Moteur asynchrone

MOTEUR
ASYNCHRONE
FONCTION
Convertir l'énergie (Il.2.3.6). Convertir l'énergie électrique en énergie mécanique.
COMPÉTENCES
'
'
°
'
Justifier le cl'toix clu convertisseur d'énergie et du modulateur qui lui est associé.
Configurer et régler le modulateur d’énergie.
Analyser le circuit de puissance et identifier les éléments externes des boucles de rétroaction.
Vérifier à l’aide de mesurages pertinents les performances attendues.
La conversion de l’énergie électrique s’effectue à 80 °/o à l’aide de moteurs asynchrones
triphasés grâce à leur simplicité de construction, à leur robustesse et à leur facilité de
démarrage.
I. CONVERSION ’DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
EN ÉNERGIE MECANIQUE
Cette conversion d’énergie s’effectue avec des machines tournantes qui obéissent aux
lois de l’électromagne’tisme.
1. Principe général
L’action d’un champ magnétique sur un courant électrique produit une force F dont
l’expression est donnée par la relation :
F=B.il
avec :
F : force, en newtons (N)
B: intensité du champ magnétique, en
teslas (T)
i : intensité du courant, en ampères (A)
l : longueur du conducteur, en mètres (m)
À la fermeture de l’m'terrupteur K, le
conducteur mobile MN se déplace dans
le champ magnétique en M'N’ sous l’effet
de la force F.
. 223
fig. 1. Principe de la conversion
d’énergie électrique en énergie mécanique.
2. Classification des moyens de conversion
Les moteurs peuvent transformer l’énergie électrique en énergie mécanique mais ils
sont réversibles et peuvent produire de l’énergie électrique à partir de l’énergie mécanique ; ils deviennent générateurs.
TABLEAU l. Conversion d’énergie L"lectriun/mécanique.
Conversion énergie
Électrique/mécanique
MOTEURS
Nature du courant
Machines tournantes
Moteur a‘ courant continu
—
Moteur asynchrone
Alternatif
3. Principe du moteur asynchrone
Le fonctionnement d’un moteur asyn—
chrone triphasé repose sur la création
d'un champ tournant.
Si on alimente trois bobin'es identiques
placées à 120° par une tension alternative
triphasée :
— une aiguille aimantée, placée au centre,
est entraînée en rotation ,' il y a donc bien
création d'un champ tournant ,'
— un disque métallique en aluminium ou
en cuivre est entraîné dans le même sens
que l'aiguille aimantée ,— si l'on inverse deux des trois fils de l'alimentation triphasée, l'aiguille, ou le
disque, tourne en sens inverse.
Circuit inducteur
(stator)
Circuit induit
(rotor)
fig. 2. Disposition expérimentale.
Justification : les trois champs alternatifs produits par les bobines alimentées en courant triphasé se composent pour former le champ tournant.
Le champ magnétique tournant crée dans le circuit du rotor des courants 1n'duits ,ceux-ci, d'après la loi de Lenz, s'opposent à la cause qui leur a donné naissance et provoquent une force magnétomotrice qui entraîne le rotor en rotation.
4. Relations d'électrotechnique
Le moteur asynchrone transforme l'énergie électrique apportée par le courant alternatif en énergie mécanique.
— En entrée : puissance absorbée :
Pa=llI\/—3cosq)
Grandeurs
d'entrée
—— En sortie : puissance utile :
Pu = T Q.
U - Icos q)
Nombre de phases
fig. 3. Grandeurs de la conversion
d’énergie électrique
en énergie mécanique.
224
3
Grandeurs
de sortie“
P (W) N (tr/min)
C (N.m)
II. STRUCTURE DU MOTEUR ASYNCHRONE
On classe les différentes pièces rencontrées dans toute machine tournante selon les
trois grandes fonctions réalisées : électrique, magnétique et mécanique.
Capot de ventilation
Tiges de montage
Ventilateur
Flasque arn'ère
Roulement arn'ère
Boite à bornes
Plaque signalétique
Carter
Flasque
côté accouplement
(Roulement
côte’ accouplement
fig. 4. Structure d’un moteur asynchrone tn'phasé (Leroy—Somer).
1. Fonction électrique
a. Circuit statorique
Pour produire un champ magnétique tournant, on réalise un enroulement, ou bobi—
nage statorique, avec des bobm'es logées dans des encoches du stator (fig. 5).
b. Circuit rotorique
Le rotor est le siège de la force électromagnétique produite par l’action du champ tour—
nant sur les courants induits du circuit rotorique.
— Rotor en court—circuit : on l’appelle aussi rotor à cage d'écureuil ,' l’enroulement est
constitué par des barres de cuivre ou d’aluminium, noyées dans le circuit magnétique
et mises en court-circuit par deux anneaux (fig. 6).
