EP3649075B1 - Fuel dispenser with two-speed motor and method of operation therefor - Google Patents
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- EP3649075B1 EP3649075B1 EP18734264.7A EP18734264A EP3649075B1 EP 3649075 B1 EP3649075 B1 EP 3649075B1 EP 18734264 A EP18734264 A EP 18734264A EP 3649075 B1 EP3649075 B1 EP 3649075B1
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Definitions
- the fuel dispensers found in service stations include a pumping unit intended to suck the fuel into a storage tank.
- a control system transmits a frequency reference to the frequency converter so that the latter rotates the electric motor at a frequency allowing a flow rate of approximately 40 l / min to be obtained.
- the sound level of the gas station is also controlled by reducing the speed of the pump and therefore the maximum fuel flow during critical periods (night or high heat).
- the rotation speeds V1 and V2 are fixed and predetermined.
- the figure 1 shows a fuel dispenser 1 comprising a pumping unit 2 comprising an electric motor 3 driving a pump 4 intended to suck fuel from a fuel tank.
- the electric motor 3 drives the pump 4 of the pumping unit 2 which is configured to deliver a fuel flow of approximately 40 l / min.
- the sound volume is then around 65 dB.
- It can be supplied with a single voltage of 230V or 400V. It includes two windings per phase that can be coupled in parallel to obtain the maximum speed with 4 poles or in series to obtain a speed divided by two with 8 poles.
- the state detector of the pump 11 transmits a signal to the controller 9 informing it if a state of cavitation or a state of non-priming of the pump 4 is detected.
- the state of cavitation also includes the presence of gas pockets.
- the state detector of the pump 11 can alternatively be a spectral analyzer analyzing the spectrum of the power or of the intensity consumed by the two-speed motor 3. The measured spectrum is compared with a reference spectrum corresponding to an operation. normal, without cavitation and with a pump 4 primed.
- Speed V2 is maintained as long as the measured intensity does not rise above the threshold value.
- the controller 9 transmits to the switching means 10 a reference signal for switching the two-speed 3 to 8-pole motor supplying the speed V1, if only one gun 8 is activated.
- the duration T can alternatively be programmed during the summer during periods of high heat during the day, limiting the risk of cavitation.
- the V2 speed is maintained after priming when the 2 guns 8 are activated.
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Description
La présente invention a pour objet un distributeur de carburant comprenant un moteur à deux vitesses et son procédé de fonctionnement.The present invention relates to a fuel dispenser comprising a two-speed engine and its operating method.
D'une manière générale, les distributeurs de carburant que l'on rencontre dans les stations-service comprennent une unité de pompage destinée à aspirer le carburant dans une cuve de stockage.In general, the fuel dispensers found in service stations include a pumping unit intended to suck the fuel into a storage tank.
L'unité de pompage comprend une pompe entraînée par un moteur électrique et est reliée dans la plupart des cas à deux lignes de distribution. Chaque ligne de distribution comprend un mesureur de débit de carburant mesurant le volume de carburant délivré et un tuyau flexible équipé d'un pistolet de distribution actionné par l'utilisateur pour remplir le réservoir de son véhicule.The pumping unit comprises a pump driven by an electric motor and is connected in most cases to two distribution lines. Each distribution line comprises a fuel flow meter measuring the volume of fuel delivered and a flexible hose fitted with a dispensing gun actuated by the user to fill the tank of his vehicle.
La pompe est une pompe à succion de type à engrenage ou à palette et fonctionne habituellement à vitesse constante.The pump is a gear or vane type suction pump and usually operates at a constant speed.
Elle fournit en moyenne un débit de 80 l/min qui est nécessaire pour fournir un débit de 40 l/min dans chacune des deux lignes de distribution lorsque deux pistolets sont décrochés et actionnés à plein débit pour remplir deux réservoirs respectifs de véhicule disposés de part et d'autre du distributeur de carburant.It provides an average flow rate of 80 l / min which is necessary to provide a flow rate of 40 l / min in each of the two distribution lines when two guns are unhooked and activated at full flow to fill two respective vehicle tanks arranged on each side. side of the fuel dispenser.
Néanmoins, lorsqu'un seul pistolet d'une unité de pompage est activé, la ligne de distribution doit continuer à délivrer un débit maximum de 40 l/min pour respecter les normes en vigueur.However, when only one gun of a pumping unit is activated, the distribution line must continue to deliver a maximum flow rate of 40 l / min to comply with the standards in force.
Pour cela, l'unité de pompage comprend un circuit de contournement appelé circuit bypass comportant une valve bypass dans lequel l'excès de débit non utilisé est laminé en circuit fermé pour délester l'unité de pompage de ce débit trop important. La fonction première de ce circuit de contournement est de protéger la pompe d'une surpression pouvant détruire la pompe.For this, the pumping unit comprises a bypass circuit called bypass circuit comprising a bypass valve in which the excess flow not used is rolled in a closed circuit to relieve the pumping unit of this excessively high flow. The primary function of this bypass circuit is to protect the pump from overpressure that can destroy the pump.
