MACHINES ASYNCHRONES

Machines
électriques
LST GESA
Chapitre
5
MACHINES
ASYNCHRONES
5
Introduction
-
Les moteurs asynchrones sont fréquemment utilisés en industrie :
Nikola Tesla in 1883
Ne nécessite pas de balais
Utilisé dans 1/3 de la consommation électrique
Seul le stator est relié à l’alimentation
Design simple
Coût Faible
Maintenance simple et moins couteuse
Large gamme de puissance jusqu’au 10MW
Tourne avec la même vitesse pour toutes types de charge
Sa vitesse dépend de la fréquence de la source d’alimentation, pas facile
d’avoir un contrôle de la vitesse et ce qui nécessite un système d’électronique
de puissance à fréquence variable
- Consommation de l’énergie réactive
- La vitesse doit être contrôlée par un mécanisme externe lorsque la machine
est connecté à une source à fréquence fixe
Machines asynchrones
2
5
Analyse fonctionnelle
La machine asynchrone (MAS) est un convertisseur électromécanique réversible. Le plus
souvent, cette conversion est utilisée dans le sens Moteur.
Energie
Mécanique
Energie
Electrique
Machine
Asynchrone
• Cuivre (Joule)
 Pertes • Fer (magnétiques)
• Mécaniques
 Moteur Asynchrone : entraînements industriels, applications domestiques.
 Génératrice Asynchrone : Production de l’énergie électrique (éoliennes, mini-centrale
hydrauliques). Fonctionnement en frein (récupération de l’énergie).
Machines asynchrones
3
5
Application
 Les machines asynchrones sont principalement utilisées comme moteurs
électriques
 une application particulière dans le domaine de la production éolienne
d'énergie en tant que générateurs
 son utilisation est largement répondue dans les applications industrielles,
où entre 40 et 60% de la consommation d'énergie est consommée dans
ce type de charge
Machines asynchrones
4
5
Application
Principales applications
Machines asynchrones
5
5
Application
Machines asynchrones
6
5
Application
Traction électrique
Machines asynchrones
7
5
Application
Machines asynchrones
8
5
Application
Machines asynchrones
9
Construction
5
un rotor tournant
•
•
•
composé de tôles perforées, empilés pour créer une série d'encoches de
rotor, fournissant un espace pour l'enroulement du rotor
l'un des deux types d'enroulements du rotor : enroulements triphasés
classiques en fil isolé (rotor bobiné) similaire à l'enroulement du stator
des barres en aluminium en court-circuit aux extrémités par deux anneaux en
aluminium, formant un circuit en forme de cage d'écureuil (cage d'écureuil)
Deux types de conception de base en fonction de la conception du rotor
• Moteur à cage d'écureuil: barres conductrices prévues dans les fentes et en courtcircuit aux deux extrémités par des anneaux
• Moteur à rotor bobiné: ensemble complet d'enroulements triphasés comme le
stator. Habituellement, raccordé en Y, les extrémités des trois fils du rotor sont
reliés à des bagues collectrices sur l'arbre du rotor. De cette manière, le circuit de
rotor est accessible
Machines asynchrones
10
5
Construction
 La machine asynchrone est composée de deux parties principales:
1) Noyau magnétique
2) Les enroulements
 Noyau magnétique : façonne le flux généré par les enroulements
entre la partie statique (externe) et la partie mobile intérieure
réalisée avec des aciers laminés séparées par un entrefer :
- Stator: partie externe limitée sur le cadre entourant
- Rotor: partie intérieure reliée à l'arbre de la machine
Machines asynchrones
11
5
Construction
 Structure magnétique
Machines asynchrones
12
5
Construction
ailes utilisés
comme dissipateur
de chaleur
Stator
Rotor
