MOTEUR ASYNCHRONE chargé pour Patrick le 11/03

 

PRINCIPE :

Nous avons vu qu’une bobine en court circuit placée dans un champ magnétique alternatif était soumise à une

Magnétisation qui entraînait sa répulsion.

Comment sont magnétisées les spires en court circuit de la cage d’écureuil aux instants T1 puis T2 ?

Par convention nous établissons que si l’alternance est au-dessus de l’axe horizontal l’aimantation est NORD

En dessous de l’axe horizontal l’aimantation est SUD

Nous voyons que le vecteur représentant l’aimantation tourne ici dans le sens des aiguilles d’une montre.

LES FORMULES :

LA VITESSE : Si le stator compte trois bobines il est bipolaire et sa vitesse de synchronisme est 50 tours par secondes 3000 tours par minute.

Si le stator compte six bobines il est quadripolaire et sa vitesse de

Synchronisme est de 25 tours par seconde 1500 tours par minute.

Avec n en tours par seconde –P nombre de paires de pôles f la fréquence

N en tours par minute.

N = n x 60 et n = F / P

 

LE GLISSEMENT :Le rotor d’un moteur asynchrone ne tourne pas à la vitesse de

Synchronisme plus il est freiné plus il est en retard ; ce retard en tours par

Seconde ou en tours par minute se nomme glissement absolu.

Si le glissement est exprimé par rapport un tour il se nomme glissement relatif.

Ga = N – N’ Gr = N – N’ / N

PUISSANCE COUPLE RENDEMENT :Les formules que nous connaissons

De l’étude d’une distribution triphasée son applicables au moteur asynchrone. PUISSANCES active ,réactive, apparente.

P = U x I x Ö 3 x Cosj Tu = Pu : w h = Pu : Pa

LES PERTES :Le moteur asynchrone peut être considéré comme l’association d’un

Rotor de rendement m R et d’un stator de rendement m S le rendement du moteur étant

Alors : m M = m R x m S

Les pertes dans le rotor sont des pertes joules et son rendement est égal à :

m R = 1 – Gr

On affecte au stator les pertes magnétiques plus les pertes mécaniques ;l’ensemble étant

Le résultat de la mesure Po ; puissance mesurée à vide.Po = pertes constantes.

On affecte au stator les pertes joules dans les bobinages.

m S = Pa – (Po + Pj ) / pa

EXEMPLE : Un moteur asynchrone tourne à 1440 tours par minute , sa puissance à vide Po est de 300 Watts.

En charge il absorbe une puissance de 5400 Watts sous 400 Volts et un courant de ligne de 14 Ampères.

Le moteur est couplé en étoile . la résistance d’un bobinage est de 0,46W .

Calculer son rendement ?

Rendement rotor = 1 – [(1500 – 1440) : 1500 ] = 0,96 ou 96%

Rendement stator = [ 5400 – ( 0,46 x 14² x 3 + 300 )] : 5400 = 0,89 ou 89%

Rendement moteur = 0,96 x 0,89 = 0 ;85 ou 85%

 

 

 

 

LES EXERCICES :
        1. Soit le moteur de l’exercice traité dans la leçon calculer les valeur suivantes :

          2. 011 Calculer la puissance apparente du moteur ?

          012 Calculer la puissance réactive du moteur ?

          013 Calculer Cosj et j tg ?

          014 Calculer la batterie de condensateurs pour obtenir tg j = 0,4 ?

           

        2. On vous demande de choisir un moteur sachant que le couple utile demandé est de

          3. 40 mN et que la vitesse demandée est de 970 Tours par minute.

          Vous disposez d’un catalogue où la gamme des moteurs proposés ont un rendement de 0,85 un cosj de 0,7 et vont de 500 en 500Watts.

          021 Calculer la puissance utile nécessaire ?

          022 Quel est alors le moteur Choisi ?

          023 Quelle sera la puissance absorbée par ce moteur ?

          024 Quel sera sous 400 Volts le courant dans la ligne ?

          025 Quel est le glissement du moteur ?

          026 Quel est le nombre de pôles de ce moteur ?

           

        3. Soit le moteur de l’exercice 02 dont on veut vérifier le rendement :

Le moteur maitenu couplé en triangle on mesure entre U et V la résistance soit 0,42W .

031Calculer les pertes joules pour I= 11 A ?

032Calculer le rendement rotor ?

On a mesuré à vide une puissance de 370 Watts

033 Calculer le rendement du stator ?

034 Calculer le rendement du moteur ?

 

MOTEUR ASYNCHRONE MESURES ET ESSAIS :

TRAVAIL DEMANDE :Vous réaliserez votre compte rendu soit à partir de vos résultats ;

ce qui est recommandé ou si vous n’avez pas la possibilité de faire vos propres mesures

à partir des tableaux proposés.

ESSAI DU MOTEUR EN CHARGE :

De 0 à 5/4 du couple nominal le moteur sera freiné .

Si on ne dispose pas de la mesure du couple on contrôlera la puissance absorbée en appliquant un coefficient à Putile .

Exemple : Pour un moteur de 1000W on comptera 1100Wet les points de

mesure se feront Pour Pabsorbée=275W,550W ,825W,1100W,1375W.

LES GRANDEURS MESUREES :

Po= Pa sans freinage puis Pa pour 5 valeurs

U la tension

I l’intensité

N’ la vitesse

Eventuellement le couple utile

MESURE DE LA RESISTANCE DE L’INDUIT :

En maintenant le couplage on mesure R avec si possible I nominal ; cette mesure

Servira pour calculer les pertes joules.

EXPLOITATION DES RESULTATS :

Calculer et réunir les valeurs suivantes dans un tableau :

COSj , Putile , Rendement .

Tracer les caractéristiques Cosj = ¦ (Pa) Rendement =¦ (Pa)

RELEVES PROPOSES :

 

CHARGE

P absorbée

U

I

N’

Po

118

404

1

1486

¼

251

404

1 ;03

1472

½

380

403

1,09

1450

¾

520

403

1,18

1423

4/4

653

402

1,32

1398

5/4

817

402

1,46

1367

U

I

R moteur couplé

R d’une bobine

24

0,85

?

?