EP1935087A1 - Systeme electromecanique d'entrainement, notamment pour pompe a cavite progressive pour puits de petrole - Google Patents

Systeme electromecanique d'entrainement, notamment pour pompe a cavite progressive pour puits de petrole

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Publication number
EP1935087A1
EP1935087A1 EP06820284A EP06820284A EP1935087A1 EP 1935087 A1 EP1935087 A1 EP 1935087A1 EP 06820284 A EP06820284 A EP 06820284A EP 06820284 A EP06820284 A EP 06820284A EP 1935087 A1 EP1935087 A1 EP 1935087A1
Authority
EP
European Patent Office
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machine
motor
configuration
dissipative
electrical
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06820284A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian Petit
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Moteurs Leroy Somer SAS
Original Assignee
Moteurs Leroy Somer SAS
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/008—Prime movers
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/08—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a dc motor
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    • H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
    • H02P3/18—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing an ac motor
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    • F04C14/04—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for reversible machines or pumps
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type

Definitions

  • Electromechanical drive system especially for progressive cavity pump for oil well
  • the present invention relates to electrical systems for coupling to driven or driving devices.
  • the invention relates more particularly, but not exclusively, to driven device drive systems which are capable of storing a relatively large potential energy during their operation.
  • devilage In case of failure of the power supply of the system, this potential energy is likely to drive the system suddenly in the opposite direction, it is called devilage, and can cause runaway with a speed of deviation reaching values that can be dangerous for people and equipment.
  • Such pumps store in operation a potential energy in two forms, namely on the one hand a torsion energy in the drive rod of the pump which is twisted on itself and on the other hand a hydrostatic energy corresponding to the column of fluid in the well.
  • a braking device is provided in order to avoid that in the event of engine stopping, the accumulated potential energy suddenly drives the system in the opposite direction.
  • This device comprises for example a mechanical disk or centrifugal brake or a hydraulic braking device.
  • Japan JP 61 269 686 discloses a system comprising an asynchronous motor for driving a water pump.
  • the engine comprises a wound rotor.
  • the invention aims, inter alia, to provide an electromechanical system to be coupled to a device for driving and / or driven, to prevent runaway of the system in case of change of operating conditions, including power.
  • the electromechanical system is for example configured to be coupled to a driven device and comprises a motor.
  • the driven device is for example a progressive cavity pump rod.
  • the electromechanical system can still be configured to be coupled to a device driving and include a generator.
  • the driving device is then, for example, a wind turbine.
  • the subject of the invention is an electromechanical system to be connected to an electrical network, comprising: an electric machine comprising a rotary shaft, and
  • a switching system allowing: in a first configuration, that the electric machine operates as a motor in the case where the coupled device is normally driven or generator in the case where the coupled device is normally driving, and in a second configuration, that the electric machine operates as an autonomous generator, the electrical energy generated by the electric machine being dissipated in the machine and in a dissipative load.
  • the dissipative load that is connected to the machine can provide more or less of the dissipation of energy when the machine operates as a stand-alone generator.
  • a significant part of the dissipation of the energy can take place in the machine itself, in particular in the stator windings, in particular in the case where the dissipative load has no significant impedance and its impedance is substantially less than the internal impedance of the machine.
  • the term "dissipative load" should not be understood in a limiting sense and the power dissipated in this load can be much lower than that dissipated in the machine.
  • the power dissipated in this load can be much lower than that dissipated in the machine.
  • the invention makes it possible to create a braking torque with the electric machine.
  • autonomous generator designates a generator that can operate without external input of electrical energy by the network.
  • the magnetic field generated by the rotor to excite the stator windings may be due to the presence of permanent magnets and / or windings powered by an exciter incorporated in the machine or powered by the current produced by the machine.
  • the machine may be an asynchronous machine whose excitation is provided by one or more capacitors connected to the terminals of the stator.
  • the electrical machine may comprise, in exemplary embodiments, a rotor with permanent excitation, in particular a rotor with permanent magnets.
  • a permanent magnet machine in particular increases the reliability.
  • the electromechanical system may comprise no battery intended to constitute an auxiliary source of energy for supplying windings of the electric machine when the latter operates as an autonomous generator, nor any generating unit playing the same role.
  • the rotor is advantageously flux concentration, comprising permanent magnets engaged between pole pieces.
  • the machine may include permanent magnets which are oriented radially, the polar axis of each magnet being oriented in the circumferential direction.
  • the shape of the curve of the braking torque as a function of the speed can be modified and in particular the braking torque can increase until it reaches a maximum for a certain speed of rotation. then decrease.
  • a low dissipative load impedance can make it possible to reach the maximum braking torque relatively quickly.
  • the speed for which the torque is maximum is advantageously for example less than or equal to 50 rpm, better 40 rpm, even better 35 rpm. This can allow a significant braking of the coupled device as soon as the network disappears, and maintain this device coupled to a relatively slow rotation speed.
  • the coupled device is a pump, in particular an oil well pump, for example of the progressive cavity type, this may allow the column of fluid in the well to empty only very slowly.
  • the system can be restarted without being penalized in production by the dead time due to the emptying of the well and its filling.
  • the system may or may not include a gearbox or multiplier between the shaft and a device to be coupled to the electromechanical system.
  • the invention can make it possible to reduce the risk of runaway in a relatively simple, reliable and economical way, in the event, for example, of a break in the network to which the system is connected.
  • the switching system can be used to power the motor in the first configuration to drive the coupled device.
  • the reducer can be a gear reducer, which improves the reliability.
  • the reduction ratio may be greater than 6, in particular 7 to 15, which makes it possible to use a motor with a relatively high speed of rotation, for example between 2,000 and 9,000 rpm under normal operating conditions.
  • the system may include the dissipative load.
  • the latter may comprise at least one electrolytic or metallic resistance, for example at least one metal resistor immersed in a bath of a liquid.
  • the dissipative load may, if necessary, be reduced to short-circuited conductors and have a relatively low impedance substantially less than the internal impedance of the windings of the machine thus short-circuited. This can have as an advantage of ensuring that the machine essentially delivers, when driven by the coupled device, on its own internal impedance.
