moteur asynchrone1

8/8/2019 Moteur asynchrone1

1/13

F:\ALFPRO2\NOEL3\Mas\Moteur asynchrone1.doc 1

SOMMAIRE

Page n 1 Page de garde

Page n 2 Principe de fonctionnement

Page n 3 Principe de fonctionnement - glissement

Page n 4 Particularits technologiques

Page n 5 Plaque signaltique - couplage

Page n 6 Calcul de lintensit absorbe

Page n 7 Exercice

Page n 8 ExercicePage n 9 Exercice

A la fin du cours, vous devrez connatre :

Les diffrentes parties d'un moteur

asynchrone.

Choisir le couplage d'un moteur en

fonction de la tension du rseau.

Dcoder la plaque signaltique d'un

moteur.

Dterminer les caractristiques dun

moteur.


2/13


NOM : FORCE MOTRICE DATE :

CLASSE : T. BEP

Electrotechnique

REPERE : S 2.4

A la fin du cours, vous devrez connatre :

Les diffrentes parties d'un moteur asynchrone.

Choisir le couplage d'un moteur en fonction de la tension du rseau.Dcoder la plaque signaltique d'un moteur.

Dterminer les caractristiques dun moteur.

PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT ET DALIMENTATION DES MOTEURS

ASYNCHRONES TRIPHASES

1. Constitution, fonctionnement.Le moteur le plus simple que nous pouvons imaginer en courant alternatif triphas, se composede trois bobines places dans une carcasse en matriaux ayant une bonne permabilitmagntique appele stator. Une deuxime partie au centre place sur un arbre et des paliersporte le nom de rotor.

Si nous alimentons respectivement nos trois bobines par trois tensions dont lordre de succession est

donn au diagramme 1 ( phase 1- bobine1, phase 2- bobine2, phase 3- bobine3) nous obtenons unchamp magntique tournant dans lordre 1, 2, 3, ou dans le sens des aiguilles dune montre sur la

figure1.

Si la partie centrale du moteur est constitue dun aimant permanent, cet aimant va suivre le champ

magntique tournant, nous venons de raliser un moteur synchrone.

Si la partie centrale du moteur est constitue de bobines en court circuit (ex : cage dcureuil) elles

seront soumises une variation de champ magntique qui donnera naissance des courants induits.

Ces courants. induits transforment les bobines en lectro-aimants qui ont tendance suivre le

champ magntique tournant avec un retard appel glissement, nous venons de raliser un moteur

asynchrone.

1

3

2

Diagramme 1. donnant lordre de succession des

tensions de chacune des phases

U en

V

t en ms.

Ph1 Ph2 Ph3

Fig1


3/13


Nous en dduisons :

2. Glissement.Le rotor du moteur ne peut pas atteindre la vitesse du champ tournant, (sinon il ny a plus decourants induits) on dit quil y a glissement. En appelant ns la vitesse de synchronisme ou duchamp tournant et n la vitesse de rotation du moteur, la formule du glissement g stablit dela faon suivante :

3. Vue clate. Rotor Stator Bobinage

Plaque signaltique Plaque a bornes Ventilateur

Flasque arrire Flasque avant Clavette

Capot de ventilateur

1

1

23

2 3

N

S

N

S

Si nous rpartissons les enroulements des troisphases sur un demi tour, pour une priode notreaimant ne se dplacera que de un demi tour. Ilfaudra deux priodes 2.T pour effectuer un tour.Dautre part si nous effectuons le bilan polaire denotre machine linstant ou la tension de la phase

N1est maxi positive et ngative sur les phasesN 2 et 3, nous constatons que la machine prsente4 ples (2 paires de ples). En appelantp le nombrede paires de ples), nous tablissons la vitesse de lamachine de la faon suivante il faut un temps de :p.Tpour effectuer un tour et la vitesse en tour par

seconde ns est gale :Tp.

1, mais =

T

1f

ns =p

f Hz

t/s

g =ns

nns En %


4/13


4. Particularits technologiques.

4.1 Exemple de bobinage de stator dun moteur de 4 ples 24 encoches.

Le calcul des enroulements se fait de la faon suivante : - Dans un premier temps on dtermine

le nombre d'encoche par ple (Y)p

NY

2=

Exemple moteur 24 encoches 2 paires de ples, soit 24:4 =6 encoches par ples

- Ensuite on dtermine le nombre d'encoches par ple et par phase(q).mp

Nq

.2= .