De ce fait, la consommation d'énergie électrique du moteur est maximale durant tout le fonctionnement de la pompe alors que le débit réellement nécessaire est souvent bien moindre lorsqu'un seul pistolet est activé. 50% du débit est alors seulement utile. Ce besoin moindre représente plus de 80% du temps de fonctionnement de la pompe.As a result, the electric energy consumption of the motor is maximum during the entire operation of the pump while the actual flow rate is required is often much less when only one gun is activated. 50% of the speed is then only useful. This lower requirement represents more than 80% of the pump's operating time.
Il existe des solutions consistant à utiliser un variateur de fréquence pour contrôler la vitesse de rotation du moteur électrique en fonction du débit de carburant nécessaire. Il est possible d'ajuster le débit du carburant en ajustant la fréquence moteur.There are solutions consisting of using a frequency converter to control the rotational speed of the electric motor as a function of the required fuel flow. It is possible to adjust the fuel flow by adjusting the engine frequency.
Lorsqu'un seul pistolet est décroché, un système de contrôle transmet une consigne de fréquence au variateur de fréquence pour que ce dernier fasse tourner le moteur électrique à une fréquence permettant d'obtenir un débit d'environ 40 l/min.When a single gun is unhooked, a control system transmits a frequency reference to the frequency converter so that the latter rotates the electric motor at a frequency allowing a flow rate of approximately 40 l / min to be obtained.
Lorsque deux pistolets sont décrochés, le système de contrôle transmet une consigne de fréquence au variateur de fréquence pour que ce dernier fasse tourner le moteur électrique à une fréquence plus élevée permettant d'obtenir un débit d'environ 80 l/min.When two guns are unhooked, the control system transmits a frequency reference to the frequency converter so that the latter rotates the electric motor at a higher frequency allowing a flow rate of approximately 80 l / min to be obtained.
Cependant, cette solution ne permet de réaliser qu'une économie d'énergie partielle (environ 10%). Ceci est dû à une perte de rendement du variateur de fréquence. De plus, les variateurs de fréquence sont très couteux.However, this solution only makes it possible to achieve partial energy savings (around 10%). This is due to a loss of efficiency of the frequency converter. In addition, frequency converters are very expensive.
La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient en proposant un distributeur de carburant consommant moins d'énergie électrique que ceux de l'art antérieurThe object of the present invention is to remedy this drawback by proposing a fuel dispenser consuming less electrical energy than those of the prior art.
Un distributeur de carburant selon le préambule de la revendication est connu du document
A cet effet, l'invention concerne un distributeur de carburant comprenant une unité de pompage comportant un moteur électrique entraînant une pompe destinée à aspirer du carburant depuis un réservoir de carburant.To this end, the invention relates to a fuel dispenser comprising a pumping unit comprising an electric motor driving a pump intended to suck fuel from a fuel tank.
L'unité de pompage est connectée à deux lignes de distribution de carburant comportant chacune un mesureur de débit connecté à un tuyau flexible équipé d'un pistolet destiné à délivrer du carburant dans un réservoir de véhicule.The pumping unit is connected to two fuel distribution lines each comprising a flow meter connected to a flexible pipe equipped with a gun intended to deliver fuel into a vehicle tank.
Selon l'invention, le moteur électrique est un moteur à deux vitesses prédéterminées fournissant à la pompe deux vitesses de rotation dont une petite vitesse V1 destinée à fournir un petit débit de carburant D1 en sortie de l'unité de pompage lorsqu'un seul pistolet délivre du carburant et une grande vitesse V2 destinée à fournir un grand débit de carburant D2 en sortie de l'unité de pompage lorsque deux pistolets délivrent du carburant.According to the invention, the electric motor is a motor with two predetermined speeds providing the pump with two rotational speeds, including a low speed V1 intended to provide a small flow of fuel D1 at the outlet of the pumping unit when a single gun delivers fuel and high speed V2 intended to provide a large flow of fuel D2 at the outlet of the pumping unit when two guns deliver fuel.
Les deux vitesses V1 t V2 sont donc fixes et prédéterminées.The two speeds V1 t V2 are therefore fixed and predetermined.
Le moteur à deux vitesses est relié électriquement à un contrôleur commandant la vitesse du moteur électrique en fonction du nombre de pistolets activé.The two-speed motor is electrically connected to a controller controlling the speed of the electric motor according to the number of guns activated.
Selon un mode de réalisation possible, le moteur à deux vitesses est un moteur asynchrone fonctionnant avec un nombre de pôles variable. Le distributeur de carburant comprend un moyen de commutation commandé par le contrôleur et permettant de commuter d'un nombre de X pôles à un nombre de Y pôles.According to one possible embodiment, the two-speed motor is an asynchronous motor operating with a variable number of poles. The fuel distributor comprises a switching means controlled by the controller and making it possible to switch from a number of X poles to a number of Y poles.
Selon un mode de réalisation possible, le moteur à deux vitesses fonctionne en 4 pôles ou 8 pôles de façon à obtenir respectivement les vitesses fixes V2 ou V1.According to one possible embodiment, the two-speed motor operates in 4 poles or 8 poles so as to obtain the fixed speeds V2 or V1 respectively.