  • the dissipative load can be connected to the terminals of the machine simply by means of one or more switches, which can be formed by electromechanical relays or by electronic components such as for example thyristors or power transistors.
  • the dissipative load is connected to the machine without the current discharged by the machine when it operates as an autonomous generator circulates in a relatively complex electronic device such as an inverter or a dimmer.
  • the dissipative load can still, in embodiments, be connected to the machine without this connection involving power electronics components.
  • the level of the electrolyte can be modified in order to vary the impedance.
  • the switching system can be arranged to automatically switch from the first aforementioned configuration to the second configuration in the event of voluntary cutting or not or failure of the power supply of the electrical machine or the electrical network powered by it and / or stopping the machine.
  • the switching system may comprise at least one relay comprising a coil, which is for example supplied directly or indirectly by the electrical network.
  • the switching system may be arranged to remain in the second configuration until a predefined command is received.
  • the sending of this predefined command depends for example on a voltage observed on the machine, a time delay or a speed of rotation of the machine.
  • the electrical system may include a frequency converter to which the motor is connected.
  • the predefined command can be sent by the frequency converter, for example.
  • the frequency converter may not be powered and receive no current from the machine.
  • the frequency converter is for example disconnected from the electrical machine.
  • system may comprise a machine speed control device, arranged to connect and disconnect the dissipative load so that this speed of unwinding remains between two thresholds that can be predetermined.
  • the control device can then be arranged to disconnect the load when the minimum speed threshold is reached and to reconnect it when the maximum speed threshold is reached.
  • the control system of the speed of deviation can also be arranged to act on the current flowing to the dissipative load so that the speed of deviation remains between the two predefined thresholds and / or is substantially constant.
  • the electromechanical system can thus remain in a predefined speed range as long as the braking torque is greater than the driving torque and the driving torque remains sufficient to accelerate the system.
  • the invention also relates to a surface drive system of a progressive cavity pump for oil well, comprising: a motor comprising an output shaft,
  • a reducer preferably geared, between the output shaft and a drive rod of the pump
  • a switching system arranged to allow, in a first configuration, the motor to be supplied by a power supply network in order to drive the pump drive rod in a first direction, and in a second configuration where the output shaft is rotated in a second direction opposite to the first, to transfer electrical energy generated by the engine thus driven to the dissipative load, the switching system being arranged to automatically switch to the second configuration in case cutoff of the electrical network in particular.
  • the electric motor can be connected to a frequency converter.
  • the reduction ratio may be greater than 6, in particular from 7 to 15.
  • the motor can be permanent magnets.
  • the invention further relates, in another of its aspects, to a surface drive system of a progressive cavity pump for oil well, comprising: a motor comprising a stator having windings and a rotor with permanent magnets , in particular a flux-concentration rotor, a switching system arranged to allow, in a first configuration, the motor to be powered, and in a second configuration, to short-circuit the stator windings in case of accidental interruption of the power supply of the motor, for example in the event of a power failure.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electromechanical system according to an exemplary implementation of the invention
  • FIG. 2 schematically represents a relay of the switching system
  • FIG. 3 illustrates the possibility for the dissipative load to comprise several stages of resistances that can be selected
  • FIGS. 4 and 9 are block diagrams of other examples of electromechanical systems
  • FIGS. 5 and 6 are block diagrams of electromechanical systems comprising a device for controlling the speed of unwinding
  • FIG. 7 schematically represents, in cross-section, an example of a rotor with permanent magnets
  • FIG. 8 is an example of a curve of evolution of the braking torque as a function of speed.
  • the electromechanical system 1 shown in Figure 1 comprises an electric machine 2 comprising an electric motor in the example.
  • This motor comprises for example a stator and a rotor with permanent magnets.
  • the stator is for example concentrated or distributed winding.
  • the rotor comprises for example surface magnets or magnets arranged between polar parts.
  • FIG. 8 represents an example of rotor 100 with permanent magnets 101, arranged radially between polar pieces 102.
  • Such a rotor is at a flux concentration, which can make it possible to limit the short-circuit current and reduce the risk of excessive heating and / or the risk of demagnetization of the magnets.
  • the motor is, for example, as described in US Pat. No. 6,891,299.
  • the associated stator may be concentrated or distributed winding.
  • the electromechanical system 1 also comprises, in the example under consideration, a gear reducer 3, making it possible to reduce the rotational speed of the motor 2 and to drive a driven device 4 which is, for example, a drive rod of a pump. progressive cavity disposed at the bottom of an oil well.
  • the gearbox 3 for example has a relatively high reduction factor, for example greater than 6, especially between 7 and 15.
  • the engine 2 is normally powered by a frequency converter 6, which is connected to a power supply network 7.
  • the motor 2 is powered by the drive 6 through a switching system 9.
  • the latter can take a first configuration in which the motor 2 is powered by the drive 6 and a second configuration in which the motor 2 is connected to a motor. dissipative charge 13.
  • the switching system 9 comprises at least one electronic and / or electromechanical switch which makes it possible to selectively connect the motor 2 to the converter 6 or the dissipative load 13.
  • the switching system 9 comprises at least one electromechanical relay having a coil 10 and a series of contacts 11.
  • the series of contacts 11 makes it possible, for example, when the coil 10 is energized, to establish the current flow between sets of conductors 14 and 15 respectively connected to the motor 2 and to the variator 6. In the absence of power supply to the coil, the series of contacts 11 connects the sets of conductors 14 to sets of conductors 17 connected to the dissipative load 13.
  • the restarting of the machine may, in exemplary embodiments of the invention, be conditioned for example by a speed of rotation of the machine, by a voltage observed on the machine or by a time delay.
  • the restart can be prevented as long as the speed is not zero or the voltage across the machine is not less than a threshold value.
  • a second series of contacts 12 of the electromechanical relay can be used so that the supply of the coil 10 is through this second series of contacts, which allows, once the supply of the coil 10 has ceased, again to prevent it from being excited until a predefined action is exerted on the switching system 9.
  • the predefined command comes for example from the drive 6 but can be done differently, for example by acting manually on a contactor.
  • the dissipative load 13 may be formed of electrical conductors of low ohmic resistance, in order to short-circuit the terminals of the machine, most of the power to be dissipated then being dissipated in the machine. Alternatively, the dissipative load 13 may have a higher impedance.
