Démarrage direct + mise en conformité

Nom : _________
Date : _________
Étude d’une perceuse sur colonne
S2 Utilisation de l’énergie électrique
S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé
2ELEEC
Com Tech
n°11-1
BAC PRO ELEEC P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin
A la fin du cours, vous devrez être capable de :
Reconnaître un moteur asynchrone triphasé à partir de sa constitution
Déchiffrer sa plaque signalétique
Effectuer le couplage dans la boite à bornes
Choisir le couplage d'un moteur en fonction de la tension du réseau
Réaliser le branchement du moteur pour obtenir le bon sens de rotation
1 CAHIER DES CHARGES
Une perceuse à colonne (perceuse d'atelier) permet de réaliser des trous cylindriques dans
différentes pièces. Pour cela, un foret placé dans un mandrin est entraîné en rotation par un
moteur asynchrone triphasé. La vitesse de rotation du foret est réglable par l'intermédiaire
d'un réducteur poulie - courroie. La commande de la perceuse se fait par un pupitre placé en
face avant.
Caractéristiques électriques :
Alimentation : 3 x 400 V – 50 Hz
Circuit de commande en TBT 24 V – 50 Hz
Moteur 230 / 400 V – 1,5 kW – 2780 tr.min-1 – démarrage direct – un sens de rotation
1. Repérer sur la vue de la perceuse ci-dessus les différentes parties décrites dans le cahier
des charges.
2. Comme dans 80% des cas, l'élément de la perceuse retenu pour convertir l’énergie
électrique en énergie mécanique est un actionneur désigner sous le nom de :
3. Avantages de cet appareil :

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2 ÉTUDE DU MOTEUR D’ENTRAINEMENT DU FORET
2.1 Présentation du moteur asynchrone triphasé
Le terme asynchrone signifie que la rotation de l’arbre d’entraînement du moteur ne tourne
pas à la même fréquence que le champ magnétique produit par les enroulements (ou
bobines) du stator. On dit qu’il se produit un certain glissement.
2.2 Caractéristiques de fréquence des moteurs
asynchrones triphasés.
fréquence de
synchronisme
_ _ _ _ _ _ _ _ _
_
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_ _
fréquence de
synchronisme

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2.3 Fonctionnement du moteur asynchrone triphasé
Les caractéristiques de l’intensité et du couple en fonction de la fréquence de rotation nous
montrent que :
 sans charge, le couple à fournir par le moteur se limite à ses pertes et la fréquence de
rotation est pratiquement la fréquence du champ tournant appelée fréquence de
synchronisme.
 en charge, le couple résistant ralenti légèrement le moteur. Dans le même temps
le couple fournit par le moteur appelle une plus grande intensité.
2.4 Constitution :
Rôle du stator :
Le stator est la partie fixe de la machine, il supporte un ensemble de bobines qui alimentées
en triphasé créent un champ tournant.
Moteur à 1
paire de pôles
par phase
Moteur à 2
paires de pôles
par phase
………………
………………
………………
………………
………………
…………….
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Alimentées successivement par le réseau triphasé, ces bobines créent un champ tournant dont
la fréquence de rotation ns (fréquence de synchronisme en tr.s-1) dépend de :
f : fréquence du réseau d'alimentation en Hz
p : nombre de paires de pôles
Exemple :
Un moteur est constitué de 2 paires de pôles par phase.
Alimenté par un réseau triphasé 50 Hz, la fréquence de synchronisme est
Application :
Fréquence du réseau
d'alimentation
Nombre de paires de
pôles
Fréquence de
synchronisme en
tr.min-1
Ordre de grandeur
de la fréquence
réelle de rotation de
l'arbre en charge en
tr.min-1
50 Hz
1
2790
50 Hz
2
1395
50 Hz
3
930
50 Hz
4
698
Remarque :
Les valeurs précédentes nous montrent que, pour une utilisation du moteur dans des
conditions nominales, la fréquence de rotation de l'arbre est toujours légèrement
inférieure à la fréquence de synchronisme. La différence entre ces deux fréquences
correspond au glissement.
Application numérique :
Dans le tableau précédent, le glissement au point nominal du moteur possédant une paire de
pôle est :
50
ns = ------ = 25 tr.s-1 = 25 x 60 = 1500 tr.min-1
2
……………………………
……………………………
……………………………
…….
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……………
……………
……………
……………
……………
……………
.
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…………………
…………………
…………………
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2.5 Couplage des enroulements et puissance absorbée par
le moteur
Le couplage des enroulements consiste à brancher le moteur asynchrone triphasé de manière à
ce que la tension d'alimentation soit adaptée à celle que doivent recevoir les enroulements. Le
couplage se fait dans la boite à bornes qui permet d'effectuer le raccordement et le couplage
du moteur de façon standard.
Sur le moteur, les bornes sont toujours disposées de la manière suivante :
Tout récepteur triphasé peut être considéré comme trois récepteurs monophasés identiques.
Chacun de ces récepteurs monophasés peut se brancher
 soit entre chacune des phases et le neutre (celui-ci n'est en réalité pas raccordé car
les courants provenant des trois bobines s'annulent), on obtient alors le couplage "étoile"
(symbole : )
Dans ce cas chaque enroulement est soumis à la tension entre phase et neutre désignée "V" et
absorbe une intensité qui est celle de la ligne désignée "I".
La puissance absorbée par les 3 enroulements s'écrit donc :
Comme
Finalement
Plaque à bornes du moteur
U1
V1
W1
W2
U2
V2
U1
V1
W1
W2
U2
V2
Position des barrettes de
couplage et raccordement de
la plaque à bornes du moteur
L1
L2
L3
N
Réseau
triphasé
L1
L2
L3
I
V