L'invention fournit ainsi un distributeur de carburant consommant 30% d'énergie électrique en moins par moteur électrique que les distributeurs de carburant classiques durant environ plus de 80% du temps de fonctionnement du distributeur de carburant.The invention thus provides a fuel dispenser consuming 30% less electrical energy per electric motor than conventional fuel dispensers for approximately more than 80% of the operating time of the fuel dispenser.
Par comparaison, l'utilisation d'un contrôleur de fréquence permet de réduire la consommation d'énergie électrique au mieux de 10%. De plus, cette solution est plus chère que celle de l'invention.By comparison, using a frequency controller can reduce electrical energy consumption by at best 10%. In addition, this solution is more expensive than that of the invention.
Il est également possible de moins solliciter le circuit bypass, réduisant réchauffement du carburant.It is also possible to reduce the demand on the bypass circuit, reducing fuel heating.
Le niveau sonore de la station-service est également maitrisé par une réduction de la vitesse de la pompe et donc du débit de carburant maximal durant les périodes critiques (nuit ou forte chaleur).The sound level of the gas station is also controlled by reducing the speed of the pump and therefore the maximum fuel flow during critical periods (night or high heat).
De plus, les variateurs de fréquences prennent de la place à cause des radiateurs sur les thyristors. L'utilisation de moteurs à double bobinage permet de réduire l'encombrement à l'intérieur du compartiment hydraulique, de produire moins de calories et moins de parasitage électrique.In addition, frequency converters take up space because of the radiators on the thyristors. The use of double-coil motors makes it possible to reduce the size inside the hydraulic compartment, to produce less calories and less electrical interference.
Selon une autre variante, le distributeur de carburant comprend un détecteur d'état de la pompe relié au contrôleur. Le détecteur d'état de la pompe transmet un signal au contrôleur l'informant si un état de cavitation ou un état de non-amorçage de la pompe est détecté. Le contrôleur transmet au moyen de commutation un signal de consigne pour commuter le moteur à deux vitesses en grande vitesse V2 si sa vitesse initiale était de V1.According to another variant, the fuel dispenser comprises a pump state detector connected to the controller. The pump condition detector transmits a signal to the controller informing it if a cavitation condition or a no-prime condition of the pump is detected. The controller transmits by means of switching a reference signal to switch the two-speed motor to high speed V2 if its initial speed was V1.
Selon une autre variante, le détecteur d'état de la pompe est un ampèremètre mesurant l'intensité consommée par le moteur à deux vitesses.According to another variant, the state detector of the pump is an ammeter measuring the current consumed by the two-speed motor.
Lorsque la vitesse initiale du moteur est V1 et que l'intensité mesurée est inférieure à une valeur seuil, le contrôleur transmet au moyen de commutation un signal de consigne pour commuter la vitesse à V2.When the initial motor speed is V1 and the measured current is below a threshold value, the controller transmits to the switching means a reference signal to switch the speed to V2.
Une augmentation de la vitesse du moteur à deux vitesses à un régime supérieur permet de limiter le phénomène de cavitation.An increase in the speed of the two-speed engine at a higher speed makes it possible to limit the phenomenon of cavitation.
D'une manière plus générale, une augmentation de la vitesse du moteur à deux vitesses permet d'optimiser le fonctionnement en succion dans les conditions de pression et température élevées. Ceci permet de maintenir un débit de carburant le plus élevé possible lorsqu'une ligne de distribution de carburant est utilisée.More generally, an increase in the speed of the two-speed motor makes it possible to optimize suction operation under high pressure and temperature conditions. This allows the highest possible fuel flow to be maintained when a fuel delivery line is used.
Lorsque la pompe n'est pas amorcée, une vitesse de rotation plus élevée permet d'accélérer l'amorçage de la pompe. Le temps d'amorçage de la pompe est donc également optimisé.When the pump is not primed, a higher rotational speed will speed up the priming of the pump. The pump priming time is therefore also optimized.
En effet, lorsqu'il y a une poche de gaz dans la canalisation, le fait d'augmenter la vitesse de rotation de la pompe permet d'aspirer plus rapidement cette poche de gaz jusqu'à ce que le carburant atteigne la pompe.In fact, when there is a pocket of gas in the pipe, the fact of increasing the speed of rotation of the pump makes it possible to suck this pocket of gas more quickly until the fuel reaches the pump.
L'invention concerne également un procédé de fonctionnement d'un distributeur de carburant tel que décrit précédemment et comprenant une étape de décrochage d'un premier pistolet pour délivrer du carburant dans un premier véhicule.The invention also relates to a method of operating a fuel dispenser as described above and comprising a step of releasing a first gun to deliver fuel to a first vehicle.
Selon l'invention, le procédé comprend les étapes suivantes:
- commutation du moteur à deux vitesses à un nombre de Y pôles par le moyen de commutation pour démarrer le moteur à deux vitesses à une petite vitesse de rotation V1 afin de fournir un premier débit de carburant D1 en sortie de l'unité de pompage,
- commutation du moteur à deux vitesses à un nombre de X pôles par le moyen de commutation pour fournir une vitesse de rotation V2, plus grande que V1, lorsqu'un deuxième pistolet est décroché pour délivrer du carburant dans un deuxième véhicule de façon à obtenir un deuxième débit de carburant D2, supérieur à D1, en sortie de l'unité de pompage.
