Exercice corrigé moteur asynchrone triphasé

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Exercice corrigé moteur asynchrone triphasé
Exercices Moteur asynchrone triphasé avec corrigés
Exercice N°1 : démarrage direct
Un moteur asynchrone possèdant 20 pôles par phase est alimenté par
une source triphasée à 50 Hz. Calculer la vitesse synchrone.
Corrigés :
La vitesse synchrone est:
Exercice 1 moteur asynchrone
Exercice N° 2 :
On trouve dans la plaque signalétique d'un moteur asynchrone à 6
pôles est alimenté par une source triphasée à 60 Hz. En charge, il
tourne à une vitesse de glissement et son glissement.
Corrigés :
Vitesse asynchrone du moteur:
Corrigé moteur asynchrone triphasé
Vitesse de glissement :
ng = ns - n = 1200 -1140 = 60 tr/min
En appliquant la formule on obtient le glissement :
Exercice N° 3 : formules
Un moteur asynchrone possèdant 6 pôles est alimenté par une source
triphasée de 60 Hz. Calculer la fréquence du courant dans le rotor dans
les conditions suivantes:
Rotor bloqué
Rotor tournant à 500 tr/min dans le même sens que le champ tournant

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Rotor tournant à 500 tr/min dans le sens inverse du champ tournant
Rotor tourne à 2000 tr/min dans le même sense que le champ tournant
Solution:
La vitesse synchrone du moteur, calculée dans l’exemple , est de 1200
tr/min.
À l’arrêt, la vitesse du moteur est nulle; par conséquent, d’après
l’équation , le glissement est:
Exercice bobinage moteur
La fréquence de la tension et du courant induits dans le rotor est:
nf = fs = 60 x 1 = 60 HZ
Lorsque le moteur tourne dans le même sens que le champ, la vitesse
n du moteur est considérée comme positive. Le glissement est:
Calcule puissance apparente moteur
La fréquence de la tension et du courant induits dans le rotor est:
f2 = sf =0.583 x 60 = 35Hz
Lorsque le rotor tourne dans le sens inverse du champ magnétique, la
vitesse du moteur est négative. Le glissement est:
Equation du glissement
La fréquence de la tension et du courant induits dans le rotor est:
f2 = sf =1.417 x 60 = 85Hz
Lorsque le moteur tourne à 2000 tr/min dans le même sens que le
champ, la vitesse est toujours positive. Le glissement est:
Un glissement négatif indique que le moteur fonctionne comme (
alternateur triphasé ) génératrice. La fréquence de la tension et du
courant dans le rotor est:

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f2 = sf =-0.667 x 60 = -40Hz
Une fréquence négative indique que la séquence des phases dans le
rotor est inversée. Par exemple, si la séquence des tensions dans le
rotor est A-B-C lorsque la fréquence est positive, la séquence sera A-
C-B lorsque la fréquence devient négative. Toutefois, un
fréquencemètre donnera la même lecture, que la fréquence soit
positive ou négative.
Exercice N°4 : bilan de puissance
la plaque signalétique d'un moteur asynchrone triphasé porte : 500 hp,
2300 V,890 tr/min
Exprimer la Puissance active du moteur en kilowatts.
Calculer la valeur apprximative du courant de pleine charge, du
courant à vide et du courant de démarrage.
Faire une estimation de la Puissance apparente tirée par le moteur au
moment du démarrage, sous pleine tension.
Calculer la valeur approximative du couple moteur lorsque le rotor est
bloqué.
Corrigés :
La puissance d’un moteur est toujours celle que le moteur développe
mécaniquement. La puissance de 500 hp correspond à 500 x 746 =
373 kW.
Le tableau donne les caractéristiques relatives pour les moteurs dont la
puissance est comprise entre 1 kW et 10 kW, pour ensuite sauter de 1
MW à 20 MW. Comme
la puissance du moteur est plus proche de 1 MW que de 10 kW, nous
tirons les valeurs suivantes

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Rendement 0,93
Facteur de puissance 0,87
Courant à vide 0,3 p.u.
Couple à rotor bloqué 0,5 à 1 p.u.
Courant à rotor bloqué 4 à 6 p.u.
Puissance active tirée de la ligne:
P = 373 kW/rendement = 373/0,93 = 401 kW
Puissance apparente tirée de la ligne:
S = 401 kW
FP = 401/0,87 = 461 kVA
Puissance réactive tirée de la ligne:
Q = v(4612-4012) = 227 kvar
Courant de pleine charge:
I = S/(E A/3) = 461 000/(2300 V3) = 116 A
Le courant à vide = 116 x 0,2 p.u. = 23 A
Courant à rotor bloqué = 116x(4à6 p.u.) = 464 A à 696 A selon le
design.
Puissance apparente lorsque le rotor est bloqué:
S = 2300 V3 x (464 A à 696 A) = 1,8 à 2,8 MVA
Couple moteur de pleine charge:
Couple à rotor bloqué :
Tbloqué = 4 kN-m x (0,5 à 1,0 p .u .) = 2 à 4 kN-m, selon le design .

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Il est parfois utile de faire une estimation rapide des courants et des
puissances d'un moteur asynchrone triphasé . On peut alors utiliser
l'une des formules suivantes qui donnent la valeur approximative du
courant à pleine charge :
Courant bobinage
ou
I = courant approximatif à pleine charge [A]
Php = puissance nominale du moteur, en horsepower [hp]
PkW = puissance nominale du moteur, en kilowatts[kW]
E = tension triphasée nominale du moteur [V] 600,
800 = constantes empiriques
Par exemple, un moteur triphasé de 30 hp, 600 V, tire un courant
d’environ 30 A à pleine charge.
On se souviendra également que la valeur du courant de démarrage
(rotor bloqué) vaut environ 6 fois celle du courant de pleine charge et
que le courant à vide est compris entre 30 % et 50 % du courant de
pleine charge. Ces règles de base permettent de calculer les valeurs
approximatives du courant de n’importe quel moteur triphasé alimenté
à une tension quelconque.
Exercice N°5:
Soit un moteur à rotor bobiné de 30 KW, 440V, 900 tr/min, 60HZ, à
circuit ouvert, le bobinage du stator étant alimenté à 440V, la tension
entre les bages est de 240 V. On se propose d'utiliser ce moteur
comme convertisseur de fréquence pour produire une puissance de 60
KW à une fréquence de 180 Hz. La fréquence du réseau etant 60 Hz,
determiner: