Réseau Triphasé et Moteur Asynchrone: Cours de Lycée

Cours : Réseau triphasé - Moteur asynchrone – 4A-GE – Prof : HmidiF Page 71
Lycée : Pilote Kairouan
Réseau triphasé équilibré
Leçon B : Moteur Asyn.
Prof : HmidiF.
I- Mise en situation :
1-Activité :
Un moteur asynchrone triphasé est alimenté par une alimentation triphasée :
a-Identifier : Le Générateur : réseau triphasé
Le Récepteur : Moteur asynchrone
Le nombre de fils conducteurs : 4 fils
 3 conducteurs appelés ……………… (phase1, phase2, phase3) repérées L1, L2, L3 ou R, S, T
 1 conducteur appelé ……………….. repéré N
b- à l’aide d’un voltmètre mesurer la tension efficace entre :
Phase1 et neutre
V1 = ………………….
Phase1 et phase2
U12 = ……………………
Phase2 et neutre
V2 = …………………
Phase2 et phase3
U23 = …………………..
Phase3 et neutre
V3 = …………………
Phase3 et phase1
U31 = …………………..
c- Conclure : Un réseau triphasé possède :
 3 tensions v1, v2 et v3 mesurées entre ………………….. et …………………. appelées tension
…………………….., elles sont notées …….. et leur valeur efficace V = ……………. alternatif
 3 tensions U12, U23 et U31 mesurés entre ……………… et ……………….. appelées tension
……………………….., elles sont notées …….. et leur valeur efficace U = …………… alternatif
 Le rapport= (Tension composée/tension simple) = U / V = ………. = ……….. donc
. U = √3 * V .
d-Evaluation :
 Compléter le tableau suivant :
Réseau triphasé
Tension simple
Tension composée
Rapport : U / V
Réseau : 127 / ……..
V = 127V
U = …………..
…….
Réseau : ……. / 380
V = ………
U = 380V
√3
Réseau : 380 / …….
V = 380V
U = ………..
……
e-Remarque : dans d’autres pays :
 Le module des tensions simples V = 230V donc les tensions composées U = ……………….. = ……………
 Le module des tensions simples V = 240V donc les tensions composées U = ……………….. = ……………
II-Propriétés d’un réseau triphasé équilibré :
réseau du laboratoire GE : 220V / 380V
A-Propriétés des tensions simples :
1-Activité :
a-Visualiser à l’aide d’un oscilloscope :
 Les tensions simples v1 et v2.
 Les tensions simples v1 et v3.
 Les tensions simples v2 et v3

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b-Représentation temporelle des tensions simples : v1, v2 et v3
* Les trois tensions simples : v1(t), v2(t) et v3(t) forment un système triphasé équilibré. :
V1 + V2 + V3 = …… .
c- Déduire les propriétés des trois tensions simples :
 Les trois tensions instantanées
simples sont trois tensions
sinusoïdales
 v1= 220 √2 sin (100 π t + 0)
 v2= 220 √2 sin (100 π t – 2 π /3)
 v3= 220 √2 sin (100 π t – 4 π /3)
 de même fréquence : f = …………
 de même valeur efficace : V = ………….
 régulièrement déphasées de (……………)
les unes par rapports aux autres.
B-Propriété des tensions composées :
 La tension instantanée composée u12 : mesurée entre la phase 1 et la phase 2 : u12 = v1 – v2
 La tension instantanée composée u23 : mesurée entre la phase 2 et la phase 3 : u23 = …………
 La tension instantanée composée u31 : mesurée entre la phase 3 et la phase 1 : u31 = …………
b- représentation temporelle et vectorielle des tensions composées:
La tension composée est la différence de potentiel entre deux phases du réseau triphasé.
Il existe trois tensions composées notées, en valeurs instantanées, par u12, u23 et u31.
Elles ont la même fréquence que les tensions simples.
c- Déduire les propriétés des trois tensions composées :