— Rotor bobiné : le bobinage est formé de trois enroulements couplés en étoile et reliés
au circuit extérieur par trois bagues. Ce type de rotor ne’cessite un équipement de
démarrage particulier qui permet d’obtenir un couple de démarrage progressif.
Anneaux de
court-circ/ÿ’éuit
Barres de cuivre
ou d'aluminium sièges
des courants induits
fig. 5. Bobinage statorique
d'un moteur asynchrone triphasé.
fig. 6. Rotor en court-circuit.
225
2. Fonction magnétique
Le circuit magnétique statorique fixe est le siège du champ tournant qui agit sur le
rotor. Le circuit magnétique rotorique est mobile en rotation ; les deux circuits sont
séparés par un entrefer .
Les circuits magnétique et électrique du rotor (fig. 7) sont mtlmement he’s et constituent
un ensemble imprégné de résines isolantes ; il en est de même pour le stator (fig. 8).
fig. 7. Rotor de moteur asynchrone.
fig. 8. Stator de moteur
asynchrone avec bobinage.
3. Fonction mécanique
La fonction principale est d’assurer la position relative du rotor et du stator, réalisée par
le centrage des flasques, l’entrefer étant de quelques dixièmes de milhm'e‘tre.
La transmission de l’énergie mécanique s’effectue par l’arbre solidaire du rotor et
guidé en rotation par les roulements à billes.
La fixation de la machine est réalisée soit par des pattes de fixation, soit par des
flasques—brides.
Le refroidissement est assuré par un ventilateur à l’extérieur et par un brasseur d’air
à l’intérieur (fig. 4).
4. Notions de bobinage
En triphasé, le stator comporte trois enroule—
ments m'dépendants pouvant être couplés en
étoile ou en triangle. Chacun de ces enroulements est composé de sections logées dans les
encoches du circuit magnétique (fig. 9).
a. Spire
Une spire comprend un conducteur aller et un
conducteur retour, soit deux conducteurs
actifs.
fig. 9. Définitions.
b. Faisceau
Le faisceau est l'ensemble des conducteurs placés dans une encoche et parcourus dans
le même sens par le courant d'une phase.
c. Section
Une section est formée de deux faisceaux reliés par les têtes de bobines. Elle est caractérisée par son nombre de spires et son pas.
d. Pas d'une section
C'est la distance entre deux lignes neutres consécutives : on l'appelle aussi pas diamé—
tral ou pas polaire.
III. CARACTÉRISTIQUES ÉLECTROMÉCANIQUES
1. Puissance nominale (PN ou Pu)
La puissance nominale est la puissance mécanique disponible sur l’arbre moteur à sa
vitesse nominale, elle s’exprime en kilowatt (kW). On l’appelle la puissance utile. La
puissance d’un moteur électrique est liée à son climensionnement et en particulier à sa
hauteur d'axe en relation avec la vitesse à obtenir (tableau II).
TABLEAU II. Puissances nominales en fonction de la hauteur d’axe et du nombre de pôles.
Hauteur d’axe
Puissances nominales en service continu
2 pôles
3 000 min“
kW
‘ 0,09
' 0,12
" 0,18
" 0,25
” 0,37
" 0,55
0,75 - 1,1
" 1,5
1,5
(1.8) 2,2
3
4
5,5 - 7,5
(9)
11 - 15
18,5
22
' 0,09
" 0,12
" 0,18
' 0,25
' 0,37
0.55 - 0.75
(0.9)
1,1
(1,8) 1,5
2,2 - 3
4
5,5
(9) - 7,5
11
15
18,5
22
30
37
45
55
75
90
1 10
1 32
30 - 37
45
55
75
90
1 10
132
’ 0,12 — 0.18
' 0.25
' 0,25
0,37 - 0,55
0,75
1,1
1,5
2,2
3
4 - 5,5
7,5
11
15
30
45
55
75
90
' Hauteur d'axe / Puissance : non normalisé.
Chiffres entre parenthèses : valeurs de la 29 série selon norme CEI 72—1.
2. Vitesse nominale
La vitesse nominale est la vitesse de l’arbre à la puissance nomm’ale.
Il faut distin'guer la vitesse du champ tournant du stator, ou Vitesse de synchronisme,
f
n:—
P
n : vitesse de synchronisme, en tr / s
f : fréquence du réseau, en hertz Hz
p : nombre de paires de pôles
La vitesse de rotation du rotor est inférieure à la celle du champ tournant ,' l’écart entre
ces deux vitesses est caractérisé par le glissement donné par la relation :
ns — nr
g.—
avec .'