  • the dissipative charge 13 comprises, for example, at least one resistor, which is, for example, a metal or electrolytic resistor.
  • the metal resistor is advantageously immersed in a bath of non-combustible liquid, which can reduce the risk of fire when the electromechanical system is used in an explosive atmosphere, which may be the case in the vicinity of a well. oil.
  • the dissipative load 13 may comprise resistors and / or any other passive or active component making it possible to dissipate electrical energy, for example capacitors and / or chokes.
  • the dissipative charge 13 may further comprise an electrolytic resistor comprising at least two electrodes immersed in an electrolyte. If necessary, the level of the electrolyte can be changed to adjust the resistance to the desired value.
  • the braking torque of the motor is a function of the current flowing through the dissipative load 13 and the choice of the impedance of the dissipative load can make it possible to dissipate the energy appropriately.
  • the braking torque can be reduced as the pump drive shaft slows down, so that the well can be emptied more quickly.
  • the dissipative load 13 can for this purpose comprise several resistance resistor stages 20 which can be selectively connected to the motor 2, for example via the switching system 9, as illustrated in FIG. 3, as a function of the rotational speed. of it and / or the voltage at its terminals, for example that the dissipated power is maximum while remaining admissible.
  • the level of the electrolyte varies with time during braking, for example decreases thanks to a controlled leakage.
  • the lowering of the electrolyte level increases the resistance and decreases the braking torque. This lowering of the level can be triggered for example during the passage in the second configuration.
  • the electromechanical system of Figure 1 allows, in case of power failure 7 for example, the motor 2 to be driven in the opposite direction of rotation by the energy accumulated in the driven device.
  • This rotation can be performed at a relatively high speed, given the reduction ratio of the gear 3, which allows to obtain inertial braking.
  • gears in the gearbox 3 contributes to ensuring the reliability of the mechanical connection between the driven device 4 and the engine 2.
  • the rotor drive of the motor 2 generates an electrical energy which is dissipated more or less in the dissipative load 13 and in the motor 2, according to the respective impedances.
  • the use of a permanent magnet motor contributes to the reliability of the electromechanical system, such a motor having the advantage of having a permanent integrated excitation.
  • the switching system 9 can be arranged to automatically switch to the configuration where the motor 2 is connected to the dissipative load 13, not only in the event of a cut in the electrical network 7, but also in the event of engine shutdown or failure of the engine. inverter 6, for example.
  • the braking provided by the motor 2 prevents the drive rod of the pump from rotating at an excessive speed.
  • the accumulated potential energy can be gradually dissipated.
  • the invention also applies to an electric machine 22 which is driven by a driving device 24 such as for example a wind turbine, via a multiplier 3.
  • a driving device 24 such as for example a wind turbine
  • the machine 22 normally operates as a generator and the energy is returned to an electrical network 27.
  • the braking of the driven device 4 or driving 24 can be carried out only by the engine 2 or the generator 22, by causing it to flow into the dissipative load 13, as just explained.
  • the braking of the driven device 4 or driving 24 also involves a different braking device, for example mechanical or hydraulic, which acts for example at the same time as the braking torque exerted by the motor 2 or the generator 22 or in a non-simultaneous manner.
  • a different braking device for example mechanical or hydraulic, which acts for example at the same time as the braking torque exerted by the motor 2 or the generator 22 or in a non-simultaneous manner.
  • This braking device can for example be activated from a certain rotational speed of the engine 2 or the generator 22.
  • FIGS. 5 and 6 show electromechanical systems comprising a device 10 for controlling the speed of unwinding.
  • the dissipative charge 13 is connected to or disconnected from the machine 2 or 22 by the control device 10 by any breaking means, for example at least one contactor or a static electronic switch which may comprise for example a thyristor.
  • This device 10 is configured so that the speed of rotation of the machine remains between two determined thresholds. Load 13 is disconnected from machine 2 or 22 when the minimum speed threshold is reached. The electromechanical system then in freewheel can accelerate under the effect of the driving torque of the coupled device 4.
  • the load 13 When the maximum speed threshold is reached, the load 13 is connected. The coupled device is then braked, the braking torque depending on the current passing through the load 13.
  • the device 10 thus allows the system to remain in the desired speed range as long as the braking torque is greater than the driving torque and the driving torque remains sufficient to accelerate the system.
  • the voltage supplied by the machine is an image of the speed
  • the switching of the load can be performed depending on the output voltage of the machine when the it works as a generator.
  • the control device 10 may comprise an electromechanical relay that sticks from a certain voltage corresponding to the speed from which the braking is to be triggered.
  • the control device 10 may comprise a more complex electronic circuit for setting trip thresholds.
  • control device 10 instead of using logic "all or nothing" type of one or more electronic or electromechanical switches, it is possible to use in the control device 10 a regulator, for example of the PWM chopper type or dimmer, allowing to continuously control the current between the machine 2 or 22 and the dissipative load 13. This may allow a finer regulation of the speed.
  • a regulator for example of the PWM chopper type or dimmer
  • a dissipative load 13 whose impedance is less than the internal impedance of the machine, in order to obtain a rapid increase in torque as a function of speed, as illustrated in FIG. 7.
  • a maximum braking torque can be obtained for a speed of rotation less than or equal to 50 rpm, for example of the order of 30 rpm.
  • the rotor is for example permanent magnets and flux concentration.
  • the drive 6 remains connected to the motor 2 and includes electronic switches capable of withstanding the voltage induced by the machine 2 when operating as a generator.
  • power grid should be understood generally and encompass public or private, regional or local networks.
  • the electrical network is for example single-phase in about 100 V / 60 Hz or 220 V about / 50 Hz, or three-phase in about 400 V / 50 Hz or about 460 V / 60 Hz.
  • the electromechanical system comprises a gearbox or multiplier, but in non-illustrated variants, for other applications for example, the electromechanical system is devoid of it.

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Abstract

La présente invention concerne un système électromécanique (1) à relier à un réseau électrique (7), comportant : une machine électrique (2) pouvant fonctionner en générateur autonome, comportant un arbre rotatif, et un système de commutation (9) permettant i) dans une première configuration, que la machine électrique fonctionne en moteur dans le cas où le dispositif accouplé (4) est normalement entraîné ou en générateur dans le cas où le dispositif accouplé est normalement entraînant, et ii) dans une deuxième configuration, que la machine électrique fonctionne en générateur autonome, l'énergie électrique générée par la machine électrique (2 ; 22) étant dissipée dans la machine et dans une charge dissipative (13).

Description

Système électromécanique d'entraînement, notamment pour pompe à cavité progressive pour puits de pétrole
La présente invention concerne les systèmes électriques à accoupler à des dispositifs entraînés ou entraînants.
L'invention a trait plus particulièrement mais non exclusivement aux systèmes d'entraînement de dispositifs entraînés qui sont susceptibles d'emmagasiner au cours de leur fonctionnement une énergie potentielle relativement importante.
En cas de défaillance de l'alimentation électrique du système, cette énergie potentielle est susceptible d'entraîner brutalement le système en sens inverse, on parle alors de dévirage, et peut provoquer un emballement avec une vitesse de dévirage atteignant des valeurs pouvant être dangereuses pour les personnes et le matériel.
Ce problème se rencontre par exemple pour les pompes à cavité progressive utilisées dans les puits de pétrole.
De telles pompes emmagasinent en fonctionnement une énergie potentielle sous deux formes, à savoir d'une part une énergie de torsion dans la tige d'entraînement de la pompe qui se vrille sur elle-même et d'autre part une énergie hydrostatique correspondant à la colonne de fluide dans le puits.
Ces pompes sont traditionnellement entraînées par des moteurs électriques asynchrones et des systèmes de poulies procurant un rapport de réduction de 2 à 5 environ.
Un dispositif de freinage est prévu afin d'éviter qu'en cas d'arrêt du moteur, l'énergie potentielle accumulée entraîne brutalement le système en sens inverse.
Ce dispositif comporte par exemple un frein mécanique à disque ou centrifuge ou un dispositif de freinage hydraulique.
Les publications WO 99/2477, WO 00/25000, US 2005/0045323, US 6 079 489, US 6 113 355 et US 5 749 416 divulguent des exemples de dispositifs de freinage, relativement complexes.
La publication patent abstract of Japan JP 61 269 686 décrit un système comportant un moteur asynchrone d'entraînement d'une pompe à eau. Le moteur comprend un rotor bobiné.
Lors d'une opération de freinage, les enroulements du stator débitent dans un circuit dissipatif tandis que les enroulements du rotor sont alimentés par le réseau. Un tel système ne peut pas fonctionner en cas de coupure du réseau, le moteur ne fonctionnant pas en générateur autonome.
L'invention vise, entre autres, à proposer un système électromécanique à accoupler à un dispositif entraînant et/ou entraîné, permettant d'éviter un emballement du système en cas de changement des conditions de fonctionnement, notamment d'alimentation.
Le système électromécanique est par exemple configuré pour être accouplé à un dispositif entraîné et comporte un moteur.
Le dispositif entraîné est par exemple une tige de pompe à cavité progressive.
Le système électromécanique peut encore être configuré pour être accouplé à un dispositif entraînant et comporter un générateur. Le dispositif entraînant est alors, par exemple, une éolienne.
L'invention a pour objet, selon l'un de ses aspects, un système électromécanique à relier à un réseau électrique, comportant : une machine électrique comportant un arbre rotatif, et
- un système de commutation permettant : dans une première configuration, que la machine électrique fonctionne en moteur dans le cas où le dispositif accouplé est normalement entraîné ou en générateur dans le cas où le dispositif accouplé est normalement entraînant, et dans une deuxième configuration, que la machine électrique fonctionne en générateur autonome, l'énergie électrique générée par la machine électrique étant dissipée, dans la machine et dans une charge dissipative.
La charge dissipative qui est connectée à la machine peut assurer une plus ou moins grande partie de la dissipation de l'énergie lorsque la machine fonctionne en générateur autonome. Une part non négligeable de la dissipation de l'énergie peut avoir lieu dans la machine elle-même, notamment dans les enroulements du stator, en particulier dans le cas où la charge dissipative ne présente pas d'impédance importante et que son impédance est sensiblement inférieure à l'impédance interne de la machine.
En conséquence, l'expression « charge dissipative » ne doit pas être comprise avec un sens limitatif et la puissance dissipée dans cette charge peut être très inférieure à celle qui est dissipée dans la machine. Lorsque la machine est court-circuitée, l'essentiel de l'énergie débitée par la machine est dissipée dans celle-ci. La charge dissipative est alors réduite aux conducteurs, contacts et/ou composants qui assurent ce court-circuit. Dans le cas où leur impédance interne est très faible, la puissance dissipée dans ce court- circuit sera négligeable par rapport à celle dissipée dans la machine.
L'invention permet de créer un couple de freinage avec la machine électrique.
L'expression « générateur autonome » désigne un générateur pouvant fonctionner sans apport extérieur d'énergie électrique par le réseau.
Lorsque la machine électrique fonctionne en générateur autonome, le champ magnétique généré par le rotor pour exciter les enroulements du stator peut être dû à la présence d'aimants permanents et/ou d'enroulements alimentés par une excitatrice intégrée à la machine ou alimentés par le courant produit par la machine. La machine peut être une machine asynchrone dont l'excitation est fournie par un ou plusieurs condensateurs connectés aux bornes du stator.
La machine électrique peut comporter, dans des exemples de réalisation, un rotor à excitation permanente, notamment un rotor à aimants permanents. L'utilisation d'une machine à aimants permanents permet notamment d'accroître la fiabilité.
Le système électromécanique peut ne comporter aucune batterie destinée à constituer une source auxiliaire d'énergie pour alimenter des enroulements de la machine électrique lorsque celle-ci fonctionne en générateur autonome ni aucun groupe électrogène jouant le même rôle.
Lorsque la machine électrique comporte un rotor à aimants permanents, le rotor est avantageusement à concentration de flux, comportant des aimants permanents engagés entre des pièces polaires. La machine peut notamment comporter des aimants permanents qui sont orientés radialement, l'axe polaire de chaque aimant étant orienté dans la direction circonférentielle.
