Modification armoire électrique grue Braud Faucheux BF32T

Bonjour,

Suite à une première modification sur une grue BPR GA29, par l'ajout d'un variateur de vitesse sur l'orientation pour améliorer la souplesse.
Il a été décidé que cette grue Braud Faucheux serait équipée d'une radiocommande à joystick proportionnel et d'un variateur de vitesse sur chaque fonction.

Voilà la "bête".


L'armoire électrique.


On a déjà commencé par étudier le fonctionnement avec la télécommande à bouton, car sans schéma il faut trouver la fonction de chaque contacteur.
Étudier le branchement des moteurs, leur couplage. On s'est rendu compte que ces moteurs étaient des 230/400V (contrairement à la BPR où certain ne le sont pas, mais ça c'est une autre histoire ).
Et là quelque chose nous a sauté aux yeux, quitte à mettre des variateurs pourquoi ne pas les mettre en 230V, et pouvoir utiliser la grue en monophasé ?
Après plusieurs calculs comme la puissance du levage à charge maxi, la puissance des moteurs, etc.
En théorie, la grue avec des variateurs devrait pouvoir fonctionner en monophasé avec 6 Kva soit 30 A. Ce qui n'est pas mal pour 1500 kgs de charge maxi.
Mais il y a un souci, si on doit se brancher sur une installation triphasé avec 15 ou 20 A par phase, ma grue ne pourra pas fonctionner alors qu'elle était triphasé à la base, un peu bête me diriez vous.

Je décide donc d'utiliser des variateurs triphasés 230V surdimensionnés pour qu'il puisse fonctionner en monophasé (pont de diode).
Pour obtenir du 230V triphasé à partir du 400V, j'utilise un auto-transformateur de 6Kva.
La grue pourra donc fonctionner en 230V monophasé et en 400V triphasé lorsque celui-ci est présent.

Passons à la radiocommande, après plusieurs devis auprès de plusieurs fabricants/revendeurs. Nous avons choisi ce modèle.

Elle est alimenté en 48VAC, elle sort un contact sec pour chaque fonction et sens de fonctionnement, et une sortie 0/10V pour chaque fonction. Elle possède une entrée charge lourde qui sera détaillé plus tard.

En possession de tous ces éléments il faut maintenant raccorder tout ça, on va donc faire un schéma.
Voici le schéma final, car il y a eu trois versions.
https://perso.entreprise-courtois-88.fr/grue

Le premier folio comporte la prise d'alimentation, avec les deux possibilités de branchement. (mono/tri)
Le deuxième folio comporte le relais principal, les fusibles, le transformateur d'alimentation 48VAC, ainsi que les relais de mise sous tension.
Le troisième folio comporte le branchement puissance des variateurs et des moteurs.
Le quatrième folio comporte l'interrupteur de basculement 1er/2eme vitesse du moteur de levage, et le branchement de puissance des freins.
Le cinquième folio comporte les sécurités, l'auto-maintien du relais principal, le klaxon et le contact charge lourde et une partie de la radiocommande.
Le sixième folio comporte les branchements de commande des variateurs, des freins, et de la radiocommande.
Le septième folio comporte le bornier de la prise de la radiocommande. Ainsi que les fonctions repérés sur les joystick.

Passons aux explications de ce schéma.
Il faut déjà comprendre à quel moteur on a à faire.
Le moteur de distribution est un moteur sans frein sur la partie moteur, mais comporte un système de "verrouillage/frein" interne au réducteur, il s'alimente donc tout à fait normalement sur le variateur.
Le moteur de levage est un moteur deux vitesses (deux moteurs dans un). Pour pouvoir faire le dépliage de la grue ou en cas de charge maxi (intensité au démarrage sur branchement monophasé), je décide d'utiliser un interrupteur rotatif pour pouvoir basculer d'une vitesse à l'autre.
Le moteur d'orientation n'est pas le moteur d'origine, car il ne correspond pas à celui de la notice. Celui-ci est équipé d'un électro-frein 20VCC qui est alimenté par un enroulement interne au moteur. Pour pouvoir faire varier la vitesse, il faut que le frein soit indépendant, j'ai donc récupéré les fils d'alimentation pour les utiliser comme pour le moteur de levage.

Passons maintenant au vif du sujet, les explications :  

         Premièrement à quoi sert l'entrée charge lourde. Pour bien comprendre, il faut savoir que le moteur de levage lève une charge de seulement 750 kgs en deuxième vitesse, au delà et jusqu'à 1500 kgs c'est la première vitesse qui monte et descend la charge.
Il y a donc un contact de charge sur la grue qui permet d'empêcher la deuxième vitesse au delà de 750kgs. Sauf que là, nous passons en variation de vitesse donc de la vitesse minimal paramétré jusqu'à la deuxième vitesse, ce qui n'est pas bon.