Rayon de
l’entrefer
Dents
du rotor
Dents
du stator
Encoches
du stator
Encoches
du rotor
Machines asynchrones
13
5
Construction
Fait de tôles
La culasse de stator est contenu
dans un boîtier externe fait de
l'acier en fonte ou en aluminium et
est généralement faite pour servir
comme dissipateur de chaleur pour
la machine (ailes) (dans le cas machines
refroidi par un liquide , un circuit est réalisé pour le
fluide refroidissement)
Machines asynchrones
14
5
Construction
Rotor
 Fait par tôles
 Il est pressé et relié à l'arbre au moyen de liaisons
mécaniques
 Structure asymétrique
Machines asynchrones
15
5
Construction
Enroulement du stator
Trois phases distribués d’enroulement de fil de cuivre
connexions frontales
Les parties actives des enroulements insérés
dans les fentes du stator
Machines asynchrones
16
5
Construction
 Les bornes des enroulements sont reliés à un boîtier de connexion externe
 Possibilité de Connexions en triangle ou en étoile
Connexions étoile
Connexions triangle
Machines asynchrones
17
5
Construction
 Rotor bobiné
(a) Trois phases d'enroulement distribué avec le nombre de paire de pôles du stator
reliée à l'extérieur par des contacts rotatifs à glissement en rotation
Machines asynchrones
18
5
Construction
 Rotor à cage
(b) Bobine de Cage: barres conductrices (dans les fentes) court-circuité aux
deux extrémités par des bagues conductrices
 Souvent, la cage (cage d'écureuil) est réalisé au moyen d'aluminium
moulé sous pression
Barres du rotor
Anneaux de courts circuit
Machines asynchrones
19
5
Machines asynchrones
20
5
Champ tournant
Trois enroulement décalés mécaniquement de 120° et alimentés par une source
triphasée équilibrée donnent lieu à un champ tournant avec comme vitesse de
rotation la pulsation des courants d’alimentation
60 f
Ns 
tr / mn
p
f la fréquence de la source d’alimentation
p le nombre de paires d’alimentation
Machines asynchrones
21
5
Vitesse de synchronisme
2p
50 Hz
60 Hz
2
3000
3600
4
1500
1800
6
1000
1200
8
750
900
10
600
720
12
500
600
Machines asynchrones
22
5
Champ tournant
Machines asynchrones
23
5
Champ tournant
Machines asynchrones
24
5
Champ tournant
Machines asynchrones
25
5
Champ tournant
Bnet (t )  Ba (t )  Bb (t )  Bc (t )
 BM sin( t ) 0  BM sin( t  120)120  BM sin( t  240)  240
 BM sin(t )xˆ
3
BM sin(t  120)]yˆ
2
3
[0.5BM sin(t  240)]xˆ  [
BM sin(t  240)]yˆ
2
[0.5BM sin(t  120)]xˆ  [
Machines asynchrones
26
5
Champ tournant
1
3
1
3
Bnet (t )  [ BM sin(t )  BM sin(t ) 
BM cos(t )  BM sin(t ) 
BM cos(t )]xˆ
4
4
4
4
3
3
3
3
[
BM sin(t )  BM cos(t ) 
BM sin(t )  BM cos(t )]yˆ
4
4
4
4
 [1.5 BM sin( t )]xˆ  [1.5 BM cos( t )]yˆ
Machines asynchrones
27
5
Champ tournant
Machines asynchrones
28
5
Principe de fonctionnement
1)- Fonctionnement avec rotor bloqué et à circuit ouvert
 enroulement Triphasé du stator alimenté par 3 tensions
triphasées équilibrées
 Les courants statoriques ont la même fréquence angulaire et
formant un système de courants triphasé équilibré
 Le rotor bobiné avec des bornes de circuit ouvert
de courants dans le rotor
pas
Machines asynchrones
29
5
Principe de fonctionnement
 Puisque le rotor ne tourne pas, les enroulements du stator et rotor ont la même position
angulaire
 phases du stator: U, V, W
 phases du rotor: U ', V', W '
Rotor
Machines asynchrones
30
5
Principe de fonctionnement
 Les courants de stator créent un champ tournant à la vitesse s   / p (vitesse de
synchronisme)
 p = 1, q = 3 (rotor non tracé pour simplifier)
T=t0
T=t1
T=t2
Machines asynchrones
31
Principe de fonctionnement
5

