Chap n : Machine Asynchrone

Tale GM
Machine Asynchrone
Chap no
1
Physique Appliquée
: Machine Asynchrone
Introduction
– Avantages :
– Applications du moteur asynchrone triphasé (P < 1, 5kW ) :
– Applications du moteur asynchrone monophasé :
– Intéressant pour :
– Variation de vitesse :
2
2.1
Constitution simplifiée du moteur asynchrone
Stator ou inducteur
Il est identique à celui de
Il est constitué de
comportant chacun
Il crée donc un champ magnétique tournant à la vitesse de synchronisme : ns =
2.2
Rotor ou induit
Rotor à cage d’écureuil :
3
Rotor bobiné :
Symboles
1
.
.
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Machine Asynchrone
Physique Appliquée
Principe de fonctionnement
Le stator, alimenté par un réseau
crée un
. Des f.e.m. sont alors induites dans
.
Le rotor étant en court-circuit, il est le siège de
.
Les forces de Laplace (action du champ magnétique sur des conducteurs traversés par un courant
électrique) entraı̂nent
.
5
Glissement
Le rotor tourne à une vitesse n
ns . On définit alors le glissement g :
g=
Remarque : Pour un moteur asynchrone de moyenne puissance en pleine charge
.
6
Plaque signalétique
Exemple :
– 15, 9kW :
– 220V /380V :
– 57, 3A/31A :
– 50Hz :
– 950tr/min :
– cos ϕ = 0, 86 :
7
Couplage du moteur sur le réseau
Réseau 127/220V :
Réseau 220V/380V :
- Couplage
- Couplage
- Courant en ligne : I =
- Courant en ligne : I =
U1
U2
V1
W1
V2
W2
U1
U2
2
V1
W1
V2
W2
Tale GM
8
Machine Asynchrone
Physique Appliquée
Bilan de puissance
8.1
Bilan au stator
Le stator aborbe la puissance électrique : Pa =
Le stator est le siège de pertes :
– Fer : PF s
– Joule : Pjs
La puissance transmise au rotor est : Ptr =
8.2
Bilan au rotor
Le rotor absorbe la puissance Ptr .
Le rotor est le siège de pertes :
– Fer : PF r
– Joule : Pjr
– Mécaniques : Pmeca
8.3
Puissance utile
Pu =
8.4
Rendement
η=
Remarque :Au voisinage du fonctionnement nominal, on peut en première approximation ne prendre
en compte que
Ptr =
, Pu =
Alors η =
3
.
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9
Machine Asynchrone
Physique Appliquée
Réglage de la vitesse des moteurs asynchrones triphasés
9.1
Caractéristique mécanique Tu (n)
– A vide :
– Moment du couple de démarrage sous tension nominale :
.
.
– En fonctionnement normal :
.
– Couple utile maximum :
.
9.2
Alimentation d’un moteur asynchrone sous fréquence variable
On relève les caractéristiques Tu (n) pour différentes valeurs de f en maintenant
Tu(N.m)
44V
10Hz
88V
20Hz
132V
30Hz
176V
40Hz
220V
50Hz
.
V
f
160
100
200
400
600
800
1000
n (tr/min)
Observation : Lorsque f varie, les caractéristiques
.
Conclusion : En maintenant le rapport
– On peut obtenir un point de fonctionnement permanent
;
– Le moteur asynchrone fonctionne comme
.
4
Tale GM
Machine Asynchrone
Physique Appliquée
Table des matières
1 Introduction
1
2 Constitution simplifiée du moteur asynchrone
2.1 Stator ou inducteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Rotor ou induit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1
1
3 Symboles
1
4 Principe de fonctionnement
2
5 Glissement
2
6 Plaque signalétique
2
7 Couplage du moteur sur le réseau
2
8 Bilan de puissance
8.1 Bilan au stator
8.2 Bilan au rotor .
8.3 Puissance utile
8.4 Rendement . .
.
.
.
.
3
3
3
3
3
9 Réglage de la vitesse des moteurs asynchrones triphasés
9.1 Caractéristique mécanique Tu (n) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2 Alimentation d’un moteur asynchrone sous fréquence variable . . . . . . . . . . . . . .
4
4
4
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