TP5-Activité pratique de mesure et rendement d un moteur asynchrone

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Nom :
Prénom :
ACTIVITE PRATIQUE N° 5 ESSAIS ET
MESURES /RENDEMENT D’UN MOTEUR
ASYNCHRONE TRIPHASE
1_Sti2d_IT/I2D
IT /
I2D
LYCEE TECHNIQUE LA CHATAIGNERAIE
Durée : 3 heures

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ENERGIE ET ENVIRONNEMENT
 Savoirs :
3.2 Comportement énergétique des produits
5.2. Constituants de puissance :
5.2.1. Convertisseurs, adaptateurs et
modulateurs de puissance.
6. Prototypage et expérimentations :
6.2. Expérimentations et essais.
6.2.4. Expérimentations de constituants de la
chaîne de puissance.
Compétences :
O1 – Caractériser des produits ou des constituants privilégiant un usage raisonné
du point de vue développement durable.
C07.3- Mettre en œuvre des matériels.
C07.2- Mettre en œuvre un protocole de validation du prototype.
Objectifs :
 O7-Expérimenter et réaliser des prototypes ou des maquettes.
Taxonomie :
Niveau de difficulté
1
2
3
4
x
Conditions de
réalisation :
 TP : 3 heures.
On donne :
 Dossier technique.
 Dossier ressource.
Commentaires :
Domaines d’évaluation
Indicateurs d’évaluation
Barème
Note
Présentation du compte rendu
Soin, présentation, orthographe
/2
Fiche moteur asynchrone triphasé
Réponses justes
/5
Câblage du poste expérimentation
Raccordement correct et branchement
du wattmètre
/1
/1
Les mesures
Tableau correctement complété
/2
Exploitation
Tracés des courbes
Réponses aux questions et choix du
nouveau moteur
/2
/2
Implication
Autonomie, intérêt
/3
« Et pour aller plus loin »
Réponses au questions
/2
NOM / PRENOM :
Commentaires :
NOTE :
/ 20

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I) IDENTIFICATION DE LA SITUATION :
II) PROPOSITION D’UN CHOIX DE MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE :
Après avoir participer à la conception d’une armoire électrique industrielle destinée à
l’alimentation du moteur asynchrone triphasé. Votre travail consiste à découvrir et choisir le
nouveau moteur asynchrone triphasé de remplacement. Le travail se fera en deux parties : la
première consiste à découvrir les particularités du moteur asynchrone et la deuxième à mesurer
et valider les performances du moteur asynchrone fourni.
III) PARTIE I : LE MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE.
On vous demande :
1. Compléter le document : « DOC 1 : FICHE MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE ».
« Traiter en priorité les questions assez simples avec les émoticônes 😊 »
IV) PARTIE II : MESURE ET VALIDATION DES PERFORMANCES DU MOTEUR
ASYNCHRONE TRIPHASE.
On vous demande :
Mise en situation :
Vous allez réaliser une partie du câblage permettant de mesurer les grandeurs électriques et
mécaniques sur un moteur asynchrone triphasé. L’idée est de vous familiariser avec :
 Les grandeurs électriques classiques : L’intensité du courant I en ampères, tension U en
Volts, puissance électrique absorbée Pa en Watts.
 Les grandeurs mécaniques classiques : vitesse en tr/s, couple T en Newton-Mètre,
puissance mécanique Pu fournie par le moteur en Watts.
 La notion de rendement η = Pu/pa
2. Réaliser le câblage de l’équipement de commande et puissance à partir des schémas donnés
en ressource en bas du document (voir DOC2).
Le moteur électrique de levage d’un « pont roulant »
est hors d’usage. On veut le remplacer par un moteur
récent et en profiter pour diminuer la consommation
électrique. Le treuil est entrainé par un moteur
électrique asynchrone triphasé pouvant tourner dans
les deux sens de rotation (montée et descente de la
charge). La puissance utile nécessaire (puissance
mécanique) est de 4000 watts (4 Kwatts) et la
vitesse du nominale du moteur est de 3000 tr/mn (4
pôles). Le moteur installé ne dispose pas de
variateur de vitesse.

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Mettre en place les équipements suivants :
 Un wattmètre « F27 » pour mesurer la puissance Pa et l’intensité du courant I
absorbé par le moteur.
 Un voltmètre pour la mesure de la tension d’alimentation U.
LA MISE SOUS TENSION ET LES ESSAIS SERONT REALISES EN
PRESENCE DU PROFESSEUR. NE PAS DEPASSER Pu = 3500 WATTS LORS DE
L’ESSAIS ET METTRE IMPERATIVEMENT LE VENTILATEUR DE REFROIDISSEMENT
EN MARCHE.
3. Effectuer les relevés des grandeurs électriques en complétant le tableau ci-dessous.
Puissance
« absorbée »
Pa en
watts
Puissance
mécanique
Pu
« utile »
en
watts
Tension U
d’alimentation
en volts
Intensité
du
courant I
en
ampères
Vitesse
« n »
en
Tr/s
Couple
« T »
N.m
Cos ρ
Rendement
η = Pu/pa
A vide
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4. Tracer les caractéristiques sur EXCEL (fonction « nuage de points »)
 I = f(Pu)
 η = f(Pu)
 Cos ρ = f(Pu)
T=f(n)
I=f(n)
ATENTION : Ne pas dépasser Pu = 3500 watts lors de l’essais (
Risque de surchauffe et disjonction.

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5 . Vérification des grandeurs physiques du moteur utilisé lors de l’essai et choix du nouveau
moteur
Rappel : Rendement =  = Pu/Pa = Puissance mécanique/Puissance électrique absorbée
Quel est le rendement maximum mesuré lors des essais ? :
Quelle est la puissance mécanique nominale du moteur ? (Elle est indiquée sur la plaque signalétique du
moteur)
Quelle est la vitesse nominale (ou maximum) mesurée du moteur ?
Quel est le rendement minimum des moteurs asynchrones de classe IE3 (sans variateur de vitesse)
4KW , 2pôles (3000 tr/mn) commercialisés dans l’union européenne depuis le 1er janvier 2017 ?
Le moteur utilisé lors de l’essai peut il convenir en termes de puissance, vitesse et rendement ?
Choisir un nouveau moteur en donnant le n° de « référence constructeur » de celui-ci : ( voir
documentation constructeur LEROY SOMER page 72 )
Quel est le rendement du nouveau moteur de remplacement que vous avez choisi ?