En fonction notamment de l'impédance de la charge dissipative, l'allure de la courbe du couple de freinage en fonction de la vitesse peut être modifiée et notamment le couple de freinage peut croître jusqu'à atteindre un maximum pour une certaine vitesse de rotation puis décroître. Une faible impédance de charge dissipative peut permettre d'atteindre relativement rapidement le couple de freinage maximal. La vitesse pour laquelle le couple est maximal est avantageusement par exemple inférieure ou égale à 50 tr/mn, mieux 40 tr/mn, encore mieux 35 tr/mn. Cela peut permettre un freinage important du dispositif accouplé dès la disparition du réseau, et de maintenir ce dispositif accouplé à une vitesse de rotation relativement lente.
Même si le couple de freinage est voisin du couple nominal, l'énergie dissipée reste relativement faible car la vitesse demeure relativement lente. Cela permet de maintenir le système dans cet état sans suréchauffement excessive de la machine.
Dans le cas où le dispositif accouplé est une pompe, notamment une pompe à puits de pétrole, par exemple du type à cavité progressive, cela peut permettre que la colonne de fluide dans le puits ne se vide que très lentement.
Dès la réapparition du réseau, le système peut être redémarré sans être pénalisé en production par les temps morts dus au vidage du puits et à son remplissage.
Dans des exemples de mise en œuvre de l'invention, le système peut comporter ou non un réducteur ou un multiplicateur entre l'arbre et un dispositif à accoupler au système électromécanique.
La présence d'un réducteur permet de bénéficier d'un freinage inertiel également.
L'invention peut permettre de diminuer d'une manière relativement simple, fiable et économique le risque d'emballement, en cas par exemple de coupure du réseau auquel est relié le système.
Lorsque la machine électrique est un moteur, le système de commutation peut permettre d'alimenter le moteur dans la première configuration pour entraîner le dispositif accouplé.
Le réducteur peut être un réducteur à engrenages, ce qui améliore la fiabilité.
Le rapport de réduction peut être supérieur à 6, notamment aller de 7 à 15, ce qui permet d'utiliser un moteur à vitesse de rotation relativement élevée, par exemple comprise entre 2 000 et 9 000 tr/min en régime de fonctionnement normal.
Le système peut comporter la charge dissipative. Cette dernière peut comporter au moins une résistance électrolytique ou métallique, par exemple au moins une résistance métallique immergée dans un bain d'un liquide.
La charge dissipative peut, le cas échéant, être réduite à des conducteurs en court-circuit et présenter une impédance relativement faible, sensiblement inférieure à l'impédance interne des enroulements de la machine ainsi court-circuitée. Cela peut avoir comme avantage de faire en sorte que la machine débite essentiellement, lorsqu' entraînée par le dispositif accouplé, sur sa propre impédance interne.
Cela peut permettre d'obtenir un couple de freinage relativement important pour des vitesses de rotation relativement basses, ce qui peut avoir un intérêt pour réaliser un freinage important du dispositif accouplé dès la disparition du réseau, comme mentionné précédemment.
La charge dissipative peut être reliée aux bornes de la machine simplement par l'intermédiaire d'un ou plusieurs interrupteurs, lesquels peuvent être formés par des relais électromécaniques ou par des composants électroniques tels que par exemple des thyristors ou transistors de puissance.
Dans des exemples de mise en œuvre de l'invention, la charge dissipative est connectée à la machine sans que le courant débité par la machine lorsque celle-ci fonctionne en générateur autonome ne circule dans un dispositif électronique relativement complexe tel qu'un onduleur ou un variateur. La charge dissipative peut encore, dans des exemples de réalisation, être connectée à la machine sans que cette connexion ne fasse intervenir de composants d'électronique de puissance.
Lorsque la charge dissipative comporte une résistance électrolytique, comportant au moins deux électrodes immergées dans un électrolyte, le niveau de ce dernier peut être modifié afin de faire varier l'impédance.
Le système de commutation peut être agencé pour passer automatiquement de la première configuration précitée à la deuxième configuration en cas de coupure volontaire ou non ou de défaillance de l'alimentation de la machine électrique ou du réseau électrique alimenté par celle-ci et/ou d'arrêt de la machine.
Le système de commutation peut comprendre au moins un relais comportant une bobine, laquelle est par exemple alimentée directement ou indirectement par le réseau électrique.
Le système de commutation peut être agencé pour rester dans la deuxième configuration tant qu'une commande prédéfinie n'est pas reçue.
L'envoi de cette commande prédéfinie dépend par exemple d'une tension observée sur la machine, d'une temporisation ou d'une vitesse de rotation de la machine.
Le système électrique peut comporter un variateur de fréquence auquel le moteur est relié. La commande prédéfinie peut être envoyée par le variateur de fréquence, par exemple. Lorsque la machine fonctionne en générateur autonome, le variateur de fréquence peut ne pas être alimenté et ne pas recevoir de courant de la part de la machine. Dans la deuxième configuration, le variateur de fréquence est par exemple déconnecté de la machine électrique.
Dans un autre exemple de réalisation, le système peut comporter un dispositif de contrôle de la vitesse de dévirage de la machine, agencé pour connecter et déconnecter la charge dissipative de façon à ce que cette vitesse de dévirage reste entre deux seuils pouvant être prédéterminés.
Le dispositif de contrôle peut alors être agencé pour déconnecter la charge lorsque le seuil de vitesse minimum est atteint et pour la reconnecter lorsque le seuil de vitesse maximum est atteint.
Le système de contrôle de la vitesse de dévirage peut également être agencé pour agir sur le courant circulant vers la charge dissipative de telle sorte que la vitesse de dévirage reste entre les deux seuils prédéfinis et/ou soit sensiblement constante.
Le système électromécanique peut ainsi rester dans une plage de vitesse prédéfinie tant que le couple de freinage est supérieur au couple entraînant et que le couple entraînant reste suffisant pour accélérer le système.