1’15
g :glissement
HS: vitesse stator
nr : vitesse rotor
3. Intensité nominale (IN ou In)
L’intensité nominale est la valeur de l’m'tensité à puissance nominale donnée pour la
tension d’alimentation. Selon le couplage des enroulements, on a deux valeurs.
.227
4. Facteur de puissance (cos (p) et rendement (n)
Le rendement et le cos (p évoluent en fonction de la charge du moteur.
La puissance utile sur l’arbre du moteur en triphasé est donnée par la relation :
Pu=U.I. V—3.cOS(p.n
5. Rapport Id/In
C’est le rapport entre le courant absorbé au démarrage (Id) et le courant nomm'al, en
cas de démarrage direct il varie de 3 à 7 In.
6. Couple (T)
Le couple fourni par un moteur asynchrone est très variable en fonction de la vitesse
et selon les dimensions et les nombres de pôles. Ces courbes sont repérées de 1 à 8 sur
le tableau des caractéristiques (p. 233), l’allure générale est donnée sur la figure 10.
Le couple moteur est lie’ à la puissance
sur l’arbre ,' il est donné par la relation :
Courbe du couple maxi
Courbe du couple mini
Pu-—T.Q
avec :
Pu z en watts (W)
T : en newtons par mètre (N.m)
Q : en radians par seconde (rad / S)
où Q s’exprime en fonction de la vitesse
de rotation N en tours par mm'ute par la
relation :
Q:
2.7t.N
60
fig. 10. Courbe de couple de démarrage
' (maximale et minimale), en fonction de la vitesse.
IV. CARACTÉRISTIQUES COMMUNES
AUX MACHINES TOURNANTES
Qu’il s'agisse de machines à courant alternatif ou à courant continu, qu’elles soient
génératrices ou moteurs, les caractéristiques liées à l’environnement et au refroidissement sont analogues.
1. Indice de protection (IP et IK)
a. Indice IP
L’indice est la protection contre les corps solides et les liquides. La plupart des
machines ont un In'dice de protection IP 55, correspondant à des machines étanches
(voir tableau II chapitre 11).
Autres types de construction : IP 23 protégé, IP 44 fermé.
L’indice IP 55 signifie : 5 : machine protégée contre la poussière ,' 5 .' machine protégée
contre les projections d’eau de toutes les directions.
b. Indice IK
L’indice IK est le nouvel indice de protection contre les impacts mécaniques. Il comporte deux Chiffres. Il remplace le troisième chiffre de l’indice IP. Cet indice, défIn'i par
la norme UTE 20—015, sera en vigueur à partir du 15 avril 1997 (tableau III).
V 228
TABLEAU HI. Degrés 1K d’impact mécanique (énergie d’impact en joules).
nnnnnnnmnn
un
2. Contraintes liées à l’environnement
Les conditions normales d’utilisation des moteurs standard sont : une température
comprise entre — 16 et + 40 °C ; l’altitude inférieure à 1 000 m .
Des corrections doivent être apportées en dehors de ces valeurs (fig. 11).
fig. 11. Facteurs de correction de la puissance en fonction de l’altitude et de la température.
3. Fixation des moteurs
Il existe deux familles de fixation : à pattes ou à flasques—brides. Deux codes existent
selon les positions de fixation (fig. 12).
Moteurs verticaux
Moteurs horizontaux
IM B3/IM1001
ED
IM BB/IM1071
Ê
IM B7/IM1061
IM BG/IM1051
IM BS/IM3001
IM BG/IM1001/3001
Æ
É
Ë
Ë
IM V1/IM3011
IM V2/IM3231
IM V3/IM3031
lM V4/lM3211
IM V5/IM1011
lM V6/lM1031
lM V1N5
lM3011/1011
IM V3N5
IM3031/1031
fig. 12. Normalisation des positions de fixation.
4. Échauffement et classes d’isolation
Les normes NF C 51-111 et C E1 34-1 donnent, pour chaque classe d’isolant, les températures maximales et les échauffements admissibles.
TABLEAU IV. Classes d’isolation.
Classes d’isolation
Échauflement maxi
A9 ° K
Température maxi
6 maxi °C
80
229
Elle s’effectue à l’aide de la plaque signalétique (fig. 13).
O
O
V. IDENTIFICATION
r
MOT. 3 ’\4
SOMER N°
N
o
L”
2
O
LS 315 MR
11641212
785 kg
Code :
IP55
lcl.F
40°C
s1
/.°
clh
A 380
A 400
A 415
—+—H—l——NODEDE
631703
“—
[E C 34—1037)
tu
o
z
<
c:
IL
Z.
tu
D
(
2
0
a. Type de moteur
— MOT 3 : moteur triphasé.
