Vitesse des moteurs asynchrones

L. CUVELIER
Vitesse des moteurs asynchrones
1. Influence du nombre de pôles par phase sur la vitesse
1 paire de pôles par phase
Les
enroulements
du
moteur,
alimentés
en
triphasé, créent un champ magnétique tournant à
deux pôles : Nord et Sud.
Au glissement près, le rotor tourne à la vitesse
de rotation du champ magnétique.
2 paires de pôles par phase
En associant deux bobines reliées en série à
chaque phase, on double le nombre de pôles.
Sur une période, le champ magnétique va
passer 3 bobines (soit ½ tour). Le rotor
cherchant à s’aligner avec le champ tournant
va donc tourner deux fois mois vite.
La vitesse de rotation du rotor est donc directement liée au
nombre de paires de pôles par phase du stator.
Source : « Le Guide des Automatismes »
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2. Exemple
Sur ce stator d’un moteur asynchrone
triphasé,
on
distingue
deux
séries
d’enroulements : c’est un moteur à deux
paires de pôles.
Première série d’enroulement
Deuxième série d’enroulement
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3. Vitesse de synchronisme
Les bobines du stator alimentées en triphasé créent un champ magnétique tournant dont la
vitesse de rotation ns (appelée vitesse de synchronisme) est égale à :
f : fréquence du réseau d’alimentation en Hz
p : nombre de paires de pôles par phase
ns : vitesse de rotation du champ tournant en tour/s
En France : f = 50 Hz tandis qu’aux Etats-Unis f = 60 Hz
p
1
f = 50 Hz
50 tr/s = 3 000 ts/min
f = 60 Hz
60 tr/s = 3 600 tr/min
2
25 tr/s = 1 500 ts/min
30 tr/s = 1 800 ts/min
3
16,6 tr/s = 1 000 ts/min 20 tr/s = 1 200 ts/min
…
…
…
Le nombre de paires de pôles par phase est fixé par le fabricant du moteur en fonction de
la vitesse souhaitée et peut prendre d’autres valeurs entières que celles du tableau.
Sur certains moteurs, on peut mettre en service ou non certaines paires de pôles et
ainsi faire varier la vitesse du moteur.
Source : « Le Guide des Automatismes »
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4. Vitesse réelle des moteurs et glissement
Le rotor ne tourne pas à la vitesse du champ tournant. Si tel était le cas, les
conducteurs du rotor ne seraient pas soumis à une variation de champ magnétique et il
n’y aurait pas de courant induit. Le couple moteur serait alors nul.
Le rotor tourne à une vitesse légèrement inférieure au champ tournant (c’est pour cela
que ces moteurs sont appelés asynchrones).
On définit le glissement par la relation :
g : glissement (souvent exprimé en %)
nr : vitesse de rotation du rotor
ns : vitesse de synchronisme
5. Exemple
Sur cette plaque signalétique d’un moteur, on
lit que la vitesse du moteur est de 1390
tr/min.
La vitesse de synchronisme directement
supérieure, en 50 Hz est 1500 tr/min
On déduit que le moteur a 2 paires de pôles
et que
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