Groupe motopompe à détection thermique de niveau

Abstract

 Ce groupe motopompe comprend un bloc (11) électronique de commande et des moyens de chauffage du moteur et le bloc (11) comporte des moyens de détermination d'un changement de la courbe de la température relevé par un capteur (8) de température en fonction du temps et des moyens de commande de marche/arrêt du moteur (3) lorsque les moyens de détermination détectent un changement de pente.

Description

[0001] La présente invention se rapporte aux groupes motopompes et, tout particulièrement aux groupes motopompes de relevage destinés à être placés dans des fosses en vue de relever des effluents.

[0002] On connaît déjà un groupe motopompe comprenant un moteur et un bloc électronique de commande du moteur qui y est relié électriquement. Il est prévu des moyens de détection du niveau d'un fluide autour du groupe. Ces moyens de détection du niveau d'un fluide sont reliés électriquement au bloc de commande. Lorsque le niveau des effluents s'élève trop, les moyens de détection mettent le moteur de la pompe en marche. Lorsque le niveau des effluents dans la fosse s'abaisse en dessous d'une valeur donnée, les moyens de détection du niveau du fluide mettent le moteur à l'arrêt.

[0003] Les moyens habituels de détection du niveau se regroupent en deux familles :

• les contacteurs à flotteur constitués d'une poire flottante,
• les capteurs électroniques de type capacitif, piézo-résistif, ultra sonique ou par mesure de résistivité.

[0004] Ces deux familles ont en commun que les capteurs sont tous disposés à l'extérieur de la carcasse du moteur ou du corps de pompe. Or, lorsque l'on véhicule par pompage des fluides pouvant présenter des dangers d'explosion, il faut que la pompe soit antidéflagrante. La présence de ces capteurs l'en empêche.

[0005] L'invention remédie à cet inconvénient par un groupe motopompe qui, tout en intégrant les fonctions de détection de niveau et de commande électrique à la carcasse du moteur ou au corps de pompe, est antidéflagrant.

[0006] Suivant l'invention, il est prévu des moyens de chauffage du moteur. Les moyens de détection du niveau comprennent un capteur de température du moteur fournissant un signal électrique image de la température. Le bloc électronique de commande comporte des moyens de détermination d'un changement de pente de la courbe de la température relevée par le capteur en fonction du temps. Il est prévu des moyens de commande de marche/arrêt du moteur lorsque les moyens de détermination d'un changement de pente de la courbe de la température relevée par le capteur en fonction du temps détecte un changement de pente.

[0007] On a donc ainsi réalisé une détection thermique du niveau du fluide entourant le groupe motopompe. Selon que le fluide est de l'air ou des effluents essentiellement liquides normalement à base d'eau et quand bien même l'air et l'eau seraient à la même température, la courbe de la température relevée par le capteur en fonction du temps présente, selon que le groupe motopompe est entouré jusqu'à un certain niveau d'air ou d'eau, un changement de pente caractéristique dû à la différence de capacité calorifique des deux fluides et donc au gradient qui s'ensuit de température dans ce fluide. Ce changement de pente constitue un moyen de détection du niveau de l'effluent, essentiellement liquide.

[0008] Suivant un mode de réalisation, les moyens de chauffage sont constitués par le moteur lui-même alors qu'il tourne, en tirant ainsi bénéfice de ce qui était considéré jusqu'ici comme une perte énergétique inévitable, et les moyens de commande de marche/arrêt sont seulement des moyens de mise à l'arrêt. On peut dans ce cas commander la mise à l'arrêt du moteur avant que la pompe ne se désamorce.

[0009] Suivant un autre mode de réalisation qui peut se cumuler avec celui qui vient d'être indiqué, mais qui peut aussi être utilisé indépendamment de ce dernier, les moyens de chauffage comprennent des moyens tels qu'ils chauffent même lorsque le moteur est à l'arrêt et les moyens de commande de marche/arrêt sont des moyens de mise en marche. On peut cette fois-ci commander la mise en marche de la pompe lorsque le niveau des effluents atteint une certaine valeur.