— LS : série.
— 315 : hauteur d’axe.
— N° : numéro de série du moteur.
— kg : masse du moteur.
MOTEURS LEROY-SOMER
fig. 13. Plaque signalétique de moteur asynchrone
(Leroy-Somer).
b. Environnement
— IP 55 : indice de protection I cl. F : classe d’isolation F.
— 40 °C : température d’ambiance maximale de fonctionnement.
— S o/o : service - facteur de marche c/h : nombre de cycles par heure.
c. Caractéristiques électriques
— V : tension d’alimentation. Hz : fréquence d’alimentation.
— min“l : nombre de tours par minute (ou tr / min) kW : puissance nomm'ale.
—— cos (p : facteur de puissance, A : intensité nominale.
À RETENIR
4_ '
I La conversion d’énergie électrique en énergie mécanique s’effectue avec des
machines tournantes qui obéissent aux lois de l’électromagnétisme
I Le fonctionnement d'un moteur asynchrone triphasé repose sur la création
d'un champ tournant qui crée dans le circuit du rotor des courants induits ,'
ceux—ci provoquent une force magnétomotrice qui entraln‘e le rotor en rotation.
I Principales relations
— La puissance électrique absorbée .'
En monophasé : P = U . I . cos (p
En triphasé : P = U . I .
cos (p
— La force contre—électromotrice : E’ : E’ = k . f . N . (I)
— La puissance mécanique : P = T . Q avec Q = 2 TE . n
I La structure d’un moteur asynchrone est liée aux trois fonctions :
— électrique : enroulements statorique et rotorique ,'
—— magnétique : empilage de tôles au stator et au rotor ,'
— mécanique : guidage en rotation de l’arbre, fixation, refroidissement, protection contre l’environnement...
I Les caractéristiques électromécaniques principales sont :
— la puissance nominale : PN ,— la vitesse nominale : 3 000, 1 500, 1 000, 750, 500 min". .. ;
— l’intensité nominale : couplage étoile Y ou triangle A ,'
— le facteur de puissance cos (p et le rendement n ,'
— le couple nomIn'al et le couple de démarrage.
230
Moteurs asynchrones : caractéristiques électriques
2 pôles — 3 000 tr/min - IP 55 — Classe F - At = 80 K
RÉSEAU A 230 / Y 400 v ou A 400 v
Puissanœ
Vitesse
Intensn'e’
‘Facteur
‘
nominale nominale nominale depunssanœ‘ rendement
1ype
PN
kW
NN
min"
IN (400 v,
A
LEROY °
SOMER
50 Hz
Courant demanagel' Couple demarra'ge/ Couplemaxnmal‘
Couple maximal
Coun’oe
Courant nominal'
Caplenormnal'
decouple"
d'Ine'rtIe'
Masse
N“
J
kgm2
Moment
Cos q)
n
lD/IN
MD/MN
MM/MN
IM B3
kg
59
42
2,8
2,6
0.00061
0.00061
3,8
0.09
2 740
0,3
0,78
LS 56 L
0.12
2 760
0.46
0,76
56
3,9
2,2
2,4
3.8
L5 63 E
0.18
2 825
0.5
0,8
67
5.5
3,3
2,8
0.00075
4,8
L5 63 E
025
2 830
0.66
0.78
71
6.8
3,3
L5 71 L
0.37
2 820
0.95
0.83
71
4.8
L571 L
0,55
2800
1.35
0,85
75
5
2,6
L571 L
0.75
2810
1.8
0,82
75
6
2,8
L5 80 L
0.75
2 800
1,9‘
0,83
71
5.8
L5 00 L
1.1
2 825
2,6
0.82
76
6,4
Ls 80 L
1.5
2 835
3,4
0.82
77
7
L5 90 s
1,5
2 870
3,3
0,82
7,7
L5 90 L
1,8
2 870
3,6
0,89
8,3
L5 90 L
22
2 850
4,4
0,89
6.8
2,9
Ls 100 L
3
2 860
6.3
0,83
7.6
LS 112 M
4
2 840
4,2
0,86
L5 112 MG
5,5
2 920
10,9
LS 132 s
5.5
2 920
LS 132 S
7.5
2 920
LS 132 M
9
LS 132 M
4
0.001
6
3.5
0.0014
6.4
2,8
0,0018
7,3
3.2
0.0024
8.3
32
0.0007
9
3.2
0.0009
10.5
2,9
0.0011
3,4
0,0014
15
3.2
0.0017
16