Première solution qui vient, (mais qui est impossible à utiliser) commander le relais qui bascule d'une vitesse à l'autre avec le contact de charge, cela pourra fonctionner. Mais il subsiste un problème et pas des moindres, si je souhaite prendre une charge au sol de 1000kgs par exemple, la charge étant au sol, le contact de charge autorise la deuxième vitesse. Lorsque je vais lever ma charge avec le moteur en deuxième vitesse la grue va supporter le poids et le contact de charge va basculer. Le moteur en fonctionnement va alors changer en première vitesse, ce qui enlève toute la souplesse de fonctionnement du variateur et en plus risque d'endommager celui-ci.    
Deuxième solution beaucoup plus souple, l'utilisation d'une entrée spécialement étudier sur la radiocommande qui va permettre de limiter la sortie 0/10V à seulement 0/5V, ce qui va donc limiter la deuxième vitesse du moteur à la moitié de la vitesse normal, ce qui correspond à la première vitesse.
L'interrupteur rotatif décrit plus haut n'est là que pour utiliser la première vitesse au dépliage (joystick à fond car le contact de charge ne détecte pas le dépliage de la grue qui doit être fait en première vitesse) ou au cas où l'intensité au démarrage serait trop élevé pour une charge de 1500kgs lorsque la grue est en monophasé.

        Deuxièmement, les sécurités de charge et de moment :
Je me suis inspiré du schéma de la grue BPR afin de garantir un fonctionnement sûr.
Le câblage d'origine de la Braud Faucheux ne prévoit pas de klaxon en cas de charge trop importante alors que la BPR si.
Je décide donc de rajouter le relais Cxl comme sur la grue BPR, afin d’arrêter de monter et d'avancer. Ainsi le klaxon avertira du danger.
Le seul contact de sécurité qui ne klaxonne pas et celui de moment de la distribution car sur la BPR, le moteur de distribution est commandé avec un relais et cela ne pose pas de problème, mais sur la Braud Faucheux avec le variateur cela devient quasi impossible.
Le fonctionnement ne sera pas optimal, mais amélioré par rapport à l'armoire d'origine.

         Troisièmement, le câblage des variateurs :
Comme on le voit sur le schéma chaque variateur reçoit :
    - le sens de marche sur les entrées LI1 et LI2 (avant et arrière), avec les sécurités câblées en série dessus
    - les fins de course si présent sur les entrés LI3 et LI4
    - le signal 0/10V pour faire varier la vitesse en fonction de la position du joystick.
Et enfin, chaque variateur commande les contacteurs de freins pour les moteurs équipés.

         Quatrièmement, le paramétrage et le freinage du levage :
Comme vous avez pu le constater, on voit une résistance sur le variateur de levage. Cette résistance appelée résistance de freinage, permet au variateur de freiner la charge "électriquement". Le variateur va pouvoir freiner la charge jusqu'à une vitesse proche de l'arrêt et relâcher l'électro-frein uniquement pour finir le freinage et maintenir la charge.
L'énergie de freinage est toujours dégagé en chaleur, mais quel économie de garniture de frein.
Sur les variateurs de distribution et d'orientation, les résistances de freinage sont inutiles car le couple de freinage n'est pas aussi important que sur le levage. Notre grue BPR est déjà équipée avec un variateur sur l'orientation sans résistance de freinage et cela ne pose pas de souci d'arrêt même avec du vent à 45/50 km/h contre la flèche de 22m.

Pour la résistance de freinage, les fabricants proposent des modèles tout fait mais qui coûte horriblement cher  !  
Pour réduire le coup et obtenir un fonctionnement similaire, je décide d'utiliser une résistance stéatite de chauffe-eau. La résistance "toute faite", à une valeur ohmique de 13 ohm pour un variateur de 5.5 kw, sachant que mon moteur en fait 4.4, et que la puissance maxi utilisé à 1500 kgs sera de tout au plus 3.5kw. Je décide d'utiliser une résistance d'une puissance de 3000W sous 230V, soit environ 18 ohm.
La résistance "toute faite" peut dégager jusqu'à 1000W dans l'air, la résistance de chauffe-eau est conçu pour dégager 3000W dans un fourreau plonger dans l'eau. Pour permettre le refroidissement de celle-ci je l'ai monté dans un fourreau fabriqué à cet effet, rempli d'huile. (attention à l'huile choisi, éviter une huile usagé pleine de limailles qui risque de compromettre l'isolement).

