Il est logique pour une entreprise de vouloir maintenir une ligne de production en fonctionnement le plus longtemps possible. Cela dit, une migration réussie de certains éléments obsolètes par des équivalents à haut rendement énergétique peut parfois s’avérer très rentable. C’est ainsi qu’ATS a remplacé avec succès un ancien entraînement Masterdrives de IFG Exelto par un Sinamics G120, qui génère pas moins de 41 % d’économies d’énergie en conditions nominales.

La technologie évolue en permanence

IFG Exelto, situé sur l’ancien site Domo, est un producteur de fibres discontinues de polypropylène (PP) utilisées dans les revêtements de sol, l’automobile, les géotextiles et la construction (béton fibré). Les fibres sont fabriquées 24h/24 sur les cinq lignes de l’usine de Zwijnaarde et leur qualité est largement conditionnée par le bon fonctionnement des pompes centrifuges.

Celles-ci, au nombre de huit sur la ligne 4, étaient pilotées par des variateurs Masterdrives, une technologie Siemens éprouvée mais qui avait fait son temps et ne serait plus supportée depuis octobre 2020. La livraison des pièces de rechange et les réparations allaient donc devenir plus compliquées.

Autre problème : la communication entre les variateurs était basée sur Simolink, une autre technologie Siemens qui avait fait fureur autrefois, avant d’être reléguée par des systèmes plus conviviaux. L’expertise Simolink se faisait donc rare.

Une modernisation bien utile

Notre partenaire ATS collabore depuis longtemps avec IFG Exelto en matière d’équipements électriques. Il a analysé la plus grande ligne de production de fibres et proposé une migration vers les variateurs modulaires multifonctions Sinamics G120 ainsi que le remplacement de Simolink par la technologie de communication Profibus, plus accessible.

SINAMICS G120 ATS IFG EXELTO

Les nouveaux variateurs devaient en principe piloter les moteurs des pompes centrifuges existantes, mais ATS a également proposé de remplacer ces derniers par des moteurs synchrones à réluctance Simotics. Étant parfaitement harmonisés avec les Sinamics, ils renforcent considérablement l’efficacité (énergétique), notamment à charge partielle. Le coût supplémentaire est donc rapidement amorti.

reluctance motor

 « Quand on remplace simultanément 8 moteurs obsolètes, le gain d’efficacité saute aux yeux. La consommation énergétique a baissé de 41 % en conditions nominales. »  Tom Leutenez, Project Manager chez ATS

Toute l’opération devait par ailleurs se dérouler en un laps de temps très court, lors de l’arrêt des lignes durant l’été. Grâce à une préparation rigoureuse et au support de Siemens, ATS a achevé la migration en une semaine à peine. Par ailleurs, les éléments remplacés pourront servir de pièces de rechange pour le dépannage des lignes plus anciennes.

Les avantages d’un entraînement synchrone à réluctance

La migration vers un entraînement synchrone à réluctance a permis d’abaisser la consommation d’électricité de l’installation et d’employer des moteurs plus efficaces. Les huit moteurs 5 kW (d’un rendement inférieur à 70 %) ont cédé la place à des moteurs à réluctance de 2,2 kW à haut rendement (89,5 %) et pilotage de précision. Le rendement de ces moteurs synchrones à réluctance est nettement plus élevé qu’avec un moteur asynchrone standard, même à charge partielle et à faible régime. De quoi atteindre sans problème une efficacité d’au moins IE4.

ATS - IFG Exelto Siemens

« ATS connaît nos installations sur le bout des doigts. Grâce à leur expertise, ils ont pu nous aiguiller vers les solutions les plus adaptées sur le marché. La concurrence ne pouvait pas rivaliser. » Jeroen Kuypers, responsable du service technique chez IFG Exelto

Une analyse du réseau a permis de constater que la nouvelle installation consomme près de 45 % d’énergie en moins (avec une marge d’erreur de 5 %). L’entreprise pourra ainsi réaliser plus facilement les objectifs de son contrat de gestion énergétique mais aussi alléger sensiblement sa facture d’électricité.

À noter également que le système d’entraînement à réluctance ne nécessite ni codeur ni refroidissement forcé, tout en offrant un réglage précis jusque dans les régimes les plus faibles. Ce sont autant de pièces qui ne tomberont jamais en panne, qui n’auront pas besoin de maintenance et qui ne consommeront pas d’énergie. De quoi augmenter encore la robustesse et les performances de la nouvelle installation.

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Plus d’infos:

Entraônement synchrone à réluctance: https://new.siemens.com/global/en/products/drives/topic-areas/reluctance-drive-system.html

Moteurs synchrones à réluctance: https://new.siemens.com/global/en/products/drives/electric-motors/low-voltage-motors.html

L’offre complète de nos variateurs et moteurs: http://siemens.be/drives

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