2,9
0.0021
18
3,8
3,9
0.0024
21
8.4
4,2
3,5
0,0029
26
0.88
8,6
2,7
2,8
0.0092
36
10.9
0.88
8.6
2,7
2,8
0.0082
37
15,3
0,84
8,6
3.3
3,6
0.0126
43
2 945
17,1
0,87
8,6
2,5
3,4
0.0236
68
11
2 940
20,7
0,87
9,6
2.9
3,7
0.0285
72
LS160M
11
2915
20.5
0.9
838538 2328 8
LS 56 L
6,4
2,6
2.6
0,034
76
LS 160 M
15
2 940
27,5
0.88
89,5
8
3,6
3.3
0.043
90
LS 160 L
18,5
2 940
33.1
0.89
90.6
8,2
3.5
3.2
0154
105
LS 180 MT
22
2 945
40,2
0.87
90.7
8,7
3.9
3.5
0,062
1 14
LS 200 LT
30
2 940
52,5
0,91
90,7
9,2
2,8
3.8
0.096
1H)
LS 200 L
37
2 960
63,5
0,91
92.5
8,4
2.6
3.3
0,133
185
LS £5 MR
45
2 955
76
0,92
92,8
8,5
2,8
3,3
0.155
210
LS 250 MP
55
2 965
92
0,92
93,4
8.5
2,4
3,4
0,4
320
LS 280 SP
75
2 975
125
0,92
94,3
8,3
2,7
3.2
0,71
430
LS 2m MP
90
2 975
149
0,92
94,9
8.6
2,7
3,4
0.87
506
650
740
110
2 970
186
0,91
93,8
9,5
3,2
3,3
LS 315 MT
132
2 975
225
0,90
94.0
9,3
3,2
3,3
2.23
à pattes de fixation
äGB MOA x pA
.231
9 6 49 9 09 2 9
LS 315 ST
1 ,91
9.5
Moteurs asynchrones z caractéristiques électriques
4 pôles — 1 500 tr/min - IP 55 - Classe F - At = 80 K
RÉSEAU A 230 / Y 400 v ou A 4oo v
nominale
Type
LS 56 L
'
Oouramde'marrage/ Calpledémanage/ Couplemæamal‘
Vttesse lntensul'e’
'Facteur
Comflenommal‘
decotple"
nominale nominale depunssanœ' rendement Courant nominal
PN
NN
IN (40° V)
kW
mm”
A
0.09
1 370
Cos (p
0.36
0,7
n
55
ID/IN
MD/MN
2,9
2
56
MM/MN
Caplemanmal‘
Coun’oe
d'lneme'
Masse
N°
Moment
J
1M 88
kgm2
kg
2.2
0.0001
4
3
22
2.2
0,0014
4,8
0,0019
5
0.0027
6,4
L3 63 E
0.12
1 375
0.44
0,77
L8 63 E
0.18
1 410
0.62
0,75
63
3,7
23
2,3
L5 71 L
0,25
1 435
0.7
0,74
70
4.6
2,3
2,7
@@®@
Puissanoe
LEROY "
SOMER
50 Hz
0.55
1 390
1.65
0.75
3.7
1,9
2.2
0.0044
L5 80 L
0,55
1 400
1.6
0.74
4.4
2,1
2.2
0,0013
9
L3 80 L
0,75
1 400
2
0,77
4,5
2.4
2.5
0.0018
10,5
LS 80 L
0.9
1 425
2.3
0.73
73
5,7
2,6
3,8
0,0024
11,5
LS 90 S
1.1
1 415
2,7
0,79
75
5,2
2,1
2,6
0.00æ
14
LS 90 L
1.5
1 420
3,5
0.79
78
5,9
2,8
3
0,0039
15
LS 90 L
1.8
1 410
4,1
0,82
79
5,7
2.5
2.6
0,0049
17
LS 100 L
2.2
1 430
5,1
0,81
75
5,3
1 ,9
2,4
0,0039
19,5
LS 100 L
3
1 420
7,2
0,78
77
5.1
2.3
2,5
0.0051
LS 112 M
4
1 425
9.1
0.79
80
5,7
2,4
2.6
0.0071
LS 132 S
5,5
1 430
11.9
0.82
82
6,3
2,4
2,5
0,0177
LS 132 M
7.5
1 450
15.2
0.84
84
7.7
2.7
3,1
0.0æ4
LS 132 M
9
1 450
18.4
0,83
85
7,8
3
3,4
0,0385
LS 160 M
11
1 450
21,3
0,85
87,8
5.6
2,1
2,5
0.054
LS 160 L
15
1 455
28.6
0.85
89.1
6.5
2.7
2,8
0,073
LS 180 MT
18.5
1 455
35.1
0,85
89,6
6,7
2.8
2.9
0.0%
538 8 18 18
L5 180 L
æ
1 460
41,7
0,85
89.7
6.3
2.6
2.7
0,122
135
LS 200 LT
30
1 460
55
0.87
90.5
6.6
2.7
2.6
0.151
170
LS 225 ST
37
1 475
67
0,86
92,7
6,8
2.4
2.6
0,23
205
LS 225 MR
45
1 470
81
0,86
92,8
6,5
2.8
2,6
0.28
235
LS 250 MP
55
1 480
99
0,85
94,1
6,7
2.6
2,5
0,75
340
LS 280 SP
75
1 480
135
0,85
94,1
6,9
2.6
2.7
1,28
445
LS 230 MP
90
1 480
162
0.85
94.6
7,6
2,9
2,9
1.45
490
LS 315 ST
110
1 490
193
0,86
95.5
7.8
2.9
2.8
2,74
720
LS 315 MR 132
1 485
234
0,85
95,6
7.3
2,8
2.5
2.95
785
8,4
3,0
3.3
3,37
855
LS 315 MR 160
1 485
276
0,87
96.1
0€)“"0GOQ ®°0©® © ®© ®©
L5 71 L
8885‘
LS—_——_——————_——_——_—————fl——
71 L
0,37 1 4205
1.12
0.7
4,4
0,0œ4
7.3
2,3
2.6