Pour le paramétrage des variateurs, contactez-moi si vous voulez plus d'information, car les possibilités sont infini et tous vous décrire sera très long et pas forcément intéressant. (je ferai peut-être un prochain post pour décrire les fonctions de base)

      Nous avons effectué des essais :

La grue fonctionne parfaitement bien, aussi bien qu'en monophasé qu'en triphasé. Ce qui est bien c'est que j'ai un abonnement 30A triphasé, donc pas de souci pour essayer les deux "mode".
La grue se déplie sans problème, la charge maxi a été pour l'instant de 850 kgs (faute de trouver plus lourd ).
L'intensité maximum relevé en monophasé, avec tous les moteurs en fonctionnement, et le levage en montée à vitesse maxi est de 24A avec 850 kgs. Même au démarrage pour lever 850 kgs l'intensité maximum n'est que de 14A.

Le résultat pour l'instant est très satisfaisant, cela permet de moderniser et de rendre plus souple une grue qui a encore de belles années devant elle, car elle est galvanisé.
Il ne manquera plus qu'un anémomètre pour qu'elle soit parfaite , la BPR a déjà été équipée, et c'est quand même plus rassurant de savoir la vitesse du vent.
La photo de l'armoire fini.


Sur le coffret du haut on peut voir un voyant qui n'est pas dessiné sur le schéma, il est connecté au primaire du transformateur car étant en monophasé, il faut que les deux conducteurs arrivent au bon endroit pour l'alimenter et donc alimenter la radiocommande.
Ce voyant est donc utilisé pour vérifier que la grue est bien câblée et que les fusibles d'alimentation sont bons. (cela évite de croire qu'elle est en panne)

Pour des raisons de "facilité" et de coût, le coffret d'origine a été conservé, et une "extension" a été rajouté sur le dessus, cela n'est pas forcément très esthétique mais cela a permit de garder l'ancienne armoire et d'en recycler une autre.

Prochainement les photos du boîtier de raccordement sous compteur mono/tri, afin de ne pas se tromper lors du branchement de la grue et de permettre l'utilisation en monophasé et en triphasé par la même prise.

bonjour,

j'ai des soucis avec une BF432, je vois sur les photos que votre armoire est identique à la mienne...
Avez vous un document, un .pdf sur le cablage electrique de cette grue?
Est il possible d'avoir vos coordonnées en privé que je puisse vous appeler?

Meilleures salutations

Bonjour,

envoyez un mail à manouservice21@orange.fr

Bonjour,
Grâce à la notice j'ai pu tout bien préparer pour le levage de la grue BF32T, encore merci!!
PROBLEME:
Lors de la mise sous tension rien ne se passe dans le tableau en lançant le démarrage avec la télécommande.
J'ai sortie le panneau de l'armoire pour vérifier chaque fusible, vérifier chaque circuit pour comprendre le fonctionnement.
Les fusibles sont OK, mais des interrogations persistent:
- Le klaxon fait t'il partie d'un organe de sécurité? Si il est HS, cela bloque t'il le démarrage?
- a quoi sert le redresseur ?
- j'ai un câble de terre dans la broche (partie fixe sur armoire où l'on vient brancher la prise) raccordé à la terre directement est ce normal?
- Y aurait il des plans de câblage de la télécommande à 2 vitesse et de l'armoire électrique de disponible?
- Comment est prévu le changement de vitesse (grande/petite) ?
- a quoi sert la tempo ?



- Est il possible d'avoir vos coordonnées en privé pour que je puisse vous appeler en directe ?




Merci par avance de vos retours..
Cordialement!

Bonjour,

Le klaxon n'est pas un organe de sécurité qui empêche le fonctionnement.
Le redresseur sert à alimenter le déblocage des freins de rotation et de levage.
Le fils de terre dans la prise 16 broches est certainement normal.
Je n'ai pas de schéma du câblage original de cette grue.
La tempo sert justement pour le passage en 2nd vitesse, la 2nd vitesse se fait normalement avec un 2nd cran sur les boutons montée et descente ou avec un bouton à part de 2nd vitesse, tout dépend des boites à bouton monté avec.

Cordialement.

Bonsoir,
Encore merci pour le retour, j'ai pu bien avancer et enfin j'ai pu faire fonctionner tous les moteurs et vérifier la boite à boutons.
Je vais remplacer l'armoire d'origine qui est morte par une nouvelle.
Tous les contacteurs fonctionnent sans problème ormis celui du moteur de levage qui fait sauter le disjoncteur de l'armoire dès que je l'active…
Pour qu'il cesse de disjoncter j'ai du déconnecter les 3 fils de phase qui sont reliés aux fusibles FUO (sur la photo, ils sont dans des bornes pour les isoler) et qui arrivaient aux L1/L2/L3 du contacteur  noté LM.
Depuis, le moteur tourne bien dans les 2 sens et la petite et grande vitesse fonctionne..
Ces câbles avaient l'air d'être montés d'origine et de ce fait je m'interroge sérieusement
Qu'en pensez vous?
Merci par avance de votre retour!