Electricité : Moteur asynchrone

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1 TP 5 Electricité : Moteur asynchrone But du TP : 1. Câbler un moteur triphasé asynchrone. 2. Mesurer les grandeurs électriques concernant ce moteur. Matériel disponible : une platine d'expérimentation (moteur et alternateur, charge...). une armoire électrique. un voltmètre. un ampèremètre. deux wattmètres analogiques. Consignes de sécurité : -Vous devez toujours câbler hors tension. - Les câbles de liaison à la terre ( code de couleur VERT/JAUNE ) doivent être branchés en priorité. Ils permettent au disjoncteur différentiel du réseau de détecter une fuite de courant vers les châssis et ainsi de couper automatiquement l'alimentation. Bien qu'ils n'apparaissent pas dans les schémas de câblage, ils constituent un élément essentiel dans la protection des personnes et des matériels. -Avant de mettre sous tension des circuits, vous devez demander une vérification des branchements à votre enseignant. Travail à réaliser : 1) Etude du moteur: a) Relevez les informations de la plaque signalétique du moteur : - Caractéristique électrique : tension, fréquence, nombre de phases. - Caractéristique mécanique : puissance, vitesse. b) Caractéristiques des enroulements: 1. Repérez à l'aide d'un ohmmètre la connexion des enroulements sur la plaque à bornes du moteur. 2. Complétez le schéma des enroulements sur la figure Relevez la résistance des enroulements. r = 4. Connectez le moteur en étoile et mesurez la résistance entre deux bornes. 5. Résistance borne à borne étoile R étoile = TP machine asynchrone Page 1/5

2 6. Connectez le moteur en triangle et mesurez la résistance entre deux bornes. 7. Résistance borne à borne triangle R triangle = 8. Sur la base de ces mesures, pouvez vous dire lequel des deux montages absorbera probablement le plus de puissance électrique? 2) Mesure des caractéristiques du réseau électrique disponible Hors tension, branchez deux voltmètres afin de mesurer la tension efficace entre une phase et le neutre et entre deux phases. Appelez votre professeur pour vérifier le branchement avant la mise sous tension. On dit que c'est un réseau... /... V tension efficace tension efficace Phase neutre Phase - Phase 3) Evaluation des intensités L armoire électrique ferme le contacteur KM1 quand on appuie sur le bouton avant, ou le contacteur KM2 quand on appuie sur le bouton arrière. Pour inverser le sens de rotation de ce type de moteur, il suffit de permuter deux des trois phases. a) complétez le schéma de puissance suivant correspondant à un montage triangle avec une inversion du sens de rotation (Votre schéma devra inclure les dispositifs de protection F1 et F2): figure 1 - Schéma du circuit de puissance, inversion de sens TP machine asynchrone Page 2/5

3 b) Réalisez le câblage de la partie puissance. Appelez votre professeur pour vérifier le branchement avant la mise sous tension. c) Placez un ampèremetre pour mesurer l'intensité J dans un enroulement. d) On démontre que pour une tension d'alimentation donnée, l'intensité J dans les enroulements en triangle est 3 fois plus grande que l'intensité I dans les enroulements en étoile. En conséquence, classez les montages suivants par ordre croissant d'intensité dans les enroulements: sur réseau 220/380, sur réseau 220/380, sur réseau 380/660, sur réseau 380/660, (J ) (I ) (J ) (I ) Quels sont les montages autorisés de ce moteur sur les réseaux 220/380 et 380/660? 4) Etude de l'armoire de commande à votre disposition: a) Mettez le sectionneur sur 0 afin de pouvoir ouvrir la face avant de l'armoire. Repérez et identifiez les différents éléments électriques. b) Sur le schéma normalisé de commande fourni p7, repassez en couleur les fils correspondants à chaque fonction: NOIR: marche avant, BLEU : marche arrière, VERT: mode étoile, ROUGE: mode triangle Identifiez les boutons marche avant, marche arrière, arrêt et les boucles d'auto-maintien. c) Justifiez l'utilisation de contacteurs à verrouillage mécanique. TP machine asynchrone Page 3/5

4 5) Réalisation du câblage de la partie puissance avec démarrage étoile-triangle: a) Complétez le schéma de câblage de la partie puissance. KM5 KM4 Schéma du circuit de puissance, marche-arrêt, inversion de sens et démarrage étoile-triangle b) Réalisez le câblage de la partie puissance. Niveau minimal à atteindre TP machine asynchrone Page 4/5

5 6) Essai à vide en mode triangle: a) Effectuez un démarrage du moteur et effectuez une mesure de la vitesse de rotation. f b) La vitesse est liée à la fréquence et au nombre de paires de pôles : n s = p, n s en tr/s. Déterminez le nombre de paires de pôles, puis calculez la vitesse de synchronisme n s, et le glissement à vide. c) Branchez un ampèremètre sur une phase du moteur. Mesurez l'intensité efficace du courant passant par cette ligne pour les deux modes de fonctionnement. Quel est l'intérêt de démarrer d'abord en étoile? TP machine asynchrone Page 5/5