Construire un filtre harmonique passe-bas

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Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  azimut024 le Dim 30 Aoû 2015, 11:45

Bonjour,

J'ai acheté un poêle à granulés Strauss Jura visible ici : http://www.poeles-et-granules.fr/poele-a-granules-strauss-7-4kw,fr,4,Poeles_Strauss_Jura7kw.cfm

J'en suis satisfait, sauf pour une chose : quand il est en fonctionnement, un sifflement aigu s'en dégage. Au bout de quelques heures, ça devient franchement désagréable.
J'ai ouvert le poêle et j'ai trouvé la source du bruit : c'est le moteur qui sert à évacuer les fumées qui produit ce sifflement.
Le panneau de commande du poêle permet de régler la vitesse du ventilateur en modifiant le voltage envoyé au moteur. Les réglages vont de 120V à 180V par pas de 5V.
En cherchant sur internet, il semble que ce sifflement est généré par le transformateur contrôlé par le panneau de commande. Ensuite ce sifflement est communiqué au moteur qui dégage ce bruit.
C'est un peu le même phénomène qui se produit sur le variateur des lampes halogènes qui, en vieillissant, finit par produire un ronronnement assez audible.

J'ai mesuré la fréquence du sifflement : on est aux alentours de 1000 Hz.

Ce que je voudrais tenter, c'est d'insérer dans le circuit un filtre passe-bas pour supprimer (ou atténuer) cette fréquence avant qu'elle n'arrive au moteur.
A priori le plus simple est de faire passer le courant à travers une bobine.

J'ai trouvé les formules pour calculer l'inductance de la bobine ici : http://autoson.fr/forum/images/Conception-et-realisation-de-filtres-passifs.pdf

L = R + (2 x Pi) x Fc
avec L = inductance en mH, R = impédance du moteur en ohm, Pi=3.14 , Fc = fréquence à supprimer en Hz

Voici mes questions :
1) Pensez-vous que ça va fonctionner ?
2) Comment mesurer ou calculer R (impédance du moteur) ?
3) Comment dimensionner la bobine pour accepter l'ampérage du circuit (maximum 1A) et le voltage (220V) ?
4) Une fois les calculs effectués, où acheter cette bobine ?

Un grand merci par avance !

Vladimir



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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  charly 57 le Dim 30 Aoû 2015, 19:30

Bonsoir Vladimir

Je crois qu'avant de partir sur une solution il faut être certain du type de tension qui est appliquée à ton moteur.
Questions: est ce une tension continue fixe, ou une tension continue hachée ou une tension alternative ???

Pour être certain, as tu accès au moteur et peux tu lire tout se qui est marqué sur sa plaque signalétique ?

cordialement
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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  Calamentran le Lun 31 Aoû 2015, 08:38

Bonjour

Avant de bricoler ton poêle, pourquoi ne pas te plaindre auprès du vendeur ?
Un bruit comme celui-ci n'est pas acceptable pour un produit de qualité, la garantie vices cachés doit pouvoir jouer.

A te lire ...

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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  arsenic le Ven 04 Sep 2015, 08:12

Bonjour,
Tu peux essayer de monter une self de variateur bas de gamme, tore de ferrite bobinée qui passe 1 A sans s'échauffer, 2 en s'échauffant un peu. Tu verras bien si ca a un effet, suffisant ou pas.
Salutations

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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  azimut024 le Dim 13 Sep 2015, 15:41

Bonjour,

Merci pour vos réponses.

@Calamentran : je me suis plaint, mais le vendeur considère ce bruit comme normal, en tout cas me dit que ça ne rentre pas dans le cadre de la garantie.
Je pourrai lui renvoyer le poêle mais celui-ci pèse pas loin de 100kg et rien que le prix du transport (à ma charge) est assez dissuasif. Bref, j'ai décidé de tenter de régler le problème moi-même.

@charly 57 : voici ce qui est écrit sur le moteur concerné :
J238-075-7231C
42-A1A
230V
50Hz
48W
0,53A
Z P CL H

PhotoS du moteur (au centre de l'image).
La partie blanche sur le moteur est une bobine.





@arsenic : je vais d'abord essayer de calculer l'inductance nécessaire et voir si ça colle avec l'objectif qui est de supprimer les fréquences en gros au-dessus de 500Hz (histoire d'être sûr que ce fameux 1000 Hz va être supprimé ou atténué).

Encore merci à tous !

Vladimir

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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  BEROLA le Dim 13 Sep 2015, 19:26

Bonsoir
Ce bruit est il réellement causé par le moteur ou bien par la turbine qui entre en résonnance  ?
@+

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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  azimut024 le Dim 13 Sep 2015, 19:54

Bonsoir,

@BEROLA : bonne question mais comment le savoir ?

J'ai pensé à un test pour savoir si c'est le variateur électronique qui produit la fréquence gênante : débrancher les cosses qui alimentent le moteur, et brancher à la place directement le 220V du secteur. Qu'en pensez-vous ? Est-ce risqué pour le moteur ?

Merci d'avance.