- switching of the two-speed motor at a number of Y poles by the switching means to start the two-speed motor at a low speed of rotation V1 in order to provide a first flow of fuel D1 at the outlet of the pumping unit,
- switching of the two-speed motor at a number of X poles by the switching means to provide a speed of rotation V2, greater than V1, when a second gun is unhooked to deliver fuel to a second vehicle so as to obtain a second fuel flow D2, greater than D1, at the outlet of the pumping unit.
Les vitesses de rotations V1 et V2 sont fixes et prédéterminées.The rotation speeds V1 and V2 are fixed and predetermined.
Selon une variante, le procédé de fonctionnement comprend les étapes suivantes:
- mesure de l'intensité du courant consommé par le moteur à deux vitesses,
- commutation du moteur à deux vitesses à un nombre de X pôles par le moyen de commutation fournissant une vitesse de rotation V2, plus grande que V1, si un seul pistolet est décroché, si la vitesse de rotation du moteur à deux vitesses est initialement à V1 et si l'intensité du courant consommé par le moteur à deux vitesses est inférieure à une valeur seuil,
- commutation du moteur à deux vitesses à un nombre de X pôles par le moyen de commutation fournissant la vitesse de rotation V1 si un seul pistolet est décroché et si l'intensité du courant consommé par le moteur à deux vitesses est supérieure ou égale à la valeur seuil.
- measurement of the intensity of the current consumed by the two-speed motor,
- switching of the two-speed motor at a number of X poles by the switching means providing a speed of rotation V2, greater than V1, if only one gun is unhooked, if the speed of rotation of the two-speed motor is initially at V1 and if the intensity of the current consumed by the two-speed motor is less than a threshold value,
- switching of the two-speed motor at a number of X poles by the switching means supplying the speed of rotation V1 if only one gun is unhooked and if the intensity of the current consumed by the two-speed motor is greater than or equal to the value threshold.
Selon une variante, le procédé de fonctionnement du distributeur de carburant comprend un mode silence dans lequel la vitesse de rotation du moteur à deux vitesses est limitée à la vitesse V1 pendant une durée T prédéterminée quelle que soit l'intensité du courant consommé par le moteur à deux vitesses.According to one variant, the method of operating the fuel dispenser comprises a silent mode in which the speed of rotation of the two-speed engine is limited to the speed V1 for a predetermined period T regardless of the intensity of the current consumed by the engine. two-speed.
Les caractéristiques de l'invention seront décrites plus en détail en se référant à la
- la
figure 1 représente schématiquement un distributeur de carburant selon l'invention.
- the
figure 1 schematically shows a fuel dispenser according to the invention.
La
Dans cet exemple, le moteur électrique 3 entraîne la pompe 4 par l'intermédiaire de deux poulies 12 et d'une courroie de transmission 13. La transmission entre le moteur électrique 3 et la pompe 4 peut être directe également.In this example, the
La pompe 4 peut être une pompe à palette ou à engrenage.The
L'unité de pompage 2 est connectée à deux lignes de distribution de carburant 5 comportant chacune un mesureur de débit 6 connecté à un tuyau flexible 7 équipé d'un pistolet 8 destiné à délivrer du carburant dans un réservoir de véhicule.The
Selon l'invention, le moteur électrique 3 est un moteur à deux vitesses 3 fournissant à la pompe deux vitesses de rotation dont une petite vitesse V1 destinée à fournir un petit débit de carburant D1 en sortie de l'unité de pompage 2 lorsqu'un seul pistolet 8 délivre du carburant et une grande vitesse V2 destinée à fournir un grand débit de carburant D2 en sortie de l'unité de pompage 2 lorsque deux pistolets 8 délivrent du carburant.According to the invention, the
Le moteur à deux vitesses 3 est relié électriquement à un contrôleur 9 commandant la vitesse du moteur électrique 3 en fonction du nombre de pistolets 8 activé.The two-
Le contrôleur 9 est de préférence disposé dans la tête électronique 14 du distributeur de carburant 1.The
Le moteur à deux vitesses 3 est un moteur asynchrone fonctionnant avec un nombre de pôles variable.The two-
Le distributeur de carburant 1 comprend un moyen de commutation 10 commandé par le contrôleur 9 et permettant de commuter d'un nombre de X pôles à un nombre de Y pôles, X étant inférieur à Y. Le moyen de commutation 10 est un contacteur, par exemple.The fuel distributor 1 comprises a switching means 10 controlled by the
D'autres types de moteurs électriques à deux vitesses fixes et prédéterminées sont également possibles.Other types of electric motors with two fixed and predetermined speeds are also possible.
