Les machines asynchrones

Les machines asynchrones
I) Moteur asynchrone
Le champ tournant créé par le stator induit des courants dans le rotor tournant à une vitesse différente du
champ tournant.
f : fréquence des courants statoriques en Hz.
 : pulsation des courants statoriques. =2 ..fS en rad/s.
n : fréquence de rotation du rotor en tr/s.
nS : fréquence de rotation du champ tournant (synchronisme) en tr/s..
 : vitesse angulaire du rotor en rad/s. =2n
S : vitesse angulaire du champ tournant (synchronisme) en rad/s. . S =2nS.
II) Relations principales
s
r
f p n
p
f gf
S S S
S S S
nn
gn
avec
rad/s (pulsation du courant)
rad/s (pulsation mécanique)
tr/s ou tr/min n
III) Bilan énergétique
1 1 1 1
3 cosP V I
2 2 2
11 3
332
jS B
p rI rJ R I  
2
3
fS f
V
PR
'2
3
emtr tr
em s
R
P P I
g
T
'2
3
jR
tr
p RI
gP
0
fR
P
uu
PT
méc
p
Stator
Rotor
Réseau
Entrefer
Charge
'2
(1 )
3
1
Mec em
tr
PT
gRI
g
Pg
I
X
1
V
Rg
10
I
I
Xm
Rf
Arbre moteur
IV) Modèle équivalent :
I
X
1
V
Rg
10
I
I
Xm
Rf
Rf permet de représenter les pertes fer ;
Xm, est la réactance magnétisante du stator ;
X est la réactance totale de fuite vue du stator;
est la pulsation des courants statoriques ; =2f;
R est la résistance du rotor ramenée au stator ;
g est le glissement.
u em p
T T T
em
T
p
T

IV.1) Détermination des éléments du modèle :
IV.1.1) Essai à vide
En effectuant un essai à vide (g=0), on mesure I10 et on déduit Lf.
Un essai à l’arrêt en rotor à circuit ouvert confirme ce résultat.
2
1
10
3
mV
LQ
et
2
1
10
3
fV
RP
IV.1.2) Essai rotor bloqué:
En effectuant un essai à l’arrêt (g=1 rotor bloqué) dit essai en court-
circuit sous tension réduite
12
1
3CC
cc
P
RI
12
1
3CC
cc
Q
XI
Souvent, il faut déterminer I’1
On peut le faire soit par un bilan de puissance sur le dipôle constitué
de R/g en série avec X ou par une construction de Fresnel
1 10
I I I
1 1 10
'I I I
1
I
r
1
I
r
10
I
r
1
V
r
/2
V) Expression du couple :
2
3'
tr R
PI
g
1
22
2
'V IRX
g
2
1
22
3
em s
V
R
TgRX
g
2
1
22
3.
..
em
S
RV
TRgX
g
Tmax si
22
() . RgX
g
c’est à dire pour
maxTR
gX
alors
2
1
max 2
32
S
V
TX
avec
2
'.X
à
maxTR
gX
2
2
3.
TR R
PI
g
2
2
3.
JR
P R I
Tem
instable
stable
instable
génératrice
moteur
g
0
1
-1
génératrice
moteur
Tem
0
nS
2nS
n