u
est le flux tournant qui est lié à la fois aux enroulements du stator et rotor
u varie dans le temps ce qui induit f.é.m. dans les
deux enroulements
 Tous les f.é.m. ont la même  qui ne dépend pas du
nombre de pôles de la machine
 Les f.é.m. sont décalées dans le temps de 120° due au
décalage dans l’espace
Machines asynchrones
32
5
Principe de fonctionnement
Avec la position fixe du rotor, le processus est similaire à ce qui se passe dans un
transformateur
 Fém dans le stator

dS (t )
'
eS (t ) 
 E S  jS  j.4, 44.N s . f .U
dt
S (t ) Flux liés aux enroulements du stator
N s' .
Nombre équivalent des spires de l’enroulement dans le stator
Machines asynchrones
33
5
Principe de fonctionnement
Avec la position fixe du rotor, le processus est similaire à ce qui se passe dans un
transformateur
 Fém dans le rotor

dr
'
er (t ) 
 E r1  jr  j.4, 44.N r . f .U
dt
r (t ) Flux liés à enroulements du rotor
N s' .
Nombre équivalent des spires de l’enroulement dans le rotor
Machines asynchrones
34
5
Principe de fonctionnement
E s  j.4, 44.N s' . f .U max
'
r
E r1  j.4, 44.N . f .U max
avec rotor à circuit ouvert et la position fixe, la machine asynchrone se
comporte comme un transformateur
à vide
La machine est comme un transformateur
de champ tournant avec un rapport:
E s Ns

E r Nr
 Le stator et le rotor ont la même fréquence
Machines asynchrones
35
5
Principe de fonctionnement
2) Fonctionnement avec rotor à circuit ouvert tout en tournant la
machine à une vitesse angulaire fixe
 Le rotor est entraîné à une vitesse angulaire donnée
 La fém du stator ne change pas
 La fém du rotor. change suite au mouvement relatif entre le champ et le rotor en
rotation
 Position relative est mesurée en termes d'angle électrique
Machines asynchrones
36
5
Principe de fonctionnement
Fém du Rotor est :
E r   j   pr  r
E r a une fréquence angulaire différente de celle du stator E s
Comme ils n’ ont pas la même fréquence angulaire, il
est impossible de les tracer sur le même diagramme
Machines asynchrones
37
5
Principe de fonctionnement
 Vitesse de glissement est la vitesse angulaire relative entre le rotor et le champ
tournant

 g   r
p
rad/s 
 Les variables électriques dans le rotor (fém et courants) ont une fréquence
angulaire égale à :
p. g    p.r
rad/s 
Machines asynchrones
38
5
Principe de fonctionnement
 Glissement: c’est la différence relative entre la vitesse de synchronisme et celle de
rotor
 s  r
s
  r
g%  s
.100
s
g
s   / p
  pr
g

  pr
g% 
.100

 g = 0 signifie qu'il n'y a pas de différence entre les deux vitesses
 g = 1 signifie que r  0 (rotor bloqué)
 s  r
Machines asynchrones
39
5
Principe de fonctionnement
 Rotor fém
E r   j   pr  r


  pr  g  g .2. . f 
E r   jgr  j 4, 44.N r' .( g . f ). r V 
Force contre-électromotrice induite dans le rotor et les
courants ont une fréquence égale à gf
 Si le rotor tourne à la vitesse de synchronisme (g = 0) il n’y a pas de phénomène
d'induction (fem induite = 0)
Machines asynchrones
40
5
Principe de fonctionnement
 Dans la pratique, les vitesses sont exprimés en (rpm) ou tr/mn
60
60  
s 
s 