De préférence, le moteur à deux vitesses 3 fonctionne en 4 pôles ou 8 pôles de façon à obtenir respectivement les vitesses fixes V2 et V1, la vitesse V2 étant supérieure à la vitesse V1. X est donc égale à 4 et Y est égale à 8.Preferably, the two-
En variante, le moteur à deux vitesses 3 peut être un moteur 4/6 pôle, X étant égale à 4 et Y étant égale à 6.Alternatively, the two-
Par exemple, il est possible d'utiliser un moteur à deux vitesses 3 asynchrone alimenté en 250 Volts.For example, it is possible to use an asynchronous two-
Lorsqu'un seul pistolet 8 est décroché, cette information est transmise au contrôleur 9 qui transmet à son tour au moyen de commutation 10 la consigne de fonctionnement en 6 pôles.When a
Le moteur à deux vitesses 3 ayant commuté en 6 pôles, sa vitesse de rotation est d'environ 900 tours/min.The two-
Le moteur électrique 3 entraîne la pompe 4 de l'unité de pompage 2 qui est configurée pour délivrer un débit de carburant d'environ 40 l/min.The
Le volume sonore est alors d'environ 65 dB.The sound volume is then around 65 dB.
Lorsqu'un deuxième pistolet 8 est décroché, cette information est transmise au contrôleur 9 qui transmet au moyen de commutation 10 la consigne de fonctionnement en 4 pôles.When a
Le moteur à deux vitesses 3 ayant commuté en 4 pôles, sa vitesse de rotation est d'environ 1500 tours/min.The two-
Le moteur électrique 3 entraîne la pompe 4 de l'unité de pompage 2 qui est configurée pour délivrer un débit de carburant d'environ 80 l/min, soit un débit de 40 l/min pour chacune des deux lignes de distribution de carburant 5.The
Le volume sonore est alors d'environ 75 dB.The sound volume is then approximately 75 dB.
La consommation d'énergie électrique du moteur à deux vitesses 3 est réduite d'environ 30% durant plus de 80% du temps pour lequel un seul pistolet 8 est activé.The electrical energy consumption of the two-
Le niveau sonore de la station-service est également maitrisé par une réduction de la vitesse de rotation du moteur à deux vitesses 3.The noise level of the gas station is also controlled by reducing the rotation speed of the two-
Comme dit précédemment, le moteur à deux vitesses 3 peut être un moteur 4/8 pôles.As said before, the two
Le plus connu est le moteur asynchrone triphasé à couplage Dahlander du nom de son inventeur. Ce moteur comprend un rapport 1 à 2. Lorsqu'il est commuté à 4 pôles, il fournit une vitesse de rotation de 1500 tours/min. Lorsqu'il est commuté à 8 pôles, il fournit une vitesse de rotation de 750 tours/min.The best known is the three-phase asynchronous motor with Dahlander coupling named after its inventor. This motor has a 1 to 2 ratio. When switched to 4 poles, it provides a rotational speed of 1500 rpm. When switched to 8 poles, it provides a rotational speed of 750 rpm.
Il peut être alimenté sous une tension unique de 230V ou de 400V. Il comprend deux bobinages par phase que l'on peut coupler en parallèle pour obtenir la vitesse maximale avec 4 pôles ou en série pour obtenir une vitesse divisée par deux avec 8 pôles.It can be supplied with a single voltage of 230V or 400V. It includes two windings per phase that can be coupled in parallel to obtain the maximum speed with 4 poles or in series to obtain a speed divided by two with 8 poles.
Lorsqu'un premier pistolet 8 est décroché et actionné, le moteur à deux vitesses 3 fonctionne avec 8 pôles. La vitesse de rotation du moteur à deux vitesses 3 est de l'ordre de 750 tours/min, correspondant à la vitesse V1. L'unité de pompage 2 peut alors délivrer un débit de carburant D1 maximal d'environ 40 l/min dans le réservoir d'un premier véhicule.When a
Lorsqu'un deuxième pistolet 8 est décroché et actionné, le moteur à deux vitesses 3 fonctionne avec 4 pôles. La vitesse de rotation du moteur à deux vitesses 3 est de l'ordre de 15000 tours/min, correspondant à la vitesse V2. L'unité de pompage 2 peut alors délivrer un débit de carburant D2 maximal d'environ 80 l/min entraînant un débit de 40 l/min pour chaque ligne de distribution de carburant 5. Chaque réservoir des deux véhicules disposés de part et d'autre du distributeur de carburant 1 peut être rempli avec un débit de carburant maximal de 40 l/min.When a
La détection du nombre de pistolets décrochés est réalisée par des moyens connues tels un détecteur magnétique placé dans le repose pistolet (sacoche) qui est fixé sur le distributeur du carburant, par exemple. Un aimant positionné sur le pistolet permet au détecteur magnétique de détecter la présence ou non du pistolet dans le repose pistolet. Cette information est transmise au contrôleur 9.The detection of the number of unhooked guns is carried out by known means such as a magnetic detector placed in the gun rest (bag) which is fixed on the fuel distributor, for example. A magnet positioned on the gun allows the magnetic detector to detect the presence or absence of the gun in the gun rest. This information is transmitted to
La consommation d'énergie électrique du moteur à deux vitesses 3 est réduite d'environ 50% durant plus de 80% du temps pour lequel un seul pistolet 8 est activé.The electrical energy consumption of the two-
