COURANTS ET MOTEURS TRIPHASES. I. Introduction. II. Moteur triphasé. 1. Définition

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1 COURANTS ET MOTEURS TRIPHASES I. Introduction Un système de tension triphasé est un ensemble de trois tensions alternatives qui o même valeur efficace et qui sont décalées les unes par rapport aux autres selon un angle degrés. Aussi, dans ce type d installation électrique triphasée, il est possible d avoir des c qui n aient pas la même valeur efficace, ni le même décalage ou encore qui aient une form sinusoïdale différente. Le fait d avoir un système triphasé plutôt qu un système monophasé présente plusie avantages. Ainsi, la puissance est mieux transportée puisqu il y a moins de pertes en lign économie est également faite au niveau du fil conducteur. On peut aussi créer un champ magnétique tournant ou même avoir des tensions différentes dans le système. II. Moteur triphasé 1. Définition Parlons maintenant du moteur triphasé. Celui-ci est très fortement utilisé dans l indu pour sa fiabilité. En effet, il est très simple à construire et demande peu d entretien. Il est constitué d une partie fixe, le stator qui est constitué du bobinage, et d une partie mobile,

2 précisément rotative, le rotor. Les circuits magnétiques de ces deux parties sont constitué empilage de fines tôles métalliques. 2. Fonctionnement Le moteur triphasé étant à courant alternatif, son principe réside dans l utilisation d champ magnétique tournant, produit par des tensions alternatives. En effet, le fait qu un courant circule dans une bobine donnée va permettre la créati d un champ magnétique, qui est dans l axe de la bobine et qui dépend du courant. Ainsi, s courant est alternatif, la courbe représentative du champ magnétique va varier à la même fréquence que celle du courant. Dans le cas de deux bobines proches l une de l autre, on considérer que le champ magnétique résultant est la somme vectorielle des champs mag de chaque bobine. De ce fait, lorsqu on a un moteur triphasé, et donc trois bobines, on va trois champs magnétiques déphasés ainsi qu un champ magnétique résultant, qui oscille même fréquence que le courant. Quant au rotor, il est constitué de plusieurs barres en aluminium qui sont noyées da circuit magnétique. Leurs extrémités sont reliées par des anneaux conducteurs et l ensem constitue ce que l on appelle une cage d écureuil. Le champ magnétique tournant va alors traverser cette cage. Le rotor va ensuite tourner à une vitesse autre que celle du champ magnétique. Leurs fréquences de rotation sont donc différentes. C est pour cela qu on a u moteur asynchrone. A titre d exemple, supposons que l on dispose d un moteur ayant une fréquence de rotation nominale de un courant de d après sa plaque signalétique. Si l on alimente ce moteur av, alors on peut dire que la fréquence de rotation du champ magnétique e, soit. On peut donc en déduire que le rotor est balayé par un champ magnétique qui tourne à une fréquence de rotation relative de l opération :., correspondant à

3 3. Types de branchements On peut distinguer deux types de branchement du moteur au réseau électrique trip le montage en triangle et celui en étoile. Le montage en étoile (cf. figure de gauche ci-dessous) implique une tension aux bor chacune des bobines d environ. Quant au montage en triangle (cf. figure de droite cidessous), la tension nominale du réseau s applique,. soit Concernant les choix de branchements, on privilégie un montage en étoile lorsque l moteur de est susceptible d être relié à un réseau de. Le montage en étoile est favorisé si l on souhaite démarrer un moteur à puissance réduite dans le cas d une charge une forte inertie mécanique. 4. Plaques signalétiques Sur les plaques signalétiques des moteurs, on retrouve de nombreuses informations peut par exemple y lire : le type (selon le constructeur), la puissance (délivrée sur l arbre

4 le facteur de puissance, le rendement, les tensions (pour déterminer le branchement), les intensités, la vitesse (du rotor), ainsi que la température, la fréquence, le nombre de phas l occurrence 3 dans le cas présent), et l indice de protection. III. Formules et notions Expliquons maintenant quelques notions utiles pour calculer différentes données concernant les moteurs. On suppose déjà que l on a les données suivantes : : puissance absorbée (en ) ; : puissance utile (en ) ; : couple utile (en ) ; : vitesse de rotation du moteur (en) ; : rendement du moteur ; : vitesse de rotation nominale (en) ; : nombre de paires de pôles ; : fréquence du réseau d alimentation ) ;(en : vitesse de rotation du champ tournant ). (en Maintenant, voici les différentes formules que l on peut écrire :

5 IV. Compléments 1. Variation de vitesse Un moteur asynchrone, bien qu il soit assez vétuste en termes de conception, est to d actualité du fait de l électronique, qui permet de faire varier sa fréquence de rotation. A modifier, il suffit simplement de faire varier la fréquence de rotation du champ magnétiqu à-dire la fréquence du courant d alimentation. En pratique, les variateurs de vitesse sont d variateurs de fréquence et permettent par exemple deux sens de rotation ou encore une g de vitesse de à de la vitesse nominale. 2. Réversibilité L une des propriétés du moteur asynchrone est de pouvoir fonctionner dans ce que appelle les quatre quadrants. Cela signifie que suivant le variateur qui est utilisé, différen de fonctionnement sont possibles. On relève ainsi le mode unidirectionnel, où le passage de l énergie n est possible qu le sens réseau vers le moteur. On peut également noter que le mode bidirectionnel qui, co son nom l indique, permet une circulation de l énergie dans les deux sens. Ainsi, la notion réversibilité est utilisée pour permettre une réinjection d énergie dans le réseau ou pour o par exemple un couple de freinage.