L'invention a encore pour objet un système d'entraînement de surface d'une pompe à cavité progressive pour puits de pétrole, comportant : un moteur comportant un arbre de sortie,
- un réducteur, de préférence à engrenages, entre l'arbre de sortie et une tige d'entraînement de la pompe,
- une charge dissipative,
- un système de commutation agencé pour permettre, dans une première configuration, au moteur d'être alimenté par un réseau électrique d'alimentation afin d'entraîner la tige d'entraînement de la pompe dans un premier sens, et dans une seconde configuration où l'arbre de sortie est entraîné en rotation dans un deuxième sens opposé au premier, de transférer de l'énergie électrique générée par le moteur ainsi entraîné vers la charge dissipative, le système de commutation étant agencé pour passer automatiquement dans la seconde configuration en cas de coupure du réseau électrique notamment. Le moteur électrique peut être relié à un variateur de fréquence.
Le rapport de réduction peut être supérieur à 6, notamment va de 7 à 15.
Le moteur peut être à aimants permanents.
L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un système d'entraînement de surface d'une pompe à cavité progressive pour puits de pétrole, comportant : un moteur comportant un stator ayant des enroulements et un rotor à aimants permanents, notamment un rotor à concentration de flux, un système de commutation agencé pour permettre, dans une première configuration, au moteur d'être alimenté, et dans une deuxième configuration, pour court- circuiter les enroulements du stator en cas d'interruption accidentelle de l'alimentation du moteur, par exemple en cas de coupure du réseau.
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 est un schéma en blocs d'un système électromécanique selon un exemple de mise en œuvre de l'invention,
- la figure 2 représente de manière schématique un relais du système de commutation,
- la figure 3 illustre la possibilité pour la charge dissipative de comporter plusieurs étages de résistances pouvant être sélectionnés,
- les figures 4 et 9 sont des schémas en blocs d'autres exemples de système électromécanique,
- les figures 5 et 6 sont des schémas en blocs de systèmes électromécaniques comportant un dispositif de contrôle de la vitesse de dévirage,
- la figure 7 représente schématiquement, en coupe transversale, un exemple de rotor à aimants permanents, et
- la figure 8 est un exemple de courbe d'évolution du couple de freinage en fonction de la vitesse.
Le système électromécanique 1 représenté à la figure 1 comporte une machine électrique 2 comprenant un moteur électrique dans l'exemple considéré. Ce moteur comporte par exemple un stator et un rotor à aimants permanents. Le stator est par exemple à bobinage concentré ou distribué. Le rotor comporte par exemple des aimants en surface ou des aimants disposés entre des pièces polaires.
La figure 8 représente un exemple de rotor 100 à aimants permanents 101, disposés radialement entre des pièces polaires 102.
Un tel rotor est à concentration de flux, ce qui peut permettre de limiter le courant de court-circuit et réduire le risque d'échauffement excessif et/ou le risque de désaimantation des aimants. Le moteur est par exemple tel que décrit dans le brevet US 6 891 299. Le stator associé peut être à bobinage concentré ou distribué.
Le système électromécanique 1 comporte également, dans l'exemple considéré, un réducteur 3 à engrenages, permettant de réduire la vitesse de rotation du moteur 2 et d'entraîner un dispositif entraîné 4 qui est par exemple une tige d'entraînement d'une pompe à cavité progressive disposée au fond d'un puits de pétrole.
Le réducteur 3 présente par exemple un facteur de réduction relativement élevé, par exemple supérieur à 6, notamment compris entre 7 et 15.
Le moteur 2 est normalement alimenté par un variateur de fréquence 6, lequel est relié à un réseau électrique d'alimentation 7.
Le moteur 2 est alimenté par le variateur 6 au travers d'un système de commutation 9. Ce dernier peut prendre une première configuration dans laquelle le moteur 2 est alimenté par le variateur 6 et une deuxième configuration dans laquelle le moteur 2 est relié à une charge dissipative 13.
Le système de commutation 9 comporte par exemple au moins un interrupteur électronique et/ou électromécanique qui permet de relier sélectivement le moteur 2 au variateur 6 ou à la charge dissipative 13.
Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le système de commutation 9 comporte au moins un relais électromécanique ayant une bobine 10 et une série de contacts 11.
La série de contacts 11 permet, par exemple, lorsque la bobine 10 est alimentée, d'établir le passage de courant entre des ensembles de conducteurs 14 et 15 reliés respectivement au moteur 2 et au variateur 6. En l'absence d'alimentation électrique de la bobine, la série de contacts 11 relie les ensembles de conducteurs 14 à des ensembles de conducteurs 17 connectés à la charge dissipative 13.
Le redémarrage de la machine peut, dans des exemples de mise en œuvre de l'invention, être conditionné par exemple par une vitesse de rotation de la machine, par une tension observée sur la machine ou par une temporisation.
Par exemple, le redémarrage peut être empêché tant que la vitesse n'est pas nulle ou que la tension aux bornes de la machine n'est pas inférieure à une valeur de seuil.
Dans l'exemple illustré, une deuxième série de contacts 12 du relais électromécanique peut être utilisée de manière à ce que l'alimentation de la bobine 10 s'effectue à travers cette deuxième série de contacts, ce qui permet, une fois que l'alimentation de la bobine 10 a cessé, d'empêcher à nouveau celle-ci d'être excitée tant qu'une action prédéfinie n'est pas exercée sur le système de commutation 9.
Cela peut permettre d'éviter un redémarrage du moteur en cas de retour du réseau électrique 7 après une coupure, par exemple.
La commande prédéfinie provient par exemple du variateur 6 mais peut être effectuée autrement, par exemple en agissant manuellement sur un contacteur.
La charge dissipative 13 peut être formée de conducteurs électriques de faible résistance ohmique, afin de court-circuiter les bornes de la machine, l'essentiel de la puissance à dissiper étant alors dissipé dans la machine. En variante, la charge dissipative 13 peut présenter une impédance plus importante.
La charge dissipative 13 comporte par exemple au moins une résistance, laquelle est par exemple une résistance métallique ou électrolytique.
La résistance métallique est avantageusement immergée dans un bain de liquide non combustible, ce qui peut permettre de réduire le risque d'incendie lorsque le système électromécanique est utilisé dans une ambiance explosible, ce qui peut être le cas dans le voisinage d'un puits de pétrole.
