Principe des moteurs asynchrone

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CHAPITRE 12 : MOTEUR ASYNCHRONE

OBJECTIFS DU CHAPITRE
- Comprendre le principe, lié à sa constitution, du moteur électrique le plus robuste.
- Etablir les relations entre les ses divers paramètres de fonctionnement : distinguer les grandeurs dont la valeur est imposée par la charge de celles dont on peut régler la valeur par la commande de l’alimentation
- Savoir imposer le point defonctionnement désiré au groupe moteur-charge.

INTRODUCTION
Les moteurs asynchrones, encore appelés moteurs d’induction, sont pratiquement tous des moteurs triphasés. Ils sont basés sur l’entraînement d’une masse métallique par l’action d’un champ tournant.

Par rapport aux moteurs à courant continu, le moteur asynchrone présente des avantages non négligeables, à savoir :
• unealimentation directe par le réseau (triphasé ou monophasé).
• un prix d’achat moins élevé : cela résulte du fait qu’il n’a pas besoin de collecteur. En effet, le collecteur des machines à courant continu est un organe coûteux et fragile et qui nécessite un entretien fréquent.
• une robustesse à toute épreuve.

Certes, par le passé, ce type de moteur était moins apprécié en raison de sesperformances médiocres. Mais le développement de l’électronique de puissance a permis de rendre le moteur asynchrone aussi performant que le moteur à collecteur.

Le moteur asynchrone trouve de nombreuses applications dans le transport (métro, trains, ), dans l’industrie et

I- CONSTITUTION

I-1 : Disposition générale
Le moteur asynchrone est formé d’un stator et d’un rotor séparés parun entrefer. Il peut être schématisé comme il suit :
V1

U1

STATOR ROTOR

a) Le stator
C’est un enroulement triphasé identique à celui d’une machine synchrone. Il comporte 2p pôles. Il joue le rôle d’inducteur, alimenté par un système de courants triphasés. Il peut être considéré comme le primaire d’un transformateur triphasé.

b) Le rotorPour la partie magnétique, le rotor est constitué d’un empilage de disques feuilletés munis d’encoches dans lesquelles viennent se placer des conducteurs.
Pour la partie électrique, on rencontre deux types de rotors :
• Le rotor bobiné  ou à bagues
Le rotor peut porter un bobinage, d’ordinaire triphasé, analogue à celui du stator.
Dans les encoches durotor sont disposés trois enroulements décalés les uns par rapport aux autres de [pic][pic] (p étant le nombre de paires de pôles).
Les trois entrées de ces enroulements sont réunies ensemble et les trois sorties sont reliées à trois bagues centrées sur l’arbre et liées rigidement à celui-ci par un isolant de bonne qualité mécanique.
On peut par exemple augmenter la résistance desphases secondaires lors du démarrage en ajoutant un rhéostat qu’on élimine progressivement lors de la montée en puissance.
Il est représenté comme suit :

• Le rotor à cage d’écureuil
Si le bobinage rotorique n’a pas à être accessible, ce n’est pas la peine de faire des bobines bien isolées dont on réunit ensuite les extrémités pour les mettre en court-circuit. Dansles encoches du rotor passent des barres de cuivre ou ‘aluminium. Ces barres dépassant de chaque coté du rotor, sont soudées à deux couronnes de forte section appelées anneaux de court-circuit.

c) Un entrefer très étroit.
Il sépare le rotor et le stator. C’est le siège de champs électromécaniques qui sont responsables de la rotation du rotor.
D’où la représentationStator
Rotor
entrefer

II- PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
II-1 : Le principe
• Les courants statoriques, de fréquence f (ou de pulsation[pic]) créent un flux tournant à la vitesse de synchronisme [pic].
Ce flux balayant le bobinage rotorique y induit des fém. Ce dernier bobinage étant en outre en court-circuit, les fém induites y produisent des courants qui,...
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