Les deux vitesses de rotation du moteur à deux vitesses 3 V1 et V2 sont fixes et prédéterminées à l'avance.The two rotational speeds of the two-
Dans des conditions de température élevée et/ou d'altitude élevée, une évaporation du carburant peut se produire dans le conduit d'aspiration reliant la cuve de stockage de carburant et l'unité de pompage 2, générant un mélange de carburant vapeur/liquide riche en vapeurs de carburant.Under conditions of high temperature and / or high altitude, fuel evaporation may occur in the suction duct connecting the fuel storage tank and the
Ce mélange vapeur/liquide riche en vapeurs de carburant entraîne une perte de débit, une augmentation du volume sonore de la pompe 4 ainsi que des vibrations. Ces phénomènes sont amplifiés à cause de réchauffement de la pompe 4 dû au circuit bypass. En effet, lorsqu'un seul pistolet est activé, le carburant circule en boucle dans l'unité de pompage 2, provocant son échauffement.This vapor / liquid mixture rich in fuel vapors causes a loss of flow, an increase in the sound volume of the
Lorsque la pression de vapeur est trop élevée dans le mélange vapeur/liquide, il se forme des poches de gaz dans le conduit d'aspiration provoquant un désamorçage de la pompe 4.When the vapor pressure is too high in the vapor / liquid mixture, gas pockets form in the suction
Pour résoudre ces problèmes, il est proposé d'augmenter la vitesse du moteur à deux vitesses 3 à la vitesse V2 lorsque la vitesse initiale est de V1.To solve these problems, it is proposed to increase the speed of the two-
Une augmentation de la vitesse du moteur à deux vitesses 3 à un régime supérieur permet de limiter ces effets.Increasing the speed of the two-
D'une manière plus générale, une augmentation de la vitesse du moteur à deux vitesses 3 permet d'optimiser le fonctionnement en succion dans les conditions de pression et de température élevées. Ceci permet de maintenir un débit de carburant le plus élevé possible lorsqu'une ligne de distribution de carburant 5 est utilisée.More generally, an increase in the speed of the two-
L'augmentation de la vitesse de rotation de la pompe 4 a pour effet de réduire le phénomène de cavitation. La phase riche en gaz est aspirée plus rapidement.The increase in the speed of rotation of the
Lorsque la pompe 4 n'est pas amorcée, une vitesse de rotation plus élevée permet aussi un meilleur amorçage de la pompe 4.When
Lorsqu'une poche de gaz est présente dans la canalisation, une vitesse de rotation plus élevée permet d'augmenter la vitesse d'aspiration pour évacuer la poche de gaz.When a gas pocket is present in the pipe, a higher rotational speed makes it possible to increase the suction speed to evacuate the gas pocket.
Le distributeur de carburant 1 comprend un détecteur d'état de la pompe 11 relié au contrôleur 9. Le détecteur d'état de la pompe 11 détecte si la pompe rencontre un problème de cavitation ou si elle n'est pas amorcée lors de son démarrage.The fuel dispenser 1 comprises a
Le détecteur d'état de la pompe 11 transmet un signal au contrôleur 9 l'informant si un état de cavitation ou un état de non-amorçage de la pompe 4 est détecté. De manière générale, l'état de cavitation englobe aussi la présence de poches de gaz.The state detector of the
Lorsqu'un de ces états est détecté, le contrôleur 9 transmet au moyen de commutation 10 un signal de consigne pour commuter le moteur à deux vitesses 3 en grande vitesse V2 si sa vitesse initiale était de V1.When one of these states is detected, the
Le détecteur d'état de la pompe 11 mesure l'intensité consommée par le moteur à deux vitesses 3. Lorsque la vitesse initiale du moteur est V1 et que l'intensité mesurée est inférieure à une valeur seuil, le contrôleur 9 transmet au moyen de commutation 10 un signal de consigne pour commuter la vitesse à V2.The state detector of the
Le détecteur d'état de la pompe 11 peut être un ampèremètre. Le détecteur d'état de la pompe 11 peut comprendre un ampèremètre associé à un voltmètre de façon à mesurer une puissance électrique consommée.The state detector of the
La valeur seuil de l'intensité peut correspondre à une moyenne de l'intensité mesurée lorsque l'unité de pompage 2 fonctionne normalement, sans cavitation et avec une pompe 4 amorcée.The threshold value of the intensity may correspond to an average of the intensity measured when the
Lorsque la pompe 4 fonctionne normalement, elle consomme davantage d'énergie électrique que dans le cas où elle cavité ou qu'elle est non amorcée. L'intensité consommée est donc plus élevée en fonctionnement normal.When the
En effet, lorsque la pompe 4 cavité, la teneur en gaz contenue dans le carburant est plus élevée, entraînant une pression plus faible. La pompe 4 fournit moins d'effort pour aspirer du gaz au lieu d'un liquide.Indeed, when the 4-cavity pump, the gas content in the fuel is higher, resulting in a lower pressure. The
De même, lorsque la pompe 4 n'est pas amorcée, elle aspire du gaz et fournit moins d'effort pour tourner.Likewise, when the