La charge dissipative 13 peut comporter des résistances et/ou tout autre composant passif ou actif permettant de dissiper une énergie électrique, par exemple des condensateurs et/ou selfs. La charge dissipative 13 peut encore comporter une résistance électrolytique comportant au moins deux électrodes immergées dans un électrolyte. Le cas échéant, le niveau de l' électrolyte peut être modifié afin de régler la résistance à la valeur souhaitée.
Le couple de freinage du moteur est fonction du courant qui parcourt la charge dissipative 13 et le choix de l'impédance de la charge dissipative peut permettre de dissiper de manière appropriée l'énergie.
On peut par exemple diminuer le couple de freinage au fur et à mesure que la tige d'entraînement de la pompe ralentit, de façon à vider plus rapidement le puits.
La charge dissipative 13 peut à cet effet comporter plusieurs étages résistifs 20 de résistance qui peuvent être sélectivement reliés au moteur 2, par exemple par l'intermédiaire du système de commutation 9, comme illustré à la figure 3, en fonction de la vitesse de rotation de celui-ci et/ou de la tension à ses bornes, afin par exemple que la puissance dissipée soit maximale tout en restant admissible.
Dans un exemple de réalisation utilisant une résistance électrolytique, le niveau de l' électrolyte varie dans le temps lors du freinage, par exemple diminue grâce à une fuite contrôlée.
La baisse du niveau de l' électrolyte accroît la résistance et diminue le couple de freinage. Cette baisse du niveau peut être déclenchée par exemple lors du passage dans la deuxième configuration.
Le système électromécanique de la figure 1 permet, en cas de coupure du réseau électrique 7 par exemple, au moteur 2 d'être entraîné en sens inverse de rotation par l'énergie accumulée dans le dispositif entraîné.
Cette rotation peut s'effectuer à une vitesse relativement importante, compte tenu du rapport de réduction du réducteur 3, ce qui permet d'obtenir un freinage inertiel.
L'utilisation d'engrenages dans le réducteur 3 contribue à assurer la fiabilité de la liaison mécanique entre le dispositif entraîné 4 et le moteur 2.
L'entraînement du rotor du moteur 2 génère une énergie électrique qui est dissipée plus ou moins dans la charge dissipative 13 et dans le moteur 2, selon les impédances respectives.
L'utilisation d'un moteur à aimants permanents contribue à la fiabilité du système électromécanique, un tel moteur présentant l'avantage d'avoir une excitation intégrée permanente. Le système de commutation 9 peut être agencé pour passer automatiquement dans la configuration où le moteur 2 est relié à la charge dissipative 13, non seulement en cas de coupure du réseau électrique 7, mais également en cas d'arrêt du moteur ou de défaillance du variateur 6, par exemple.
Le freinage procuré par le moteur 2 permet d'éviter que la tige d'entraînement de la pompe ne tourne à une vitesse excessive. Ainsi, l'énergie potentielle accumulée peut être progressivement dissipée.
Lorsque le moteur 2 est un moteur asynchrone, des condensateurs d'excitation seront connectés à ses bornes.
L'invention s'applique également à une machine électrique 22 qui est entraînée par un dispositif entraînant 24 tel que par exemple une éolienne, par l'intermédiaire d'un multiplicateur 3.
Dans ce cas, la machine 22 fonctionne normalement en générateur et l'énergie est renvoyée vers un réseau électrique 27.
Si ce réseau 27 disparaît, le système fonctionne à vide et présente un risque d'emballement et le système de commutation 9 peut permettre alors de faire débiter le générateur 22 dans la charge dissipative 13, ce qui procure un couple de freinage.
Le freinage du dispositif entraîné 4 ou entraînant 24 peut s'effectuer uniquement grâce au moteur 2 ou au générateur 22, en le faisant débiter dans la charge dissipative 13, comme cela vient d'être expliqué.
Toutefois, on ne sort pas du cadre de la présente invention lorsque le freinage du dispositif entraîné 4 ou entraînant 24 fait intervenir également un dispositif de freinage autre, par exemple mécanique ou hydraulique, qui agit par exemple en même temps que le couple de freinage exercé par le moteur 2 ou le générateur 22 ou de manière non simultanée.
Ce dispositif de freinage peut par exemple entrer en action à partir d'une certaine vitesse de rotation du moteur 2 ou du générateur 22.
On a représenté aux figures 5 et 6 des systèmes électromécaniques comportant un dispositif 10 de contrôle de la vitesse de dévirage.
La charge dissipative 13 est connectée ou déconnectée de la machine 2 ou 22 par le dispositif 10 de contrôle grâce à tout moyen de coupure, par exemple au moins un contacteur ou un interrupteur électronique statique pouvant comporter par exemple un thyristor.
Ce dispositif 10 est configuré pour que la vitesse de rotation de la machine reste entre deux seuils déterminés. La charge 13 est déconnectée de la machine 2 ou 22 lorsque le seuil de vitesse minimum est atteint. Le système électromécanique alors en roue libre peut accélérer sous l'effet du couple entraînant du dispositif accouplé 4.
Lorsque le seuil de vitesse maximum est atteint, la charge 13 est connectée. Le dispositif accouplé est alors freiné, le couple de freinage dépendant du courant parcourant la charge 13.
Le dispositif 10 permet ainsi que le système reste dans la plage de vitesse voulue tant que le couple de freinage est supérieur au couple entraînant et que le couple entraînant reste suffisant pour accélérer le système.
Notamment dans le cas d'une machine ayant un rotor à aimants permanents, la tension fournie par la machine est une image de la vitesse, la commutation de la charge peut s'effectuer en fonction de la tension en sortie de la machine lorsque celle-ci fonctionne en générateur.
Le dispositif de contrôle 10 peut comporter un relais électromécanique qui colle à partir d'une certaine tension qui correspond à la vitesse à partir de laquelle le freinage doit être déclenché.
Le dispositif de contrôle 10 peut comporter un circuit électronique plus complexe permettant de régler des seuils de déclenchement.
Au lieu d'utiliser une logique de type « tout ou rien » d'un ou plusieurs interrupteurs électroniques ou électromécaniques, il est possible d'utiliser dans le dispositif de contrôle 10 un régulateur, par exemple du type hacheur PWM ou gradateur, permettant de contrôler, de manière continue, le courant entre la machine 2 ou 22 et la charge dissipative 13. Cela peut permettre une régulation plus fine de la vitesse.
