TP1, Moteur asynchrone

MC53
⎯
Actionneurs
TP1 : moteur asynchrone triphasé
⎯
P2002
François Deleu
David Perrin
UTBM – GMC04

MC53 TP1 : moteur asynchrone triphasé
- 2 -
1. THEORIE
1.1. Désignation
• plaques signalétiques
• définition des symboles
MOT 3 ~ Moteur triphasé alternatif
LS Série
80 Hauteur d'axe
L Symbole de carter
T Indice d'imprégnation
N° Numéro série moteur
B Année de production
J Mois de production
002 N° d'ordre dans la série
Code Réservé
kg Masse
IP55 Indice de protection
I cl. F Classe d'isolation F
40 °C Température d'ambiance maxi de fonctionnement, selon CEI
34-1
S…% Service - Facteur de marche
... c/h Nombre de cycles par heures
V Tension d'alimentation
Hz Fréquence d'alimentation
min-1 Nombre de tours par minute
kW Puissance nominale
cos ϕ Facteur de puissance
A Intensité nominale
Δ Branchement triangle
Y Branchement étoile
DE Drive End roulement côté entraînement
NDE Non drive end roulement côté opposé à l'entraînement
50 g Quantité de graisse à chaque relubrification (en grammes)
3 900 h Périodicité de relubrification (en heures)
UNIREX N3 Type de graisse
n.b.: La puissance inscrite sur la plaque signalétique est la puissance nominale utile sur
l'arbre Pu (puissance mécanique).

MC53 TP1 : moteur asynchrone triphasé
- 3 -
1.2. Branchement des moteurs asynchrones triphasés
1.2.1. Plaque à bornes
 Les moteurs standards sont équipés d’une
plaque de 6 bornes repérées (cf. figure)
 Lorsque le moteur est alimenté en U1, V1, W1
par un réseau L1, L2, L3, il tourne dans le
sens horaire pour un observateur placé en
bout d’arbre
 En permutant 2 phases d’alimentation, le
moteur change de sens de rotation
1.2.2. Couplages
exemple : moteur 3 x 230 V / 3 x 400 V
1.3. Principes de variation de la vitesse de rotation (moteur asynchrone)
1.3.3. caractéristiques mécanique C=f(N)
• variation de la fréquence • variation de la tension
N/Ns
(tr/min)
C/Cn
(N.m)
N/Ns
(tr/min)
C/Cn
(N.m)
principe couramment utilisé (et qui sera le
dernier point de ce TP). Il y a conservation
du rendement pour toute fréquence
Principe peu utilisé (seulement pour de
petites variations). Il y a réduction du
glissement et donc du rendement

MC53 TP1 : moteur asynchrone triphasé
- 4 -
2. PRATIQUE
2.1. Etalonnage du capteur de couple
2.1.1. schématisation
x
L
l
d
D
G
F
P
mbm
données
L=1 m
mb=168
g
m=200 g
d=17
2.1.2. étalonnage à vide
• calcul du moment :
Le moment théorique à vide (tenant uniquement compte masse mb de la barre) doit
tenir compte du diamètre de la culasse du frein, on obtient :
mNgm
dL
CFC .838,0
2
00 =⋅⋅
+
=⇔⋅Δ=
• mesure du capteur :
On appellera c, la mesure effectuée par le capteur de couple. Celle-ci vaut 45 mV
• rapport du capteur :
La relation entre couple et tension est linéaire, le rapport permettant de relier ces
deux variables est donné par la relation :
05375,0
0== C
c
k
2.1.3. étalonnage pour C=2 N.m
• calcul du moment :
On déduit la longueur permettant d’avoir un couple C2 de 2 N.m :
m
D
gm
C
lgm
D
lCPC 5841,0
22 2
22 =−
⋅
=⇒⋅⋅
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛+=⇔⋅Δ′
=
• mesure du capteur :
La mesure effectuée par le capteur de couple permet d’obtenir c’=150 mV
• rapport du capteur :
On à vu précédemment que le rapport du capteur devait être constant
. Or avec les données du chargement, on trouve :
(
05375,0≈k
)
0719,0
2=
′
=
′C
c
k
D’où …Après vérification, l’erreur proviendrait en fait du capteur de couple ;
le corps d’épreuve étant mal installé, il réagit aux turbulences extérieures
(secousses).
kk ≠
′

MC53 TP1 : moteur asynchrone triphasé
- 5 -
2.2. Courbes de fonctionnement d’un moteur asynchrone triphasé à cage
2.2.1. Couplage
Le réseau est 230/400 V, cela signifie 230 V entre phase et neutre et 400 entre
phases.
Le moteur est D 230 V et Y 400 V, cela signifie que chacune de ses bobines
pourront recevoir au maximum 230 V pour un montage en triangle et 400 V pour
un montage en étoile. Le réseau délivrant 400 V par phases, on choisira donc un
montage en étoile.
2.2.2. Câblage
fig 1. schéma de câblage de l’interface
unité
centrale
capteur
vitesse
frein à
poudre
capteur
couple
2.2.3. Caractéristiques
• évolutions de la vitesse de rotation et du couple
On mesure la vitesse de rotation
du moteur ainsi que le couple par
le capteur de couple.
On applique 2 rampes de freinage
durant la période d’échantillonnage
dont la période est définie comme
suit :
rampe de freinage
0
20
40
60
80
100
012345
s
% frein
Ces courbes permettent bien de
vérifier la relation reliant le couple
à l’ inverse de la vitesse de rotation
d’un moteur.
moteur
réseau
3x 230/400 V
liaisons
terre
interface voltmètre