En prenant l'exemple ci dessus nous avons q = 24 : (4 .3) =2encoches par phases nous vrifions

ici que 2encoches par phase ceci nous donne bien 6 encoches sous un ple pour 3 phases

Schma de bobinage en vue panoramique.

Diffrentes formes dencoches

U1

V1

W1

Le retour des bobines V1, et W1se fait sur le mme

principe que lenroulement U1

U2

Ouverte semi-ouverte semi-ferme

N: nombre d'encoches.p: nombre de paire de ples

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21.22.23 24

U1 V1 W1

N S N S


5/13


4.2. Au rotor.Il existe deux types de rotors les rotors bobins et les rotors en court-circuit, (ou cage dcureuil).

Echauffement classe d'isolation des bobinages.

Classe d'isolation E B F H

Echauffement maxi en c 75 80 100 125

Temprature limite dubobinage en c

115 120 140 165

5. Plaque signaltique

ABB MotorsMot As. D30L/ MEDL 280 M4

N FL 528663 ~3 Cos. 0,87Kw 90 Cl F 80K

50Hz IP 55 640 kg

V 220 290 A

V 380 Y 167 At/min 1480 S1Rot V A Cl

La cage dcureuil est obtenue par injection daluminium au travers

des encoches ou des perforations des tles magntiques constituant

le rotor. Loxydation de laluminium au contact des tles

magntiques durant linjection, pour effet disoler la cage des tles.

La forme des encoches influe sur le couple, et le courant dappel au

dmarrage.

Plus les encoches sont effils vers la priphrie du rotor moins le

couple de dmarrage et le courant dappel sont importants, et

Le rotor bobin doit prsenter le mme nombre de paires de ples

que le stator. Les enroulements sont coupls en toile sur une

extrmit et les autres extrmits sont ramenes sur trois bagues.

Les balais assurent un contact frottant, de plus certaines baguespossdent des rainures en forme dhlice afin dassurer un auto-

nettoyage et un meilleur contact


6/13


6. Couplage et organisation de la plaque bornes.

Reprage de la plaque bornes couplage pour un moteur 230/ 400V.

Tous les rcepteurs triphass ont deux possibilits de couplage, pour les moteurs cette mention

apparat sur la plaque signaltique, le coupage toile autorise la plus grande tension et le couplage

triangle la plus petite.

Les gammes de moteurs en BT A sont : 127/220V 230/ 400V - 400/ 693V. la tension de

couplage doit correspondre la tension entre phase de lalimentation.

7. Dtermination de l'intensit absorbe partir de la puissance.

La puissance figurant sur la plaque signaltique des moteurs correspond la puissance utile.

une norme impose aux fabricants d'indiquer la puissance utile pour tout moteur dont la puissance

est suprieure 750 W

1 tape dterminer la puissance absorbe.

PuPa = -exemple : moteur 7,5 kW, =081, Cos = 0,83, aliment sous 400 V.

81,0

7500=Pa = 9260 W

2 tape on applique la formule de la puissance en triphas quilibr.

P : puissance absorbe active en WU tension entre phases en V.I :courant de ligne en A.

Cos() : facteur de puissance, avec

angle de dphasage entre V et I ou U et J.

Ce qui donne : )(.3. CosU

PaI= = 83,0.3.400

9260= 16,1A.

U1

U2

V1

V2

W1

W2

Couplage triangle 230V

U1

U2

V1

V2

W1

W2

Couplage toile 400V

V1

V2

W2

U2

U1

V1V2

W1

W2

U1

W1

U2

P = 3 .U.I. Cos()


7/13


Cette valeur est extrmement importante car c'est elle qui conditionnera le choix des

appareillages de commande et de protection.

- Protection par disjoncteur moteur : on choisira un disjoncteur moteur ayant unefourchette de rglage couvrant l'intensit nominale de 10% +20%.Tlmcanique propose un disjoncteur allant de 13 18A, Ex GV2-M20.