[0010] Suivant un mode de réalisation tout particulièrement préféré, les moyens de chauffage, tels qu'ils chauffent même lorsque le moteur est à l'arrêt, comportent un générateur d'impulsions en basse fréquence, notamment inférieur à 5 Hz et, de préférence inférieur à 1Hz, monoalternances en sorte que le moteur ne soit pas entraîné. Le générateur d'impulsions est relié électriquement à deux bobines du moteur de manière à y envoyer des impulsions et il est relié électriquement au capteur de température, de manière à émettre une impulsion dès que la température repérée par le capteur s'abaisse en dessous d'un seuil donné de température. Le capteur repère une température correspondant à celle de l'une des deux bobines. Le capteur peut d'ailleurs repérer également la température de la carcasse du moteur. Le capteur de température utilise ainsi les bobines déjà présentes du moteur et est réalisé en tant que capteur de température uniquement par l'adjonction de composants électroniques au circuit. Suivant un mode de réalisation actuellement préféré, le générateur d'impulsions est relié électriquement à un composant de mesure de la fréquence des impulsions à seuil de fréquence. Ce composant de mesure de la fréquence des impulsions est relié électriquement aux moyens de commande de marche/arrêt de manière à ce que ceux-ci mettent le moteur en marche lorsque le seuil de fréquence est dépassé. Le capteur peut être aussi un composant de la mesure de la tension aux bornes de la bobine en mesurant la résistance interne de la bobine, par exemple une thermistance à coefficient de température négatif ou une thermistance à coefficient de température positif, une résistance nickel/chrome ou autre. Suivant un mode de réalisation particulièrement préféré, tous les moyens mentionnés précédemment, le bloc électronique de commande et le capteur de température sont enfermés de manière étanche dans le corps du groupe motopompe.

[0011] Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple :

la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un groupe motopompe suivant l'invention,

la figure 2 en est le schéma électrique, et

la figure 3 est un graphique de la température en °C de la carcasse du moteur en fonction du temps, expliquant le fonctionnement du groupe motopompe suivant l'invention.

[0012] Le groupe motopompe suivant l'invention est destiné à être placé au fond d'une fosse F. Il comporte à la manière habituelle un corps 1 de pompe et d'une pièce avec le corps 1 une carcasse 2 pour le moteur 3 électrique destiné à entraîner l'impulseur 4 de la pompe. Le corps 1 de pompe comporte une tubulure 5 d'aspiration et une tubulure 6 de refoulement munie d'un clapet 7 antiretour et débouchant au dessus de la fosse F. Le clapet 7 empêche les effluents de descendre par la tubulure 6, à l'arrêt de la pompe.

[0013] Dans la carcasse 2 du moteur est logé un capteur 8 de température relié par une ligne 9 à un générateur 10 d'impulsions, ainsi qu'un bloc 11 électronique de commande qui est relié électriquement au moteur par une ligne 12 triphasée. Une ligne 13 d'alimentation électrique relie le moteur au secteur S.

[0014] Le circuit électrique du groupe motopompe de la figure 1 est reproduit à la figure 2. Du secteur S partent les quatre câbles 13 d'alimentation du moteur 3, lequel comporte trois bobines 14a, 14b et 14c qui sont commandées par trois triacs 15a, 15b et15c. On reconnaît également la thermistance 8 qui est reliée par la ligne 9 à un convertisseur 16 de mesure de ΔT/Δt, c'est-à-dire de la variation de la pente de la température en fonction du temps. Du convertisseur part une ligne 17, allant au bloc 11 électronique de commande. De celui-ci part la ligne 12 allant aux triacs 15a à 15c, tandis que du comparateur 16 part également une ligne 18 de commande du générateur 10 d'impulsions à courant redressé. Ce générateur 10 envoie par une ligne 19 des impulsions aux bobines 14a et 14c. La thermistance 8 touche la bobine 14a et touche également ou est très près de la carcasse 3.

[0015] Du générateur 10 une ligne 20 part vers un composant 21 de mesure de la fréquence à seuil de fréquence. De ce composant 21 une ligne 22 part vers le bloc 11 de commande avec passage par un élément 23 ou en sorte que l'ordre de commande peut être envoyé également par l'intermédiaire d'une ligne 24 par un capteur 25 extérieur.

[0016] Le groupe motopompe suivant l'invention fonctionne de la manière suivante. On introduit le groupe dans la fosse F alors que celle-ci est emplie d'effluents jusqu'à un niveau où la pompe devrait se mettre en marche pour véhiculer l'effluent hors de la fosse F.