à pattes et brides (FF) de fixation à trous lisses
Q AC
nZS
im
GB
MOA x pA
232
EA
LB
E
8.3
ELEROY '
SOMER
Moteurs asynchrones triphasés
-COURBES DE COUPLE EN FONCTION DE LA VITESSE
.
CI-dessous, des courbes de couple caractéristiques en fonction de la vrtésse décrivent les différents cas rencontrés (dimensions-polarités. .).
MM représente le couple moyen de démarrage du moteur.
Pour obtenir le couple accélérateur, il faut retrancher le couple moyen résrstant de la charge, du couple moyen de démarrage du moteur.
Ces courbes. repérées par des numéros, servent de référence dans les tableaux récapitulatifs des caractéristiques électromagnétique des pages 231 et 232.
f
COURBE N°1
COURBE N°2
_“ ‘
COURBE N°4
COURBE N°5
COURBE N°3
MN
COURBE N°5
(mouvements verticaux)
M m ut
MN
L4 ‘
M A.‘
COURBE N°7
(mouvements horizontaux)
Î
COURBE Noe
LEROY '
SOMER
Moteurs asynchrones - Dimensions
Cotes d'encombrement des moteurs asynchrones triphasés fermés LS - IP 55
Rotor à cage
— à pattes et brides (FF) de fixation à trous lisses
(voir figures p. 231 et 232),
— à brides (FF) de fixation à trous lisses
Dimensnon's pn'ncipales
AB
B
C
X
AA
K
HA
AC
HD
104
71
36
9.5
24
6
7
110
141
156
24.5
S/rn.
154
172
88E
FF115
7
com
140
178
183
102
F1513)
LSBOL
125
157
100
120
50
10
9
.4
O
160
215
123
FF 165
LSQOS
140
172
100
120
10
10
.4
.4
180
238
133
F 165
LSQOL
140
172
125
162
8
10
LS1ŒL
160
196
140
165
12
12
LS112M
190
140
165
12
12
LS112MG
190
140
165
12
LS112MU
190
140
165
LS132$
21 6
140
170
LS132M
21 6
178
12
LS160M
254
210
108
14
LS160L
254
254
108
LS180MT
279
241
LS18OL
279
279
318
LSZŒL
318
378
198
138
F 215
12
112
220
148
FF 215
12
12
112
220
148
FF 215
12
132
220
148
132
264
175
160
316
14
160
316
495
230
121
14
180
316
495
253
121
14
180
552
250
133
19
200
1'33
19
619
275
149
19
225
625
275
275
æä
8888
FF 215
112
FF265
.4
.4
O
FF165
138
FF265
.4
N
à
133
198
9 8 8 8 8 895612
180
100
FFZ‘DO
124
FFBŒ)
205
FFCIX)
205
FFŒO
250
FF350
88
LSZOOLT
888388:
124
7.5
.4
.4
7
45
.4
<4)
7.5
104
.4
à
40
90
.4. 4
&A
80
126
.4
O1
115
112
.4
CO
100
LS71L
.4
au
L563E
8888
F 100
88
Type
LSSSL
FF350
149
19
225
675
LS225MK
424
311
149
19
225
704
114
FF400
LSæSM
424
311
149
19
225
704
114
FF400
LSZSOMP
470
349
168
24
250
749
159
FFSŒ
LSZSOMT
470
349
168
24
250
749
159
FF500
168
24
250
510
785
416
190
24
280
510
785
416
24
280
510
24
280
746
925
315
781
951
124
FF600
LSZSOMK
LSZBOSP
457
LSZBOMP 4577
419
190
LSZBOMK 457
419
190
416
FF4œ
8 8 ä à àä âfiæ =
311
8838888
431
\I\I
mm
LSZZSMR
888888888
431
8 398 8 828 8 8
LS2255T
FF4œ
FF500
FF500
115
FF500
FF500
28
LS315 ST
216
28
315
781
951
124
FFGOO
315
781
951
124
FF600
315
781
951
124
FFGOO
315
781
951
124
FF600
216
28
L5315 MT
457
216
114
28
LSS15 MR
457
216
114
28
Symbole
Cotesdesbndes'
CE]
FF1Œ
100
F 115
115
FF130
130
110
FF165
165
130
F 215
215
180
P
T
120
2,5
140
160
3.5
3.5
10
10
10
10
12
10
15
12
15
14
18.5
14
FF350
18.5
15
FF400
18.5
16
FF500
18.5
18
FF600
24
250
F'F265
œmœàà à àhà:
250
0101010!wa
FFSŒ
ô‘ô‘oô‘
7
457
8 8 85 8 8 8 8 8
LSS15 MP
\l
216
.4.4. 4
4.4.4
AAA
LS315 SP
La forme des moteurs à brides de fixation
s'arrête à la hauteur d‘axe 225.