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 Les trois tensions instantanées
composées sont trois tensions
sinusoïdales
 u13= 380 √2 sin (100 π t + 0 + π /6 )
 v23= 380 √2 sin (100 π t – 2 π /3 + π /6 )
 v31=380 √2 sin (100 π t – 4 π /3 + π /6 )
 de même fréquence : f = …………..
 de même valeur efficace : V = ………..
 régulièrement déphasées de
……………… les unes par rapports aux
autres.
 Les tensions composées forment un système triphasé équilibré, elles sont en
avance de 30° = π/6 par rapport aux tensions simples.
III- Couplage des récepteurs triphasés :
1-récepteur triphasé :
Un récepteur triphasé équilibré est un récepteur constitué de 3 dipôles identiques (de même impédance Z)
 Exemple : Moteur asynchrone triphasé, Rhéostat triphasé :
 Tension réseau U : c’est la tension composée du réseau.
 Le courant en ligne I : c’est le courant qui traverse un fil du réseau.
 Le courant par phase J : c’est le courant qui traverse un dipôle Z.
 Tension d’un enroulement V : c’est la tension appliquée à un dipôle Z.
2-Couplage étoile :
Chaque dipôle est branché entre ………………………………..…. et ……………………………………
Relation entre les courants
I = ……………
Relation entre les tensions
U = ……………
3-Couplage triangle :
Chaque dipôle est branché entre ………………………………… et …………………………….. :

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Relation entre les courants
I = …….
Relation entre les tensions
U = ……
IV- Puissances en triphasé équilibré :
A-Définitions :
* La puissance monophasée (pour une seule phase) est :
P1 = P2 = P3 = VJ cosφ
Q1 = Q2 = Q3 = VJ sinφ
S = VJ
* La puissance triphasée (de 3 phases) est :
P = √3UI cosφ
Q = √3UI sinφ
S = √3UI
En régime équilibré, que le récepteur soit couplé en triangle ou en étoile :
P : puissance active totale (W) Q : puissance réactive totale (VAR)
S : puissance apparente totale (VA) Cosφ : facteur de puissance.
* Théorème de Boucherot :
P = P1 + P2 + P3 = …………………..
Q = Q1 + Q2 + Q3 = …………………..
B- Triangle des puissances :
P = …………………
Q = ……………….
Q = ………………..
S = ……………….
V- Evaluations :
Deux moteurs M1 et M2 asynchrones triphasés portent les indications suivantes :
* Chaque enroulement du moteur M1 supporte une tension V = 220V
* Chaque enroulement du moteur M2 supporte une tension V = 380V.
 Quel couplage peut-on réaliser pour le moteur M1 et M2 si le réseau d’alimentation est 220/380V -
50Hz

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* V =380V : tension d’un enroulement moteur M2 =
V : tension simple de réseau (220V)
U : tension composée de réseau (380V)
* Chaque enroulement doit être coupler entre :
phase et (phase / neutre) :
* Couplage : ( étoile / triangle )
* V =220V : tension d’un enroulement moteur M1 =
V : tension simple de réseau (220V)
U : tension composée de réseau (380V)
* Chaque enroulement doit être coupler entre :
phase et (phase / neutre) :
* Couplage : ( étoile / triangle )
V- Mesure de la puissance
1-Rappel : fonctionnement du wattmètre
 La mesure de puissance se fait au moyen d'un wattmètre qui fournit, comme son nom l'indique,
une mesure de la puissance active. Dans le cas d'un appareillage traditionnel, il est composé d'un
circuit courant qui se branche en série avec la phase et d'un circuit de tension, connecté, quant à
lui, en dérivation sur la phase.
 Dans le cas une tension et un courant sinusoïdaux, la grandeur fournie par le wattmètre s'exprime
en monophasé par : P = VI cos φ où I, V et φ représentent respectivement les valeurs
efficaces du courant et de la tension entre les bornes de sortie et φ le déphasage entre ces deux
grandeurs.