Le détecteur d'état de la pompe 11 peut être en variante un analyseur spectral analysant le spectre de la puissance ou de l'intensité consommée par le moteur à deux vitesses 3. Le spectre mesuré est comparé à un spectre de référence correspondant à un fonctionnement normal, sans cavitation et avec une pompe 4 amorcée.The state detector of the
Le détecteur d'état de la pompe 11 peut en variante être un capteur de pression ou un capteur sonore détectant des fréquences de vibration propres à la cavitation. Le phénomène de cavitation entraîne en effet des vibrations supplémentaires.The state detector of the
La vitesse V2 est maintenue tant que l'intensité mesurée ne remonte pas au-dessus de la valeur seuil. Lorsqu'elle remonte au-dessus de cette valeur, le contrôleur 9 transmet au moyen de commutation 10 un signal de consigne pour commuter le moteur à deux vitesses 3 à 8 pôles fournissant la vitesse V1, si un seul pistolet 8 est activé.Speed V2 is maintained as long as the measured intensity does not rise above the threshold value. When it rises above this value, the
Pendant environ 80% du temps de fonctionnement d'un distributeur de carburant 1, un seul pistolet 8 est activé. Le fait de limiter la vitesse de la pompe à V1 durant tout ce temps permet de limiter fortement le phénomène de cavitation et de limiter le bruit, tout en réduisant la consommation électrique du moteur.For about 80% of the operating time of a fuel dispenser 1, only one
Un procédé de fonctionnement du distributeur de carburant 1 est décrit ci-dessous.A method of operating the fuel dispenser 1 is described below.
Lorsqu'un pistolet 8 est décroché, le moteur à deux vitesses 3 démarre à faible vitesse V1. Il fonctionne donc avec 8 pôles ou 6 pôles en fonction du choix du moteur à deux vitesses 3.When a
La mesure du courant par le détecteur d'état de la pompe 11 permet de contrôler si la pompe 4 est amorcée ou pas.The measurement of the current by the state detector of the
Si la pompe 4 n'est pas amorcée, le contrôleur 9 transmet au moyen de commutation 10 un signal de consigne pour commuter le moteur en 4 pôles (vitesse V2) jusqu'à l'amorçage. Cela permet d'accélérer l'opération d'amorçage et de conserver une dépression à sec la plus élevée possible.If the
Le procédé de fonctionnement comprend un mode silence dans lequel la vitesse de rotation du moteur à deux vitesses 3 est limitée à la vitesse V1 pendant une durée T prédéterminée quelle que soit l'intensité du courant consommé par le moteur à deux vitesses 3.The operating method comprises a silent mode in which the speed of rotation of the two-
Cette durée peut correspondre à une plage horaire correspondant à la nuit en centre-ville durant laquelle le bruit du distributeur de carburant 1 doit être minimisé.This duration may correspond to a time slot corresponding to the night in the city center during which the noise from the fuel dispenser 1 must be minimized.
La durée T peut en variante être programmée durant l'été pendant les périodes de fortes chaleurs en journée, limitant le risque de cavitation.The duration T can alternatively be programmed during the summer during periods of high heat during the day, limiting the risk of cavitation.
La durée T peut être programmée directement dans le distributeur de carburant 1 ou dans le poste de contrôle central de la station-service.The duration T can be programmed directly in the fuel dispenser 1 or in the central control station of the filling station.
Le mode silence est maintenu même si les deux pistolets 8 sont décrochés.The silent mode is maintained even if the two
Si le mode silence n'est pas activé, la vitesse V2 est maintenue après amorçage lorsque les 2 pistolets 8 sont activés.If the silent mode is not activated, the V2 speed is maintained after priming when the 2
Si la pompe 4 est amorcée au démarrage et si un seul pistolet est activé, la vitesse est maintenue à V1.If
Quelques soit le nombre de pistolet 8 décroché, si la détection du mode cavitation se déclenche (faible intensité mesurée durant la phase de fonctionnement du moteur), le passage en 4 pôles (vitesse V2) est automatique.Regardless of the number of
Ainsi, l'invention permet de réduire la consommation d'énergie électrique du moteur de l'ordre de 30% si un moteur 4/6 pôle est utilisé ou de 50% pour un moteur 4/8 pôles durant plus de 80% du temps de fonctionnement du distributeur de carburant 1.Thus, the invention makes it possible to reduce the electrical energy consumption of the motor by around 30% if a 4/6 pole motor is used or by 50% for a 4/8 pole motor for more than 80% of the time. operating mode of the fuel dispenser 1.
Par comparaison, l'utilisation d'un contrôleur de fréquence permet de réduire la consommation d'énergie électrique au mieux de 10% tout en étant plus chers.By comparison, using a frequency controller can reduce electrical power consumption by at best 10% while being more expensive.
Il est également possible de moins solliciter le circuit bypass, réduisant réchauffement du carburant.It is also possible to reduce the demand on the bypass circuit, reducing fuel heating.