2.
2. p 

  2 f

60. f
s 
p
tr/mn 
 Avec une fréquence d'alimentation constante la vitesse de synchronisme est constante
et dépend du nombre de pôles
Machines asynchrones
41
5
Principe de fonctionnement
Vitesse de synchronisme à la fréquence 50 Hz
Machines asynchrones
42
5
Exemple
Un moteur asynchrone 208 V, 10kW, 4 pôles, 60 Hz, connectés en Y avec un
glissement de 5%
1- Quelle est la vitesse synchrone de ce moteur?
2- Quelle est la vitesse du rotor de ce moteur à la charge nominale?
3- Quelle est la fréquence de rotor de ce moteur à la charge nominale?
4- Quel est le couple de l'arbre de ce moteur à la charge nominale?
Machines asynchrones
43
5
Solution
1. nsync  60 f e  60 x(60)  1800 rpm
P p
2
2. n  (1  s)n
m
s
 (1  0.05) 1800  1710 rpm
3.
f r  gf e  0.05  60  3Hz
4.
 load
Pout
Pout


m 2 nm
60
10 hp  746 watt / hp

 41.7 N .m
1710  2  (1/ 60)
Machines asynchrones
44
5
Principe de fonctionnement
3) Fonctionnement avec rotor en cc tournant à une vitesse
donnée r
Étant donné que le rotor est fermé, une force contreélectromotrice induite peut créer des courants avec une fréquence
angulaire g
 Les courants rotoriques triphasés créent un champ tournant qui

tourne à une vitesse g
par rapport au rotor.
p
Le rotor tourne à une vitesse r par rapport au stator.
Machines asynchrones
45
5
Principe de fonctionnement
 Le champ magnétique tournant produit par le rotor tourne avec

la vitesse r  g
par rapport au stator
p
 pr  g pr    pr  
r  g 

  s
p
p
p
p
Le champ magnétique tournant produit par le rotor
est synchrone avec le champ magnétique tournant
produit par le stator, et donc un couple continu peut
être généré
Machines asynchrones
46
5
Principe de fonctionnement
Le couple produit dépend de l'interaction des trois phases du
système composé de stator et de rotor.
 Les courants rotoriques sont induits par le champ tournant
produit par le stator.
 A la vitesse synchrone r  s
la fém du rotor est =0 , 
Les courants induits sont =0  le couple généré est égal à 0.
Le couple est non nul lorsque la vitesses
du rotor est différent de la vitesse
synchrone 
machine asynchrone
Machines asynchrones
47
5
Schéma équivalent
Avec le stator alimenté par 3 tensions triphasés et équilibrées, l'analogie avec le principe de
fonctionnement du transformateur, un premier circuit équivalent peut être proposé, avec
deux fréquences différentes
Is
Rs
Ir
X fs   L fs
X fr   L fr
Rr
Im
Vs
X m   Lm
Es
Er  g   g E r
      
