintenir une vitesse stable et réglable sous de très fortes charges, ce qui est essentiel pour assurer la qualité et l’uniformité du métal laminé.
Locomotives et systèmes de traction électrique anciens
Dans les anciennes locomotives électriques, le système Ward-Leonard était utilisé pour contrôler l’accélération de façon progressive, réduisant ainsi les contraintes mécaniques sur les moteurs et les roues.
Machines-outils lourdes
Le système Ward-Leonard est appliqué aux machines-outils lourdes afin d’offrir un réglage fin de la vitesse de rotation, ce qui améliore la précision d’usinage et le contrôle du couple à basse vitesse.