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Résumé: Moteur Asynchrone

1)Constitution et principe de fonctionnement d'un moteur asynchrone :

Un moteur asynchrone comporte deux parties :

on désigne par W la vitesse de rotation du rotor, elle est exprimée en rad/s.

On a W = 2.π.n ( si n est en tr/s) et W = 2.π.n/60 ( si n est en tr/min)

2)Le couplage

La plus petite tension inscrite sur la plaque signalétique du moteur doit se retrouver aux bornes d'un enroulement. Suivant le réseau triphasé utilisé, le couplage sera en étoile ou en triangle.

Exemples :

Réseau
Moteur 127 V/230 V
Moteur 230 V / 400 V
Moteur 400 V/ 660 V
127 V/230V
Etoile
Triangle
Aucun
230 V / 400 V
Aucun
Etoile
Triangle
400 V / 660 V
Aucun
Aucun
Etoile

REGLE: Si la petite tension du moteur (c'est à dire la tension max supportée par un enroulement du stator) est égale à la tension simple du réseau, le stator sera couplé en étoile , et si elle correspond à la tension composée du réseau, on couple le stator en triangle.

3) Plaque signalétique

Si on travaille sur une installation de 400 V ( tension entre phases), il faudra coupler le stator en étoile.

Si on travaille sur une installation de 230 V ( tension entre phases), il faudra coupler le stator en triangle.

Dans le cas d'un couplage triangle (Δ): U = 230 V ; Le courant de ligne est I = 57 A ; cos j= 0,88 .

Pa = U.I.√3.cos j = 230x57x√3.0,88 = 20kW.

Dans le cas d'un couplage étoile (Y): U = 400 V ; Le courant de ligne est I = 33 A ; cos j = 0,88 .

Pa = U.I.√3.cos j = 400x33x√3.0,88 = 20kW.

Pa = 20 kW

Ce qui conduit à un rendement au point de fonctionnement nominal : h= Pu/Pa =17 kW / 20 kW

h= 0,85.

Et au même point de fonctionnement, le moment du couple utile Tu = Pu/W =Pu/ (2πn/60).

Tu = 17 000/(2.π 1427 /60)= 114 N.m

Tu = 114 N.m

La fréquence de synchronisme est 1500 tr/min ==> p =2 ==> g = (ns-n)/ns

g= (1500 - 1427)/1500 = 4.9%

g = 4.9%

4)Bilan des puissances au stator  

Puissance absorbée : Pa =U.I.√3.cos j (puissance électrique en W)

I: Courant de ligne en (A)

cos j: facteur de puissance du moteur

Pertes par effet Joule :

couplage en étoile : pjs = 3.R.I² (puissance électrique en W)

couplage en triangle :pjs = 3.R.J² (puissance électrique en W)

Pertes magnétiques : pfs = Constante

Puissance transmise au rotor : Ptr = Pa - pjs - pfs

5)Bilan des puissances au rotor

Pertes par effet Joule : pjr = g.Ptr (puissance électrique en W)

Puissance électromagnétique : Pem = Ptr - pjr et Pem= Tem.W (puissance mécanique en W)

Pertes mécaniques : pméc= Constante

Puissance utile : Pu = Tu .W et aussi par Pu = Ptr - pjr - pméc

6) Rendement :

Rendement du moteur : h= Pu/ Pa

Essai à vide ( Tu = 0 N.m et n = ns) : on a alors pméc+ pfs= Pa0 - pjs0

Essai en charge : Tu = Pu / W =Tr en régime permanent