g

Machines asynchrones
48
 ,Wb
Transformateur
5
Schéma équivalent
Moteur asynchrone
F , A.trs
Signification physique des composants:
 L’inductance de fuite correspond au flux de fuite dans le
stator et le rotor (flux qui ne traversent pas le fer)
 l'inductance magnétisante tient compte de la présence de
l'entrefer qui a une haute reluctance magnétique
 En comparaison avec les transformateurs, le courant
magnétisant Im n’est pas faible par rapport au courant nominal
(réluctance de entrefer).
Machines asynchrones
49
5
Schéma équivalent
 Le circuit équivalent peut être modifié en ramenant les paramètres du rotor au
stator
 Les paramètres du rotor peuvent être ramenés du coté stator en utilisant les
mêmes règles définies dans le' cas du transformateur en tenant compte du nombre
de spires équivalent
Nr
m '
Ns
Er
E 
m
'
r
Rr
R  2
m
'
r
I r'  m.I r
'
fr
X 
X fr
m2
Machines asynchrones
50
5
Schéma équivalent
La fém du rotor peut être écrite sous la forme
E r   jg r  j 4, 44 N r' gf ˆu
N r' ' ˆ N r'
Er  4, 44 ' N s gf u  ' .g .4, 44.N s' . f ˆu
Ns
Ns
N r'
= ' .gEs
Ns
'
N
E r'  s' E r  mgE s
Nr
Machines asynchrones
51
5
Schéma équivalent
Le nouveau circuit avec les éléments du rotor ramenés au stator:
Is
Rs
I
X fs   L fs
'
r
'
X rf'  g L'rf Rr
Im
Vs
X m   Lm
Es
'
E r  g Es
Les circuits du rotor et du stator ne sont pas à la même fréquence
sauf le cas du rotor bloqué (g=1)
Machines asynchrones
52
5
Schéma équivalent
 Il est nécessaire de modifier les circuits pour que le stator et le rotor aient la
même fréquence.
 divisant les quantités du rotor par g, cette manipulation ne va pas changer la
valeur du courant du rotor:
g Es
Es
I  '
 '
'
Rr  jg L fr Rr
 j L' fr
g
'
r
 La force contre-électromotrice du rotor devient égale à Es
 La réactance de fuite du rotor est à la fréquence du stator
Machines asynchrones
53
5
Schéma équivalent
 Circuit équivalent ramené à la fréquence du stator
Is
Rs
X rf'  g L'rf Rr' / g
X fs   L fs
Im
Vs
X m   Lm
Es
Entrefer
 La valeur fictive de la résistance du rotor R‘r / g prend en compte toute la
puissance transmise du stator au rotor (également la puissance mécanique)
Machines asynchrones
54
5
Schéma équivalent
La résistance fictive R‘r /g dépend du glissement, et peut être séparé en deux
résistances en série
Is
Rs
X rf'  g L'rf
X fs   L fs
Rr'
Im
Vs
 Rr'
 Rr' .
X m   Lm
Es
Entrefer
Rr' .
1 g
g
représente les pertes par effet Joule dans les circuits de rotor
1 g
est une résistance fictive qui représente la puissance électrique convertie
g
en énergie mécanique
Machines asynchrones
55
5
Schéma équivalent
 Pour compléter le circuit équivalent à une seule phase, les pertes fer
doivent être prises en compte (stator et rotor)
 Les pertes fer dans le stator dépendent de l'amplitude et de la
fréquence du champ magnétique tournant, et donc de la force
électromotrice du stator ( tension d'alimentation).
 au point de fonctionnement normal, les valeurs de g sont très faibles (3
- 5%) et la fréquence du rotor peut être négligée
Les pertes fer dans le rotor sont très petites par rapport à
celles du stator et peuvent être négligées
Machines asynchrones
56
5
Schéma équivalent
 Circuit équivalent monophasé complet vu du côté du stator
Entrefer
Is
Rs
I fe
Vs
R fe
R fe
'
X rf'  g L'rf Rr
I r'
X fs   L fs
Im
Xm
Es
Rr'
1 g
g
Résistance fictive représentant les pertes fer
Machines asynchrones
57
5
Schéma équivalent
En raison de la reluctance de l'entrefer, le courant à vide dans les machines à
induction I0 est d'environ 20 - 60% du courant nominale (dans les transformateurs ce
courant est autour de 1 à 5%)
Le circuit équivalent des les machines asynchrones, les paramètres Rs et Xfs ne
peuvent pas être déplacés après l'impédance à vide Xm et Rfer pour simplifier les
calculs (erreur importante).
Machines asynchrones
58
5
Bilan de puissance
Entrefer
Pjs
Is
Rs
Pfe
Vs
I
X rf'  g L'rf
I r'
X fs   L fs
fe
R fe
Pjr
Rr'
Pm
Im
Xm
Es
Rr'
Pfe
Pu
Pm
Pt
Ps
1 g
g
Pjr
pmeca
Pjs
Machines asynchrones
59
5
Bilan de puissance
 Puissance absorbée
Ps  3Vs .I s .Cos s  3U s .I s .Cos s
 Pertes joules au stator
Pjs  3Rs .I
2
s
W
Machines asynchrones
60
5
Bilan de puissance
 Pertes fer
2
s
E
Pfe  3
R fe
 Puissance transmise du stator au rotor
W
Pt  Ps - Pjs - Pfe
 Pertes joule rotor
'
r
Pjr  3R .I
'2
r
W
Machines asynchrones
61
5
Bilan de puissance
 Puissance convertie en puissance mécanique
1 g ' ' 2
Pm  3.
R r .I r
g

