I) Principe de fonctionnement d un moteur asynchrone triphasé

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1 I) Principe de fonctionnement d un moteur asynchrone triphasé Disposition expérimentale Disposition réelle (Stator seul) Disposition expérimentale : Trois bobines, disposés à 20 l une par rapport à l autre, couplées en étoile sont alimentées en triphasé. u centre du système est placé un rotor.. Constations : La rotation du rotor est spontanée dès la mise sous tension. Sa fréquence de rotation est dépendante de la fréquence d alimentation mais reste toujours inférieure à cette dernière. La vitesse du rotor est inférieure à la vitesse de synchronisme : n s (n s =3000tr/min dans notre cas) L inversion de 2 conducteurs de phases entraîne l inversion du sens de rotation..2 Explications Justifications : Le moteur asynchrone possède un stator bobiné qui, lorsqu il est alimenté par 3 phases, crée un champ tournant à la fréquence d alimentation des phases (c est la vitesse de synchronisme : n s ). Ce même champ tournant induit des courants au rotor qui vont s opposer au phénomène qui leur à donné naissance en créant un autre champ tournant au niveau du rotor (loi de Lenz). Page /6

2 L interaction des 2 champs crée un couple moteur qui va mettre le rotor en rotation afin que ce dernier poursuive le champ statorique (s opposant ainsi aux variations de champs). Le rotor poursuit alors le champ tournant sans jamais le rattraper. La différence des vitesses de rotation exprimée en % s appelle le glissement (g) et est de l ordre de 3%. Nota : La fréquence de rotation est donnée par la relation suivante : ns = p f ns : vitesse de synchronisme (tr/s) f : fréquence (en Hz) p : nombre de paire de pôle pplication numérique f = 50 Hz, 4 pôles, ns =? f 50 ns = = = 25 ns = 25tr/s = 500tr/min p 2 Pour les manipulations à venir le moteur asynchrone sera alimenté par un système triphasé équilibré et direct (tensions triphasées, sinusoïdales, même périodes, même valeurs efficaces et déphasées de 20 entre elles). Rhéostat de Charge De plus, le moteur asynchrone entraînera une dynamo frein, montée en excitation shunt débitant dans un rhéostat de charge. En faisant varier le charge on fera varier le couple résistant. Pôles auxiliaires V G R=750 Ω 0,82 II) Récepteur couplé en étoile avec neutre accessible 2. Schéma de montage Schéma de branchement 3 x 400V ~ 2 M3 ~ V U N I P Page 2/6

3 Le wattmètre indique la puissance consommée sur une phase, pour avoir la puissance consommée sur les trois phases, il faut multiplier l indication du wattmètre par Mesures P = 3. P Faire plusieurs mesures pour différentes valeurs de courants : I. Calculer le facteur de puissance (cos ϕ) pour différentes charges. Pour cela nous complèterons le tableau ci-dessous. I () U (V) P () P = 3. P S = 3. U. I cos ϕ = S P Nous constatons, que si la charge augmente, le facteur de puissance augmente. Il faut donc éviter de faire tourner les moteurs asynchrones à cage à vide. III) Récepteur triphasé couplé en triangle En triangle, le point neutre n est pas accessible. La première solution consiste à brancher un wattmètre par phase. (Voir schéma de montage sur le tableau récapitulatif). La deuxième solution consiste à créer un point neutre artificiel en mettant 2 grandes résistances, égales à celles de la partie voltmètrique du wattmètre, de façon à obtenir un montage étoile. (Voir schéma de montage sur le tableau récapitulatif). La troisième solution et la plus utilisée est : L METHODE DES 2 TTMETRES. Page 3/6

4 3 x 230V ~ 3. La méthode des 2 attmètres 3.. Schéma de montage 2 P V P2 M3 ~ La puissance active totale P est : La puissance réactive totale Q est : P = P + P 2 Q = (P P 2 ) Montage pratique En pratique, on utilise un seul wattmètre ; un commutateur de wattmètre permet de mesure en position la puissance P et en position 3 la puissance à P 2. Cette «méthode» permet d éviter d utiliser 2 wattmètres. L L2 L3 Entrées R S T Commutateur de attmètre 2 3 Circuit Intensité Circuit Tension Inversion de déviation Sorties R S T + - Le commutateur de attmètre M 3~ Câblage avec le commutateur de attmètre Page 4/6

5 3..3 Mesures Travail demandé et précautions à prendre Le démarrage du moteur asynchone se fera progressivent à l aide d un autotransformateur. Faire croître la charge de la dynamo frein, pour chaque valeur de celle-ci, mesurer la tension d alimentation U, l intensité absorbée I, la puissance absorbée P a la vitesse n, le glissement g et le couple moteur C. Tracer sur papier millimétré les courbes. I = f (Pu) g = f (Pu) η= f (Pu) C = f (Pu) cos ϕ = f (Pu) n = f (Pu) Page 5/6