Le niveau sonore de la station-service est également maitrisé par une réduction de la vitesse de la pompe et donc du débit de carburant maximal durant les périodes critiques (nuit en centre-ville ou forte chaleur).The sound level of the gas station is also controlled by reducing the speed of the pump and therefore the maximum fuel flow during critical periods (night in the city center or high heat).
Le temps d'amorçage de la pompe 4 est également optimisé.The priming time of
Le débit de carburant maximal de la station-service reste optimal dans les conditions qui le permettent (jour ou température normale).The maximum fuel flow from the service station remains optimal under the conditions which allow it (daytime or normal temperature).
Claims (8)
- Fuel dispenser (1) comprising a pumping unit (2) comprising an electric motor (3) that drives a pump (4), designed to draw fuel from a fuel tank, the pumping unit (2) being connected to two fuel dispensing lines (5) each comprising a flow rate measuring device (6) connected to a flexible hose (7) equipped with a nozzle (8), designed to deliver fuel to a vehicle tank, the electric motor (3) being a motor having two predetermined speeds (3), providing the pump (4) with two rotational speeds, to which a lower speed V1 that is intended to provide a small flow rate of fuel D1 at the outlet of the pumping unit (2) when only one nozzle (8) is delivering fuel, and a higher speed V2 that is intended to provide a large flow rate of fuel D2 at the outlet of the pumping unit (2) when two nozzles (8) are delivering fuel, the two-speed motor (3) being electrically connected to a controller (9) that controls the speed of the electric motor (3) depending on the activated number of nozzles (8), characterized in that the two-speed motor (3) is an asynchronous motor operating with a variable number of poles, the fuel dispenser (1) comprising a switching means (10) that is controlled by the controller (9) and serves to switch from a number X of poles to a number Y of poles.
- Fuel dispenser (1) according to Claim 1, characterized in that the two-speed motor (3) operates in 4-pole operation or 8-pole operation so as to respectively obtain the fixed speeds V2 or V1.
- Fuel dispenser (1) according to Claim 1 or 2, characterized in that it comprises a pump state detector (11) connected to the controller (9), said pump state detector (11) transmitting a signal to the controller (9) that informs the latter if a state of cavitation or a state of non-priming of the pump (4) is detected, said controller (9) transmitting to the switching means (10) a setpoint signal to switch the two-speed motor (3) to the higher speed V2 if its initial speed was V1.
- Fuel dispenser according to Claim 3, characterized in that the pump state detector (11) is an ammeter measuring the current drawn by the two-speed motor (3), when the initial speed of the motor is V1 and the measured current is below a threshold value, the controller (9) transmits to the switching means (10) a setpoint signal to switch the speed to V2.
- Operating method for a fuel dispenser (1) as defined by any one of Claims 1 to 4, said fuel dispenser (1) comprising a pumping unit (2) that comprises a two-speed motor (3) driving a pump (4) that is designed to draw fuel from a fuel tank, the pumping unit (2) being connected to two fuel dispensing lines (5), each comprising a flow rate measuring device (6) connected to a flexible hose (7) equipped with a nozzle (8) designed to deliver fuel to a vehicle tank, said two-speed motor (3) being an asynchronous motor operating with a variable number of poles, the fuel dispenser (1) comprising a switching means (10) controlled by the controller (9) and serving to switch from a number X of poles to a number Y of poles, X being smaller than Y, said method comprising a step of lifting a first nozzle (8) to deliver fuel to a first vehicle, characterized in that it comprises the following steps:- switching the two-speed motor (3) to a number Y of poles by means of the switching means (10) in order to start up the two-speed motor (3) at a lower rotational speed V1 so as to provide a first flow rate of fuel D1 at the outlet of the pumping unit (2),- switching the two-speed motor (3) to a number X of poles by means of the switching means (10) in order to provide a rotational speed V2, this being higher than V1, when a second nozzle (8) is lifted to deliver fuel to a second vehicle, so as to obtain a second flow rate of fuel D2, this being greater than D1, at the outlet of the pumping unit (2).
- Operating method for a fuel dispenser (1) according to Claim 5, characterized in that the rotational speeds V1 and V2 are fixed and predetermined.
- Operating method for a fuel dispenser (1) according to either one of Claims 5 and 6, characterized in that it comprises the following steps:- measuring the intensity of the current drawn by the two-speed motor (3),- switching the two-speed motor (3) to a number X of poles by means of the switching means (10) providing a rotational speed V2, this being greater than V1, if a single nozzle (8) is lifted, if the rotational speed of the two-speed motor (3) is initially V1 and if the intensity of the current drawn by the two-speed motor (3) is below a threshold value,- switching the two-speed motor (3) to a number X of poles by means of the switching means (10) providing the rotational speed V1 if a single nozzle (8) is lifted and if the intensity of the current drawn by the two-speed motor (3) is greater than or equal to the threshold value.
- Operating method for a fuel dispenser (1) according to any one of Claims 5 to 7, characterized in that it comprises a silent mode in which the rotational speed of the two-speed motor (3) is limited to the speed V1 during a predetermined time T, whatever the intensity of the current drawn by the two-speed motor (3).
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