Moteur Triphasé

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Moteur Triphasé
Tmel
1. Principe
1
N
S
2
120°
3
Le stator est constitué de trois bobines décalées les unes des autres de 120°
(2π/ 3). Traversées par des courant triphasés ; elles produisent un champ tournant
dont la vitesse de rotation est :
n = f/p
n : vitesse de synchronisme en tr/s
f : fréquence en Hz
p : nombre de paires de pôles
Exemple un moteur de une paire de pole sous une fréquence de 50 Hz
n = f / p = 50 / 1 = 50 tr/s
3000 tr / mn
Le champ magnétique tournant crée des courants induits dans le circuit du rotor.
D’après la loi de Lenz, ceux-ci s’opposent à la cause qui leur a donné naissance et
provoquent une force magnétomotrice qui entraîne le rotor en la rotation.
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2. Sens du champ tournant
Le sens du champ tournant dépend de l’ordre des phases d’alimentation du stator.
Pour changer le sens de rotation on change inverse deux phases du stator.
3. Synchronisme Asynchronisme
¾ Moteur synchrone
On dit qu’un moteur est synchrone lorsque son rotor tourne à la vitesse du
champ tournant. Le rotor peut être constitué d’un aimant permanent ou d’un
électro-aimant alimenté en courant continu.
¾ Moteur asynchrone
On dit qu’un moteur est asynchrone lorsque son rotor tourne à une vitesse
inférieur au champ tournant (n’ < n). Le rotor peut être bobiné ou non. La
différence de vitesse est due au glissement.
4. Glissement
On appelle glissement d’un moteur asynchrone le rapport de la vitesse de
glissement (n – n’) à la vitesse de synchronisme n.
g =
n – n’
n
N – N’
g =
N
n : vitesse de synchronisme du champ tournant en
tr/s
n’ :vitesse du rotor en tr/s
g : glissement en %
N : vitesse en tr/mn
N’ : vitesse en tr/mn
Exemple : un moteur de ayant une vitesse de synchronisme de 1500 tr / mn et une
vitesse de rotor de 1440 tr / mn
g = (1500 – 1440) / 1500 = 0,04
g=4%
Fréquence des courants rotoriques :
fr = g x fs en Hz
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5. Bilan énergétique
Puissance absorbée : Pa en watt
Pa = U x I x √3 x cosφ
Pertes joules stator : Pjs en watt
Couplage effectué résistance mesuré entre deux phases
Pjs = 3 / 2 x R x I²
Puissances transmises au rotor : Ptr en Watt
Ptr = Pa - Pjs
Pertes joules rotor : Pjr en Watt
Pjr = g x Ptr
g : glissement
Puissance utile : Pu
Pu = Pa - ∑ pertes = Pa – ( Pjs + Pjr + Pmgs + Pmgr + Pmec )
Pu = Pa – Pjs – Pjr - Pc
Pmgs, Pmgr : pertes magnétiques stator et rotor
Pmec : pertes mécaniques
Pertes constantes Pc = Pmgs + Pmgr + Pmec
Les pertes constantes sont déterminées lors de l’essai à vide du moteur.
6. Couple moteur
C’est le travail du moteur dans un effort instantané
T (ou C) s’exprime en Nm (Newton mètre)
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Le couple utile
Tu = F x l
Tu = Pu / W = Pu / 2 x π x n
n : vitesse en tr/s
Pu : puissance utile en W
7. Exercice
Un moteur absorbe 15 KW sur un réseau 230V / 400 V, 50 Hz, le cosφ est
de 0,8, la résistance mesurée couplage effectué est de 2 Ω, les pertes constantes
sont de 500W, la vitesse n’ = 1440 tr/mn, la vitesse de synchronisme n = 1500
tr/mn
Calculer : le nombre de paire de pôles, le courant I, les pertes joules stator, la
puissance transmise au rotor, le glissement, les pertes joules rotor, la puissance
utile, le rendement η
On lit sur la plaque d’un moteur I = 5,55 A, 230V / 400 V, 50 Hz,
le cosφ = 0,78, n’ = 950 tr/mn, n = 1000 tr/mn
Le moteur est branché sur un réseau 230V / 400 V. Un essai à vide a permis
de déterminer les pertes constantes = 110 W
Une mesure de résistance avec couplage a été effectuée R = 2,5 Ω
Calculer : la puissance absorbée, les pertes joules stator, la puissance
transmise au rotor,le glissement, les pertes joules rotor, la puissance utile, le
rendement η
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