 W
Pt  Pjr  Pm  le rotor absorbe une partie de la puissance en fonction du
glissement
 Qd le rotor est fixe (g = 1) toute la puissance transmise est dissipée dans le rotor
 Qd le rotor est mobile (g≠1) la fraction (1-g) / g est convertie en puissance mécanique
Machines asynchrones
62
5
Bilan de puissance
 Couple électromécanique
1 g ' ' 2
3.
Rr .I r
Pm
g
Tm 

r
r
 N.m 
r  1  g   s
Rr' ' 2
3. .I r
Pt
g
Tm 
=
s
s
 N.m 
La puissance transmise du
stator au rotor dépend de la
valeur du couple
électromagnétique et ne
dépend pas de la vitesse du
rotor.
Pt  Tm .s
Machines asynchrones
63
5
Bilan de puissance
 Pertes mécaniques dues aux frottements et ventilation - Pmeca
 Lorsque la machine fonctionne en moteur, le couple de sortie disponible à l'arbre
est égal au couple électromagnétique produit, diminué du couple due aux
frottements et de ventilation
Tutile  Tm  T fv
Machines asynchrones
64
5
Bilan de puissance
 Puissance transmise à l'entrefer:
Pt  Tm .s
Rr'
3.
P
g '2
Tm  t 
.I r
s
s
 Le courant du rotor est évaluée à partir d’une phase du circuit équivalent
Is
Rs
I r'
X fs
I fe
Vs
R fe
X rf'
Rr'
Im
Xm
Es
Rr'
1 g
g
Le circuit du stator est remplacé par le générateur de Thévenin équivalent
Machines asynchrones
65
5
Bilan de puissance
Entrefer
Zs
Is
X rf'
Rr'
Z s  Rs  jX s
I0
Vs
Z 0  R fe // jX m
Es
Z0
Rr'
1 g
g

Z0
V

.V s phase
eq

Z

Z
s
0

 Z eq  Z // Z
s
0

Z eq
Is
Vs
Req
X eq
I r'
X rf'
Es
Rr'
Entrefer
Rr'
1 g
g
Z eq  Req  jX eq
Machines asynchrones
66
5
Caractéristique mécanique
V eq
I 
 I r' 
Z eq  Z r ( g )

Rr'
 Req 
g


'
r
s 
Veq
2

' 2
   X eq  X r 

p
Rr'
g
p
2
Tm  3. .
.
V
eq
' 2
 
Rr 
' 2
 Req     X eq  X r 
g 

Machines asynchrones
67
5
Caractéristique mécanique
Avec une tension d'alimentation fixe (en amplitude et en fréquence), la
caractéristique de couple en fonction du glissement peut être déterminé
Fonctionnement en frein
hypersynchrone
Fonctionnement en moteur
hyporsynchrone
Couple
maximal
Glissement du
couple max
Couple de
démarrage
Glissement
Couple de
freinage maximal
(générateur)
Machines asynchrones
68
5
Caractéristique mécanique
 Limite pour g
Tm
0
Rr'
g
g 0
2
V
p
p
eq
 3. .
.Veq2  3. . ' .g
2
  R' 
 Rr
' 2
r
    X eq  X r 
 g 
Pour les faibles valeurs de g, le couple varie linéairement avec g
 Limite pour g
Tm
g 

p
 3. .
 R
eq
Rr'
g
2
 X
eq
 X r' 
2
.Veq2
Pour les grandes valeurs de g, le couple est inversement proportionnel à g
Machines asynchrones
69
5
Caractéristique mécanique
 Commentaires sur la caractéristique de couple
Rr'
g
p
2
Tm  3. .
.
V
eq
2
'
 