ËXËRÊÜŒ
9.
cournôus a.c.M.
1. Le principe de fonctionnement d’un moteur
asynchrone est basé sur :
a. la force d’attraction des aimants
b. l'action d'une force sur un courant
c. l'action d'un champ électrique sur une
10.Les codes IM permettent de définir pour un
moteur :
a. le mode de refroidissement moteur
b. l’indice de protection magnétique
'
force
d. l'action d'un champ magnétique sur un
courant
c.
d.
Quelle est la caractéristique essentielle d’un
moteur :
a. la puissance utile sur l’arbre
b. Ia fréquence d’alimentation
c. l‘indice de protection
d. la classe d’isolement
'
“fi,
mktrr
y,
“tu.
b. Cotes de fixation
Pour le type LS 182 S, les fiches de docu—
mentation pages 232 et 284 donnent
A = 218 mm, B
140 mm et la hauteur
d’axe H = 182mm
vitesse d’un moteur asynchrone triphasé
E5 pôles est :
3 000 tr/min
c. 1 000 tr/min
1 500 tr/min
d. 750 tr/min
c. Pour commander ce moteur, il faut préciser :
— Moteur asynchrone triphasé 50 Hz, rotor
a cage IP 55.
— Type : LS 182 S.
— Tension : A 280 V/-Y 400 V.
— Puissance : 5,5 kW.
— Vitesse : ’l 430 tr/min.
— Fixation a‘ brides.
La vitesse d’un moteur asynchrone triphasé
de 8 pôles est :
a. 8 000 tr/min
c. 1 000 tr/min
d.
_
Solution
a. Pour choisir un moteur de remplacement,
on détermine la puissance [en kW] soit :
7.5 x 0,738 = 5,52 kW
ll s’agit d’un moteur de 1 500 tr/min, la fiche
de documentation page 232 nous indique
pour 5,5 kW un moteur référence LS 1 82 S.
Caractéristiques électriques :
—- Puissance 5,5 kW, 1 480 tr/min.
— Tension : A 280 V/Y 400, triphasée 50 Hz.
— IN sous 400 V, 11,9 A.
— cos (p = 0,82, rendement n = 82 %.
— Courbe de couple 8, masse 89 kg.
Dans une machine tournante les flasques
assurent plusieurs fonctions. Quelle est celle
qui n’est pas assurée par ces pièces :
a. centrage du rotor par rapport au stator
b. passage des fils d’alimentation du stator
c. fixation du moteur dans le cas de flasque
bri'de
d. guidage en rotation de l'arbre moteur
1 500 tr/min
1" F“
1 . Dans un atelier de mécanique le moteur électrique d'un tour est défectueux. 0n relève les
indications suivantes . tension triphasée
220/880 V, puissance 7,5 ch , vitesse
1 420 tr/min ; fixation par pattes. '
À l’aide des fiches de documentation, choisir
un moteur de remplacement et donner :
a. ses caractéristiques électriques ;
b. les cotes de fixation et la hauteur d'axe ;
c. les indications pour la commande.
Pour quelle raison le circuit magnétique est-il
feuilleté :
a. pour faciliter la découpe des encoches
b. pour diminuer les pertes par courants de
Foucault
c. pour faciliter le refroidissement du moteur
d. pour réduire la masse du circuit magnétique
b.
la position de fixation du moteur
l’indice de protection mécanique
Œ.mw...î’—.