Dernière édition par azimut024 le Dim 13 Sep 2015, 19:55, édité 1 fois (Raison : Orthographe)

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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  BEROLA le Dim 13 Sep 2015, 20:00

Re

Ce n'est pas impossible que ce soit le variateur qui engendre ces harmoniques .
je l'ai déjà constaté sur certains variateurs .
C'est simplement dû a la fréquence de découpage .
Une solution qui donne parfois de bons résultats consiste a mettre en parallèle sur le moteur un condensateur .
reste a en déterminer la valeur correcte , par tatonnement en veillant bien qu'il supporte la tension maximale admissible .
@+

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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  charly 57 le Lun 14 Sep 2015, 18:34

Bonjour

Vu le type de moteur : "moteur monophasé asynchrone 220 V alternatif avec spire de frager pour faire le déphasage de démarrage et le sens de rotation". (même moteur que pompe de vidange lave linge)

Il y a deux sources de vibrations possibles très simples à annuler:
La bobine qui vibre sur la carcasse
La spire de frager qui vibre dans la carcasse.
Tu peux sans risque glisser du bristol ou du plastic ( tout ce qui est électriquement isolant) entre bobine et carcasse jusqu'à bloquer la bobine fortement sur la carcasse ( idem pour la spire de frager)
Tu dois essayer d’insérer le maximum de cale, en en mettant au dessus et en dessous.
Pour la spire de frager en en mettant aussi le long, DANS l'épaisseur de la carcasse.
Si ça calme le bruit, ensuite, tu pourras y faire couler une colle de type résine pour tout bloquer.
Avec une puissance de 48 watts, il n'y a pas de risque de faire prendre feu, surtout que ton moteur est ventilé par les pales.

Essaye çà et dit nous ce que ça change !!!
Cordialement


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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  azimut024 le Mar 15 Sep 2015, 11:29

@charly 57

Merci pour les explications détaillées, avec photo commentée et tout, ouah !
Je vais tester cette solution, à priori ce week-end. Je te tiens au courant.

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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  BEROLA le Mar 15 Sep 2015, 11:54

Bonjour
Effectivement le circuit magnétique et la spire de Fragger peuvent aussi être générateurs de vibrations et de bruits
mais ce qui m'interroge c'est le 1000 hz , bien que ce soit un multiple du 50 hz .
Que se passe t il lorsque ce moteur est alimenté en direct ? il peut supporter sans problème le secteur.
@+

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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  azimut024 le Mar 15 Sep 2015, 12:37

@BEROLA

Oui c'est le premier test que vais effectuer. Le temps de fabriquer un connecteur secteur adapté.
Je vous tiens au courant (huhu).
Merci

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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  charly 57 le Mer 16 Sep 2015, 19:40

Bonjour

Sans demander comment a été identifié et mesuré le 1000 Hz,
Le 1000 hz est mathématiquement possible en fonction de la forme d'onde que l'on envoie au moteur.
voir la décomposition en série de FOURIER
https://fr.wikipedia.org/wiki/S%C3%A9rie_de_Fourier

en dessin ça donne çà:
http://lewebpedagogique.com/josephfourier/files/2013/11/004_analyse.jpg
sur lequel le signal émetteur de bruit est la courbe bleue non sinusoïdale.
Cette courbe est la somme mathématique des courbes rouge ( de même fréquence que la bleue) + la courbe verte de fréquence multiple de la bleue ( sur ce dessin c'est la fréquence double).

Si un truc a envie de vibrer sur une fréquence multiple (fréquence de résonance) la vibration fera alors du bruit à cette fréquence. Nous n'entendrons pas les autres fréquences (plus hautes ou plus basses ) car elles seront amorties par le truc qui ne veut vibrer que sur sa fréquence de résonance !!

Désolé, c'est tout de la physique théorique mais c'est comme çà que ça marche.

cordialement
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Re: Construire un filtre harmonique passe-bas

Message  azimut024 le Mer 16 Sep 2015, 20:01

@charly 57

J'ai mesuré la fréquence avec mon téléphone et une appli Android : RTA Analyzer.
L'objectif n'était pas d'être super précis mais de savoir à quel niveau approximatif calculer le filtre passe-bas (vu que j'étais dans cette optique là).
Le spectre affiché par l'appli montre une crête nette pile sur 1000Hz.

Je n'avance pas très vite mais je suis en déplacement toute la semaine et je ne peux m'en occuper que le week-end. L'automne arrive et avec lui l'utilisation du poêle, je dois résoudre ce problème fin octobre au plus tard...

Au programme ce week-end :
- sertir des pattes de connexion sur un cordon secteur pour bancher le moteur en direct afin de déterminer si le bruit vient du moteur lui-même (et/ou des pièces rattachées) ou si la fréquence est générée par le variateur électronique
- selon le résultat, caler les parties qui vibrent ou commencer à dimensionner une bobine pour couper cette fréquence...

Je vous tiens au courant.
En tout cas, un grand merci pour vos réponses et l'intérêt que vous portez à mon problème...

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