Etude comparative entre la commande d’un moteur DC et un moteur AC de la Top Drive

Abstract

Le forage est une opération compliquée qui fait appel à deux mouvements : un mouvement de translation, et un mouvement de rotation avec une large gamme de variation de vitesse. Pendant longtemps, les solutions mécaniques et hydrauliques étaient les seules à pouvoir effectuer l’opération de forage. Une opération qui nécessite une variation de la vitesse et un grand couple moteur pour pouvoir percer les roches de terre. Le développement de l’électronique de puissance, en plus des inconvénients de ces deux systèmes ont amené à l’introduction d’une nouvelle technique de forage, une technique basée sur la transformation de l’énergie électrique en énergie mécanique en faisant appel bien sûr aux moteurs électriques. Au début, ce sont les moteurs électriques à courant continu qui ont eu la faveur d’être utilisés (dans les tables de rotation, et plus tard dans l’organe de forage le plus sophistiqué (la top drive)) suite à leur simplicité de commande, leur gamme de variation de vitesse, et leur grand couple moteur. Avec la maîtrise de l’électronique de puissance, les fabricants (pour diminuer les pertes de temps à cause des pannes et de la maintenance, qui diminuent de leur part l’indice économique de l’entreprise), ont implanté une nouvelle technique basée sur l’ensemble moteur asynchrone à cage – convertisseur de fréquence. Dans notre travail, nous avons étudié la commande des deux systèmes d’entraînements des top drives. Nous avons présenté les avantages et les inconvénients de chaque système. Les résultats obtenus nous ont permis de montrer que le système fiable, le plus efficace et le plus rentable est celui des AC top drives. A ce choix s’ajoute une nécessité de formation des opérateurs top drives. Une formation indispensable pour la maîtrise de la commande de ce type de machine (top drive équipée d’un moteur asynchrone).