_ -
De quelle grandeur le couple moteur fourni
est-il indépendant :
a. la puissance
b. Ia vitesse
c. la tension
d. l'indice de protection
La
de
a.
b.
Sur la plaque signalétique d’un moteur qÎe
signifie l'indication cl F, température maxi .'
a. 80 °C
c. 125 °C
b. 105 °C
d. 155 °C
750 tr/min
L’indice IK caractérise .'
a. la protection contre les projections d'eau
b la protection contre les chocs mécaniques
c. la protection contre les poussières
d la protection contre les échauffements
La plaque
donne les
signalétique d’un moteur
indications suivantes [fig
nous
14).,
Donner la signification des informations por—
tées sur cette plaque.
.235
ÎXËÆÈŒÆËS
La plaque signalétique d'un moteur nous
donne les indications de la figure 16. Quelle
est la signification des informations portées
sur cette plaque.
Solution
Nom du fabricant : Leroy Somer.
Moteur triphasé .' type LS 100 L.
Numéro de série : 4152, rang dans la série
N° 50.
Poids 21 kg.
D’après les plaques signalétiques des figures
14, 15 et 16, comparer pour une tension de
400 V :
a. les puissances utiles ;
b. les poids ;
c. les puissances absorbées ;
d. les rendements.
Indice de protection : lP 55.
Classe d’isolement : F.
Température ambiante maxi .' 40 °C.
Service : S1 % de fonctionnement.
Couplage triangle : tension 380 ,V 400 ,V 415V.
Vitesse de rotation en tours/ minute : 2 840,
D'après les plaques signalétiques des figures
14, 15 et 16, comparer :
a. les intensités absorbées ;
b. les facteurs de puissance.
2 860, 2 870.
Puissance : 3 kW.
Facteur de puissance : 0,89, 0,83, 0,79.
Intensité nominale : 6,4. 6,3, 6,7 A.
Reference roulements : côté arbre, 6206 03.
Côté opposé 6205 ZZ 03.
Durée de fonctionnement : 12 000 h.
Dans l’usine de produits préfabriqués en
béton armé, le moteur électrique d’une
machine à vibrer est défectueux. on relève
les indications suivantes : tension triphasée :
220/380 ,V puissance : 15 ch ; vitesse :
2 900 tr/min ; fixation par pattes.
À l’aide des fiches de documentation, choisir
un moteur de remplacement et donner :
a. ses caractéristiques électriques ;
b. les cotes de fixation et la hauteur d’axe ;
c. les indications pour la commande.
EXERCICES A “sauna:
1. La plaque signalétique d'un moteur nous
donne les indications de la figure 15. Donner
la signification des informations portées sur
cette plaque.
[1 ch = 736 W].
%
O)
A
(97)
O)
(a)
O
MOTEURS LEROY-SOMER
O
MOT. 3 "b
SOMER N°
oi
fig. 14.
O
1.5.0.
34-1
IN FRANCE
MADE
O
_—'—H—1—6205
ZZC3
8945/79
LERoy®
22 kg
N
o
L"
E
D
40°C s1
A 400
m
o
z
<
Lr
LL
Z.
lu
D
<
2
MOTEURS LE ROY>SOMER
34-1
0
—i——i+—i——NDE°EOO:
LEC.
A 415
MOT. 3 ’L
SOMER N°
Code :
IP 55
A
(87)
A 380
\I
.5
u:
o
z
<
n:
u.
.2
lu
D
<
2
l cl.F
\I
N
DM
1502
Code:
IP 55
O
O
LS 100 L
Icl.F
LS 132 M
1453/12
40°C
S1
380
A 400
A
415
fig. 16.
$236
°’h
A
/°o
—a—l+——l——N..°EO:
MOTEURS LEROY-SOMEH
fig. 15.
55 kg
T
(87)
S1
34-1
40°C
l.E.C.
Icl.F
lP 55
E
D
O
Code :
5°
ou
N
o
in
21 kg
152/50
5°
00
N°
Dans l’usine PBA de produits préfabriqués en
béton arme”, le moteur électrique de la centrale a“ béton n’est pas assez puissant. 0n relève
les indications suivantes : tension triphasée :
220/380 V ; puissance : 30 kW ; vitesse .'
1 500 tr/min ; fixation par pattes. À l’aide des
fiches de documentation, choisir un moteur de
remplacement d'une puissance supérieure de
20 % a‘ la puissance actuelle et donner :
a. ses caractéristiques électriques ;
b. les cotes de fixation et la hauteur d’axe ;
c. les indications pour la commande.
LS 100 L
MOT. 3 ’L
5°
co
LERoy®
O
O