démarrage moteurs asynchrones

BTS ATI
CONSTRUCTION ELECTRIQUE
DÉMARRAGE MOTEURS ASYNCHRONES
I. Démarrage direct ....................................................................................................................... 1
A. Courbes ............................................................................................................................................................ 1
B. Avantages ......................................................................................................................................................... 1
C. Inconvénients ................................................................................................................................................... 1
D. Relevés ............................................................................................................................................................. 1
II. Démarrage étoile triangle ......................................................................................................... 2
A. Principe ............................................................................................................................................................. 2
1. Conditions ...................................................................................................................................................... 2
2. Courbes ......................................................................................................................................................... 2
B. Avantages ......................................................................................................................................................... 2
C. Inconvénients ................................................................................................................................................... 2
D. Couple............................................................................................................................................................... 2
E. Relevés ............................................................................................................................................................. 3
III. Démarreur progressif .............................................................................................................. 3
A. Principe ............................................................................................................................................................. 3
1. Courbes ......................................................................................................................................................... 4
B. Avantages ......................................................................................................................................................... 4
C. Inconvénients ................................................................................................................................................... 4
D. Couple............................................................................................................................................................... 4
E. Relevés ............................................................................................................................................................. 5
IV. Variation de vitesse ................................................................................................................. 5
A. Principe ............................................................................................................................................................. 5
1. Structure ........................................................................................................................................................ 5
2. PWM .............................................................................................................................................................. 6
B. Courbes ............................................................................................................................................................ 6
C. Avantages - Inconvénients ............................................................................................................................... 6
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DÉMARRAGE MOTEURS ASYNCHRONES
I. Démarrage direct
A. Courbes
B. Avantages

technologie simple à base de contacteurs
C. Inconvénients


courant de démarrage 4 à 8 fois In qui entraîne une chute de tension sur le réseau.
Couple de démarrage 1,5 fois Cn qui entraîne à-coups aux démarrages provoquant
l’usure prématurée des systèmes mécaniques de transmission.
D. Relevés
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II. Démarrage étoile triangle
A. Principe
Le principe consiste à démarrer le moteur en couplant ses enroulements en étoile sous la
tension du réseau puis, une fois le moteur lancé, de coupler le moteur en triangle.
1. Conditions

Le couplage triangle doit correspondre à la tension du réseau.
2. Courbes
B. Avantages


Le couplage étoile divise la tension appliquée aux enroulements par √ .
La pointe de courant est alors divisée par 3.
C. Inconvénients

Phénomènes transitoires lors du passage du couplage étoile au couplage triangle.
D. Couple


Le couple est divisé par 3.
Cela évite les à-coups au démarrage mais il faut s'assurer que le couple de démarrage
reste supérieur au couple résistant.
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III. Démarreur progressif
A. Principe




La tension du réseau d’alimentation est appliqué progressivement au stator du moteur
par un gradateur.
La variation de la tension statorique est obtenue par la variation continue de l’angle(α)
de retard à l’amorçage des thyristors du modulateur d’énergie.
La consigne de démarrage permet de régler le temps de la phase de démarrage.
A la fin du démarrage, le stator du moteur est sous tension nominale, les thyristors
sont alors en pleine conduction.
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1. Courbes
B. Avantages




Démarrage sans à coup.
Montée progressive en vitesse.
Limitation de l’appel du courant lors du démarrage.
Usure réduite des systèmes mécaniques de transmission.
C. Inconvénients


Prix.
Fort glissement à faible vitesse d'où pertes.
D. Couple


La réduction de la tension efficace limite le couple.
Cela évite les à-coups au démarrage mais il faut s'assurer que le couple de démarrage
reste supérieur au couple résistant.
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E. Relevés
IV. Variation de vitesse
A. Principe
Le réglage de la vitesse de la machine asynchrone est obtenu en agissant sur le couple
qu’elle produit, soit, si l’on se réfère à son expression ci-dessus : le nombre de paires de
pôles, la tension d’alimentation de la machine, le glissement ou la fréquence
d’alimentation de la machine.
La fréquence de rotation de la machine étant, au glissement près, proportionnel à la
fréquence d’alimentation des enroulements statoriques, on alimentera ces enroulements à
fréquence et tesion variables par un onduleur de tension de type MLI (modulation de
largeur d'impulsion).
1. Structure
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2. PWM
B. Courbes


Pour maintenir un couple constant quelle que soit la vitesse il faut maintenir le flux
statorique donc le rapport V/f constant.
Si un fonctionnement en survitesse de la machine asynchrone est envisagé, il n'est
pas possible de dépasser la tension statorique nominale (claquage des isolants). Le
flux statorique est alors diminué de même que le couple électromagnétique maximum.
C. Avantages - Inconvénients



Forme de courant de sortie presque sinusoïdale. Le premier harmonique est à une
fréquence élévée limitant ainsi les pertes joules et les couples pulsatoires.
C'est la solution la plus chère.
Il faut veiller au refroidissement de la machine :
 Aux basses vitesses car le brasseur d'air tourne lentement.
 Aux vitesses supérieures à la vitesse nominale à cause des pertes fer.
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