[0017] Le générateur 10 envoie par le conduit 19 des impulsions aux bobines 14a et 14c. Celles-ci s'échauffent. Elles échauffent la carcasse du moteur 3. La carcasse du moteur 3 ainsi que la bobine 15a font se réchauffer la thermistance 8 servant de capteur de température. La résistance de la thermistance se modifie au fur et à mesure que sa température se modifie. Le comparateur 16 relève cette nouvelle résistance et la compare à un seuil donné. Tant que ce seuil n'est pas atteint, l'ordre n'est pas donné, par la thermistance 8, au générateur 10 par la ligne 18 d'envoyer une nouvelle impulsion. Lorsque ce seuil est atteint, ordre est donné au générateur 10 d'envoyer une nouvelle impulsion. Le composant 21 mesure la fréquence d'émission des impulsions par le générateur 10. Lorsque cette fréquence atteint un seuil de fréquence déterminé, ordre est donné par la ligne 22 au bloc 11 de commande de mettre le moteur 3 en route. La pompe se met en route et véhicule l'effluent en dehors de la fosse F.

[0018] Peu à peu le niveau de l'effluent diminue dans la fosse F et il vient un moment où ce niveau devient inférieur au niveau du capteur 9. A cet instant se produit une variation de la pente de la courbe donnant la température de la carcasse du moteur en fonction du temps comme représenté à la figure 3 par le point V. La thermistance 9, c'est-à-dire le capteur de température, va immédiatement réagir à cette variation de la pente de la courbe et changer de valeur de résistance en sorte que le comparateur 16 va donner l'ordre par la ligne 17 au bloc 11 de commande de mise à l'arrêt du groupe motopompe par l'intermédiaire de la ligne 12 et des triacs 15a à 15c.

Revendications

1. Groupe motopompe comprenant un moteur (3), un bloc (11) électronique de commande du moteur qui y est relié électriquement et des moyens de détection du niveau d'un fluide autour du groupe reliés électriquement au bloc (11) de commande, caractérisé par des moyens (14a, 14c) de chauffage du moteur et les moyens de détection du niveau comprennent un capteur (8) de température fournissant un signal électrique, image de la température du moteur (3), et le bloc (11) comporte des moyens (16) de détermination d'un changement de pente de la courbe de la température relevée par le capteur (8) en fonction du temps et des moyens (15a, 15b, 15c) de commande de marche/arrêt du moteur (3) lorsque les moyens (16) de détermination détecte un changement de pente.

2. Groupe suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de chauffage sont constitués par le moteur lui-même alors qu'il tourne et les moyens de commande de marche/arrêt sont des moyens de mise à l'arrêt.

3. Groupe suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comprennent des moyens tels qu'ils chauffent même lorsque le moteur (3) est à l'arrêt et les moyens de commande de marche/arrêt sont des moyens de mise en marche.

4. Groupe suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de chauffage tels qu'ils chauffent même lorsque le moteur est à l'arrêt comportent un générateur (10) d'impulsions monoalternances en basse fréquence relié électriquement à deux bobines (14a, 14c) du moteur de manière à y envoyer des impulsions et relié électriquement au capteur (8) de manière à émettre une impulsion dès que la température repérée par le capteur (8) s'abaisse au dessous d'un seuil donné de température et le capteur (8) repère une température correspondant à celle de l'une de ces deux bobines (14a, 14c).

5. Groupe suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le générateur (10) d'impulsions est relié électriquement à un composant (21) de mesure de la fréquence des impulsions à seuil de fréquence, lequel est relié électriquement aux moyens (15a, 15b, 15c) de commande marche/arrêt de manière à ce que ceux-ci mettent le moteur (3) en marche lorsque le seuil de fréquence est dépassé.

6. Groupe suivant l'une des revendication 1 à 5, caractérisé en ce que le capteur (8) repère la température de la carcasse du moteur.

7. Groupe suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le capteur (8) est un composant de mesure de la tension aux bornes de la bobine (14a).

8. Groupe suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que tous les moyens, le bloc et le capteur sont enfermés de manière étanche dans le corps du groupe motopompe.

Dessins