LE MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE

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1 LE MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASE DUFOUR GRACZYK Page 1/5

2 I- Réseau triphasé Il s agit d un réseau de 3 tensions alternatives de même fréquence déphasées dans le temps d un angle de 120 (2. /3 rad) Trois sources V 1 (t), V 2 (t), V 3 (t) (tensions simples) reliées en un point commun N (Neutre) V 1 (t) = V. 2.sin(2.f.t) V 2 (t) = V. 2.sin(2.f.t - 2 /3) V 3 (t) = V. 2.sin(2.f.t - 4 /3) A corriger V1 et V3 V : tension efficace simple (V) (au lycée, 230V), f : fréquence du réseau (Hz) (en France, 50 Hz), t :temps (s) Ce qui donne : En regardant de plus près on se rend compte que U 12 (t) = V 1 (t) - V 2 (t) = U. 2.sin(2.f.t + /6) U 23 (t) = V 2 (t) V 3 (t) = U. 2.sin(2.f.t - /2) U 31 (t) = V 3 (t) V 1 (t) = U. 2.sin(2.f.t - 7 /6) On voit également que U=V. 3 Si la charge est équilibrée (tous les éléments sont identiques), alors les courants dans les phases seront équilibrés et auront la même valeur, mais seront déphasés de 120 et le courant du neutre sera nul. I 1 (t) = I. 2.sin(2.f.t - ) I 2 (t) = I. 2.sin(2.f.t - 2 /3 - ) I 3 (t) = I. 2.sin(2.f.t - 4 /3 - ) I : valeur efficace du courant en ligne (A), angle de déphasage entre V et I (rad) DUFOUR GRACZYK Page 2/5

3 II- Machine asynchrone (Merci Monsieur Tesla) II.0 Symboles Moteur asynchrone triphasé à bagues (rotor bobiné) Moteur asynchrone triphasé Dont on a ressorti les bornes des bobinages II-1 Principe de fonctionnement du moteur asynchrone triphasé L alimentation par 3 tensions ou courants triphasés de 3 enroulements déphasés dans l espace de 2 /3 engendre un champ magnétique tournant (aimant fictif tournant). Une aiguille aimantée placée dans ce champ tournerait à la même vitesse que le champ (vitesse déterminée par la fréquence de l alimentation triphasée). Si au lieu de placer une aiguille aimantée, on place rotor conducteur non aimanté, celui-ci va voir des courants induits (courants de Foucault) naître en son sein. Ces courants s opposent à la cause qui leur a donné naissance (le fait que le champ tourne). Le rotor va donc tourner. Il tournera moins vite que la vitesse du champ car s il allait à la vitesse du champ, il n y aurait pas de courant induits donc pas d opposition à la cause qui leur a donnée naissant donc pas de rotation. DUFOUR GRACZYK Page 3/5

4 II-2- Vitesse / Vitesse de synchronisme Compte tenu de son principe de fonctionnement, le moteur asynchrone ne peut fonctionner que vers des vitesses proches de la vitesse de synchronisme. Cette vitesse est donnée par la fréquence des tensions d alimentation du moteur : ns=f/p avec ns : vitesse de synchronisme (tr/s) ; f : fréquence des tensions d alimentation (Hz) ; p : nombre de paires de pôles du moteur (sans unité). Pour un réseau comme en France, f=50 Hz P ns tr/s (Ns tr/min) 50 (3000) 25 (1500) 16 2/3 (1000) 12,5 (750) 10 (600) Le seul moyen pour faire varier la vitesse est de jouer sur la fréquence des tensions statoriques (f). On dit qu il a un glissement car sa vitesse de rotation n est inférieure à la vitesse de synchronisme ns. II-3- Schéma fonctionnel et rendement Energie électrique alternative ((f) U, I) La puissance indiquée sur la plaque signalétique correspond à la puissance nominale sur l arbre (puissance mécanique). Le moteur asynchrone a un rendement lié aux pertes (pertes joules, pertes fer et pertes mécaniques). On a : =Pu/Pa Avec Pu=C. W) Pa= 3.U.I.cos (W) Convertir (Mas) Energie mécanique de rotation (, C) II-4- Constitution DUFOUR GRACZYK Page 4/5

5 II-5- Point de fonctionnement Point de fonctionnement stable pour différentes tensions d alimentation Démarrage Le courant au démarrage peut avoir une pointe pouvant aller jusqu à 8 fois le courant nominal II-6- Câblage Câblage en démarrage direct Voir les TP vu avant (notamment en première) II-7- Couplages Le moteur à 3 enroulements => 6 bornes (U1, V1, W1, U2, V2, W2) Un moteur 230/400 peut supporter 230V aux bornes d un des ces enroulements S il est branché sur un réseau 3*400V (400V efficaces entre phases), il faudra le coupler en étoile S il est branché sur un réseau 3*230V, il faudra le coupler en triangle. Couplage étoile Couplage triangle DUFOUR GRACZYK Page 5/5