- Pour un sectionneur fusibles on choisira le premier sectionneur de gamme

Tlmcannique LS1-D25 qui autorise une intensit nominale de 25 A.

- Pour le contacteur on choisira un contacteur qui supporte une intensit suprieure 16A en mode AC 3. Le contacteurLC1-D09 supporte 20A mais en mode AC 1(autrement dit pour commander des rsistances), il ne convient pas. Les pointes decourant de dmarrage finiraient par l'endommager rapidement. Le contacteur prconispar Tlmcannique est le LC1-D18 il supporte 18A en mode AC3 et 32A pour lacommande de rsistances.

- Si la protection se fait par relais thermique Tlmcannique propose un relaisLR2-D1321, allant de 12 18A ce relais devra obligatoirement tre associ des fusiblesde 20A aM, ou 32A gG, pour viter sa destruction en cas de court-circuit.


8/13


Exercices:

1.Calculer les vitesses de synchronisme en t.s-1

, et en t. min-1

des moteurs triphass

aliments sou 400V 50HzMoteur 1 paire de ples : .

Moteur 2 paires de ples :.

Moteur 3 paires de ples : .

Moteur 4 paires de ples : .

2. Calculer le glissement d'un moteur portant l'indication suivante 1420 t. min-1

sur

sa plaque signaltique.

3. Dcoder chaque case de la plaque du moteur suivant


N FL 528663 ~3 Cos. 0,87Kw 90 Cl F 80 K

50Hz IP 55 640 kg

V 220 290 A


Quel couplage doit t'on effectuer sur ce moteur pour un rseau triphas 220/380V,

Quelle est alors l'intensit absorbe:

Reprsenter le schma de la plaque bornes

4. Citer trois parties distinctes du rotor d'un moteur asynchrone triphas.

5. Citer trois parties distinctes du stator d'un moteur asynchrone triphas

Moteur


9/13


NOM : FORCE MOTRICE DATE :

CLASSE : T. BEP

Electrotechnique

REPERE : S 2.4

1. A partir de la vue clate du moteur faire correspondre les bonnes indications, face auxchiffres.

6:. 7:.8:..9:.

10:..

2. Un mcanicien vous demande un moteur tournant une vitesse denviron 1000 t/mn, ce type de

moteur existe-il ? Si oui quel est son nombre de paires de ples.

OUI NON

Nombre de paires de ples

3. Donner le couplage raliser sur un moteur 400/690V aliment par un rseau 230/400V.

Complter le croquis de la plaque bornes par la mise en place des barrettes, des conducteurs

dalimentation et du reprage des enroulements


10/13


4. Un moteur possde 8 ples (4paires)donner sa vitesse de synchronisme.

Ns ou ns :

5. Donner sa vitesse nominale si ce moteur un glissement de 8%.

Nr ou n :


N FL 528663 ~3 Cos. 0,87Kw 90 Cl F 80K

50Hz IP 55 640 kg

V 400 158 A


Sur la plaque signaltique indiquer quoi correspondent les indications :

kW : 90 ..50Hz: .. Cos :

400 :690Y:

91A :.980t/min: .

7. Faire les schmas de puissance dun inverseur de marche.


11/13


8. Faire le shma de commande banc de raboteuse

Le plateau d'une raboteuse est entrain par un moteur asynchrone triphas, le dbatementlatral est contrl par des capteurs fin de course Sq5 et Sq6, chaque fois que l'un d'euxest solicit le sens de marche est invers.L'arrt se fait par l'intermdiaire d'un bouton poussoirSb1.Le dplacement en marche avant du plateau peut tre command manuellement par unbouton poussoirSb2.

Le dplacement en marche arrire du plateau peut tre command manuellement par unbouton poussoirSb3.

LEGENDE

Au: Sb1Av: Sb2 Fin de course Av Sq6Ar: Sb3 Fin de course Ar Sq5

Sq6 Sq5

Ar Av


12/13



13/13



N FL 528663 ~3 Cos. 0,87

Kw 90 Cl F 80K50Hz IP 55 640 kg

V 220 290 A

V 380 Y 167 At/min 1480 S1

Rot V A Cl

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

u v w

N S N S

moteur asynchrone1

Documents