Rr 
' 2
 Req     X eq  X r 
g 

 Le couple a le même signe
de g
V2
 Le couple est = 0 pour g = 0 et pour g----> 
 Le couple présente deux valeurs maximales (positive
et une négative) pour les valeurs égales de glissement en valeurs absolues
Machines asynchrones
70
5
Caractéristique mécanique
 Caractéristique du couple en fonction de la vitesse du rotor
Fonctionnement comme
moteur hyposynchrone
Couple maximal
Fonctionnement comme
frein (frein dissipatif)
Fct en générateur
Frein regénératif
Machines asynchrones
71
5
Caractéristique mécanique
Dans les conditions nominales le glissement est très faible (3-5%): la valeur
nominale de la vitesse est proche de la vitesse synchrone.
Exemple
N S  1500tr / min
N r  1450tr / min
g  3.3%
N -point nominal
Pas de charge
Machines asynchrones
72
5
Caractéristique mécanique
 Conditions à vide
 Idéalement la machine tourne à la vitesse synchrone (g = 0)
 Dans la pratique, en raison des pertes de frottement et de ventilation, la
valeur de glissement est généralement très faible ( g0  0 ), mais non nul
 à la vitesse synchrone (g = 0), il n’y a pas de mouvement relatif
entre le champ tournant et le rotor : pas de fém induites, et pas de
courant dans le rotor.
 Un courant à vide dans le stator (I0) est nécessaire pour maintenir le flux
magnétique tournant et compenser les pertes
 Le courant de stator de charge (20 - 60% du courant nominal), il dépend de
l'épaisseur d'entrefer
Machines asynchrones
73
5
Caractéristique mécanique
2- Condition de rotor ou de départ fixe (g = 1)
 Les conditions de démarrage peuvent être analysées au moyen de la
circuit équivalent
 Courant du Rotor avec g = 1:
I
'
r g 1
Veq

2
 R    X
eq
eq
X
Rr'
p
2
Td  3. .
.
V
eq
2
2
'
'
 R  R    X  X 
eq
r
eq
r
' 2
r

 Nm 
Machines asynchrones
74
5
Caractéristique mécanique
 La valeur du courant de démarrage est élevé (5 - 10 fois le courant nominal): il
représente le courant maximal que le moteur peut absorber.
 La condition de démarrage est critique pour le moteur; certaines techniques sont
adoptées pour réduire les courants de démarrage:
 utilisation d’une série de réactance connecté au stator pour réduire le courant
 utilisation d'une résistance série connectée au rotor (seulement à bague)
 partir avec montage d’enroulements branchés étoile puis
commutation à la connexion triangle
Machines asynchrones
75
5
Caractéristique mécanique
Couple maximal
La valeur de g correspondant au couple maximal (g (Tmax) peut être obtenue par
résolution de l'équation:
T
0
g
Alors, elle peut être obtenue en utilisant la condition de transfert
maximal de puissance entre le générateur et de la charge: Qui est
obtenu lorsque l'impédance interne du générateur est égale à
l'impédance de charge
Machines asynchrones
76
Caractéristique mécanique
5
 Transfert de puissance maximale
=
Is
Vs
Req
X eq
X
Rr'
g
'
rf
Rr'
  Req2   X eq  X rf'
gTmax
Z eq  jX 'fr
gTmax  
Rr'
Req2   X eq  X rf' 
2
X eq  X fs
Req   X fs  X rf'   X ft





gTmax
X ft
Rr'

X ft
Réactance totale
Machines asynchrones
77

2