Document de travail
Questions à se poser
- comment est créé le champ tournant d'un moteur à courant alternatif?
- de quoi dépend sa fréquence de rotation?
- quelle est la vitesse du rotor par rapport à celle du champ tournant?
- quel est le principe de fonctionnement du moteur asynchrone? qu'est qui fait que le rotor est attiré par le champ tournant alors qu'il n'est pas alimenté.
- quelle est la fréquence de champ rotoriques
- qu'est ce que le glissement, comment est-il défini?
- à quoi correspond un glissement de 1? de 0?
- quelles infos sont présentes sur la plaque signalétique
- comment effectuer l'alimentation d'un MAS connaissant sa plaque signalétique et le réseau disponible
- Comment évoluent le courant et le cos du MAS lorsque la charge augmente
- Comment évolue la vitesse en fonction du couple, à quoi peut on assimiler cette variation proche du synchronisme
- quelles sont les diverses pertes présentes dans un moteur asynchrone
- Comment la résistance des bobinages du stator impactent les pertes, comment le couplage influence celles-ci?
- qu'est ce que sont des pertes Fer?
- que vaut la puissance transmise au niveau de l'entrefer?
- que vaut la puissance transmise au niveau de l'arbre moteur?
- proposez un bilan de puissance
- proposez un modèle électrique simple du moteur asynchrone en explicitant chaque terme et faites le parallèle avec le bilan de puissance
- A quoi correspond la puissance à vide d'un MAS
- A quoi correspond la puissance du MAS rotor bloqué
- En quoi le modèle du MAS permet de tracer le cuple en fonction de la vitesse
- que devient la puissance fournie par le MAS lorsqu'on dépasse la fréquence de synchronisme
- Quels procédés de démarrage du MAS sont possibles
- Comment effectue-t-on la variation de vitesse du MAS
Historique
Introduction sur le moteur Asynchrone
Constitution du moteur asynchrone triphasé:
- Le stator
- Le rotor
- Rotor bobiné
- Rotor à cage d'écureuil
- Plaque signalétique
- Symboles
Principe de fonctionnement
- Principe de fonctionnement
- Couplage d'un moteur asynchrone
- Le glissement
- Nécessité du glissement
- Ordre de grandeur de g
- Fréquence des courants rotoriques (rotor bobiné)
Caractéristiques d'un moteur asynchrone
Modèle d'un moteur asynchrone a rotor bobiné :
- Fem induite :
- Fem théorique dans un enroulement :
- Facteur de bobinage (ou d’enroulement) :
- Facteur de forme Kf :
- Coefficient de Kapp :
- Valeurs efficaces des fem :
- Relation des fem :
- Relation des fmm :
- Modèle équivalent :
- Modèle du transformateur :
- Modèle simplifié pertes négligées :
- Modèle simplifié ramené au stator :
- Parallèle entre modèle et bilan de puissances :
- Détermination des éléments du modèle:
Etude du couple électromagnétique :
- Expression du couple:
- Evolution du couple:
- Influence du glissement:
- Influence de la résistance rotorique:
- Influence du rapport V/f pour le réglage du couple
Bilan énergétique
- Bilan
- Schéma traduisant le bilan énergétique en fonctionnement moteur
- Inventaire des puissances
- Puissance absorbée Pabs:
- Pertes dans le stator : PjS
- pertes fer pfS:
- Puissance transmise au rotor. Ptr Moment du couple électromagnétique.
- Puissance mécanique au rotor : PM
- Pertes joules dans le rotor pjR .
- Détermination des pertes constantes :
- Puissance utile PU .
- Rendement
- Bialn de la machine asynchrone en génératrice
Contrôle de vitesse d’une machine asynchrone:
- Démarrage par action sur le rotor: modification du glissement
- Sur un rotor bobiné ou à bagues:
- Sur un rotor à double cage d'écureuil ou à encoches profondes:
- Nombre de pôles variable : moteur Dalhander ou moteur part winding
- Conclusion
- Démarrage par action sur le stator:
- Rhéostat de démarrage du stator:
- Transformateur abaisseur:
- Démarrage Etoile-Triangle:
- Démarrage par gradateur alternatif
- Freinage de la vitesse d’une machine asynchrone:
- Freinage par injection de continu dans le rotor :
- Freinage à contre-courant :
- Freinage avec rhéostat rotorique :
- Contrôle de vitesse d’une machine asynchrone:
Ressources
Constructeurs
- Leroy somer caractéristiques des moteurs
- Emerson
Auto-évaluation
Auto-évaluation du Lycée Charles Augustin Coulomb:
- http://fabrice.sincere.free.fr/qcm/qcm.php?nom=qcm_mas1
- http://fabrice.sincere.free.fr/qcm/qcm.php?nom=qcm_mas2
Bibliographie & autres cours
- machine-asynchrone.pdf du lycée Coufignal
- Les machines à courant alternatif: résumé, technologie dépannage
- Cours de C. Chevassu professeur de génie électrique à l'Ecole Nationale Supérieure Maritime
vidéos et animations
Comment c'est fait : Le Moteur Electrique https://www.youtube.com/watch?v=nlG2dsYRagI
Moteur asynchrone (Alain Jeanneaux) vidéo 2/4 https://www.youtube.com/watch?v=KkNznYLUYQ0
Ismail Sadky #5 Le couplage étoile et triangle (1'11) https://www.youtube.com/watch?v=zXnld58Ldn8
Ismail Sadky #4 Couplage étoile - triangle d'un moteur asynchrone triphasé (2'49) https://www.youtube.com/watch?v=4WC9L1ZArJ8
Ismail Sadky #1 Départ moteur - circuit puissance (2'25) https://www.youtube.com/watch?v=V6vMbRRw25w
Ismail Sadky #2 Depart moteur - Circuit commande (3'12) https://www.youtube.com/watch?v=3D56ijm6MHY
Denis Georges moteur asynchrone 3 caractéristiques au demarrage (8'27) https://www.youtube.com/watch?v=FbeVVodCOsU