Lorsque l'on souhaite exercer un couple de freinage relativement élevé pour une vitesse de rotation relativement faible, afin par exemple de réduire le plus possible la vitesse de dévirage, il peut être utile de choisir une charge dissipative 13 dont l'impédance est inférieure à l'impédance interne de la machine, afin d'obtenir une augmentation rapide du couple en fonction de la vitesse, comme illustré à la figure 7. On peut par exemple obtenir un couple de freinage maximum pour une vitesse de rotation inférieure ou égale à 50 tr/mn, par exemple de l'ordre de 30 tr/mn. Dans un tel exemple où la charge dissipative présente une faible impédance, le rotor est par exemple à aimants permanents et à concentration de flux.
Dans la variante de la figure 9, le variateur 6 reste connecté au moteur 2 et comporte des interrupteurs électroniques capables de supporter la tension induite par la machine 2 lorsqu'elle fonctionne en générateur.
L'expression « réseau électrique » doit être comprise de manière générale et englobe des réseaux publics ou privés, régionaux ou locaux.
Le réseau électrique est par exemple monophasé en 100 V environ/60 Hz ou 220 V environ/50 Hz, ou triphasé en 400 V environ/50 Hz ou 460 V environ/60 Hz.
Dans les exemples qui viennent d'être décrits, le système électromécanique comporte un réducteur ou multiplicateur, mais dans des variantes non illustrées, pour d'autres applications par exemple, le système électromécanique en est dépourvu.
L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système électromécanique (1) à relier à un réseau électrique (7 ; 27), comportant : une machine électrique (2 ; 22) pouvant fonctionner en générateur autonome, comportant un arbre rotatif, et un système de commutation (9) permettant i) dans une première configuration, que la machine électrique fonctionne en moteur dans le cas où le dispositif accouplé (4) est normalement entraîné ou en générateur dans le cas où le dispositif accouplé (24) est normalement entraînant, et ii) dans une deuxième configuration, que la machine électrique fonctionne en générateur autonome, l'énergie électrique générée par la machine électrique (2 ; 22) étant dissipée dans la machine et dans une charge dissipative (13).
2. Système selon la revendication précédente, le système de commutation (9) étant agencé pour passer automatiquement de la première configuration à la deuxième configuration en cas de coupure d'un réseau électrique (7 ; 27) d'alimentation de la machine électrique ou alimenté par celle-ci et/ou d'arrêt de la machine.
3. Système selon la revendication 1 ou 2, comportant un réducteur (3) ou multiplicateur (3) entre l'arbre et un dispositif (4) à accoupler au système électromécanique.
4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, la machine électrique étant un moteur, le système de commutation permettant d'alimenter le moteur dans la première configuration pour entraîner le dispositif accouplé.
5. Système selon la revendication 3, comportant un réducteur à engrenages.
6. Système selon la revendication 5, dans lequel le rapport de réduction est supérieur à 6.
7. Système selon la revendication précédente, le rapport de réduction allant de 7 à 15.
8. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant la charge dissipative (13).
9. Système selon la revendication précédente, dans lequel la charge dissipative comporte au moins une résistance métallique ou électrolytique.
10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, la charge dissipative comportant au moins une résistance immergée dans un bain d'un liquide.
11. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, la machine ayant une impédance interne et la charge dissipative (13) présentant une impédance inférieure à cette impédance interne.
12. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, le système de commutation étant agencé pour court-circuiter la machine électrique dans la deuxième configuration, l'essentiel de l'énergie débitée par la machine étant dissipé dans celle-ci.
13. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, le rotor de la machine électrique (2) étant à aimants permanents.
14. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, la machine étant auto-excitée dans la deuxième configuration.
15. Système selon la revendication 2, le système de commutation comprenant au moins un relais comportant une bobine (10) alimentée par le réseau électrique.
16. Système électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de commutation (9) est agencé pour rester dans la deuxième configuration tant qu'une commande prédéfinie n'est pas reçue.
17. Système électrique selon la revendication 4, comportant un variateur de fréquence (6) auquel le moteur est relié.
18. Système électrique selon la revendication précédente, dans lequel la commande définie est envoyée par le variateur de fréquence.
19. Système électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un dispositif de contrôle (10) de la vitesse de dévirage de la machine (2 ; 22) agencé pour connecter et déconnecter la charge dissipative (13) de la machine (2 ; 22) et/ou agir sur le courant circulant vers la charge dissipative de telle sorte que la vitesse de dévirage reste entre deux seuils prédéfinis.
20. Système selon la revendication 13, le rotor de la machine étant à concentration de flux.
21. Système d'entraînement de surface d'une pompe à cavité progressive pour puits de pétrole, comportant : un moteur (2) comportant un arbre de sortie, - un réducteur à engrenages entre l'arbre de sortie et une tige d'entraînement de la pompe,
- une charge dissipative (13),
- un système de commutation (9) agencé pour permettre, dans une première configuration, au moteur d'être alimenté par un réseau électrique d'alimentation (7) et d'entraîner la tige d'entraînement de la pompe dans un premier sens, et dans une seconde configuration où l'arbre de sortie est entraîné en rotation dans un deuxième sens opposé au premier, de transférer de l'énergie électrique générée par le moteur ainsi entraîné vers la charge dissipative, le système de commutation (9) étant agencé pour passer automatiquement dans la seconde configuration en cas de coupure du réseau électrique (7).
22. Système d'entraînement de surface selon la revendication précédente, dans lequel le moteur électrique est relié à un variateur de fréquence (6).
23. Système d'entraînement de surface selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel le rapport de réduction est supérieur à 6, notamment va de 7 à 15.
24. Système d'entraînement de surface selon l'une des revendications 21 à 23, le moteur (2) étant à aimants permanents.
25. Système d'entraînement de surface d'une pompe à cavité progressive pour puits de pétrole, comportant : un moteur comportant un stator ayant des enroulements et un rotor à aimants permanents, notamment un rotor à concentration de flux, un système de commutation agencé pour permettre, dans une première configuration, au moteur d'être alimenté, et dans une deuxième configuration, pour court- circuiter les enroulements du stator en cas d'interruption accidentelle de l'alimentation du moteur.
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