Moteurs Asynchrones: Démarrage et Performances
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Questions and Answers

Quel facteur n'influence pas le temps de démarrage d'un moteur asynchrone?

  • Le moment d'inertie global
  • La température ambiante (correct)
  • La nature de la charge
  • Le type de moteur asynchrone

    • Quelle est la relation correcte à respecter pour le couple d'accélération lors du démarrage?

  • Cmd / Crd = 1,5 à 2,5 (correct)
  • Cmd / Crd = 1,0 à 1,5
  • Cmd / Crd = 0,5 à 1,0
  • Cmd / Crd = 2,5 à 3,0

    • Quel est le rôle principal du courant de démarrage lors du démarrage direct sur le réseau?

  • Dépasser la vitesse de régime rapidement
  • Maintenir la vitesse constante
  • Accélérer le moteur à sa vitesse de régime (correct)
  • Réduire le couple d'accélération

    • Quels sont les effets d'un démarrage à-coup?

    <p>Imposition de chocs mécaniques à l'arbre</p> Signup and view all the answers

    Quel est le courant de démarrage typique dans un moteur asynchrone au démarrage direct?

    <p>5 à 10 fois le courant nominal</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet d'un retard de l’amorçage des thyristors sur la tension résultante ?

    <p>La tension résultante diminue.</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi le gradateur est-il considéré comme un convertisseur très polluant ?

    <p>Il produit de nombreuses harmoniques.</p> Signup and view all the answers

    Quelles pertes sont considérées comme nulles à vide pour le rotor ?

    <p>Pertes Joule au rotor.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'avantage principal de l'utilisation d'un démarreur progressif ?

    <p>Il est géré par un microprocesseur.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le couplage du moteur mentionné dans le contenu ?

    <p>Couplage étoile.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la valeur de la vitesse de synchronisme mentionnée ?

    <p>1500 tr/min</p> Signup and view all the answers

    Quelle formule est utilisée pour calculer les pertes Joule statoriques à vide ?

    <p>$PJst0 = 3RI²$</p> Signup and view all the answers

    Quelles pertes sont directement affectées par le glissement dans un moteur asynchrone ?

    <p>Pertes au rotor.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet du couplage étoile sur le courant et le couple de démarrage?

    <p>Ils sont réduits par trois</p> Signup and view all the answers

    Quel pourcentage de la vitesse nominale Nn est atteint à la fin du démarrage en étoile?

    <p>75% - 85%</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qui doit se produire pour que le moteur puisse démarrer sans difficulté ?

    <p>Le Cd doit rester supérieur au Cr</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la temporisation recommandée lors du passage du couplage étoile au triangle?

    <p>1 à 2 secondes</p> Signup and view all the answers

    Pour quel type de machine le système de démarrage étoile-triangle avec temporisation peut-il être utilisé?

    <p>Machines à couple résistant faible</p> Signup and view all the answers

    Quel est un inconvénient du démarrage en couplage étoile?

    <p>Il entraîne un faible couple de démarrage</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les conditions pour que le moteur fonctionne en couplage triangle?

    <p>Le moteur doit avoir un faible couple résistant</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet d'une résistance rotorique élevée lors du démarrage d'un moteur à bagues ?

    <p>Elle augmente le couple au démarrage.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif principal d'utiliser des résistances avec le couplage étoile-triangle?

    <p>Limiter les phénomènes transitoires</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal du démarreur progressif dans un moteur asynchrone ?

    <p>Assurer la protection thermique du moteur.</p> Signup and view all the answers

    Qu'implique le démarrage par gradateur en ce qui concerne la tension d'alimentation ?

    <p>La tension est progressive à fréquence fixe.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principal inconvénient d'une résistance rotorique faible en régime normal ?

    <p>La vitesse du moteur devient instable.</p> Signup and view all the answers

    Comment les thyristors influencent-ils le démarrage d'un moteur asynchrone ?

    <p>Ils permettent de faire varier le temps de conduction.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'impact d'un rhéostat de démarrage sur les pertes joules ?

    <p>Il dissipe les pertes joules dans le rhéostat.</p> Signup and view all the answers

    Quel est un des avantages d'utiliser une résistance rotorique élevée lors du démarrage ?

    <p>Cela permet de rester dans la partie stable de la caractéristique.</p> Signup and view all the answers

    Comment peut-on agir sur la tension pour un moteur utilisant un gradateur ?

    <p>En augmentant le temps de conduction des thyristors.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif principal lors de la variation de la vitesse par action sur la fréquence ?

    <p>Obtenir un couple maximum à toutes les fréquences</p> Signup and view all the answers

    Quel type de commande permet un contrôle du couple en régime permanent ?

    <p>Commande scalaire</p> Signup and view all the answers

    Que se passe-t-il lorsque la fréquence est supérieure à 50 Hz ?

    <p>La tension ne peut pas être augmentée au-delà de la tension nominale</p> Signup and view all the answers

    Quel est un des avantages d'un variateur de fréquence et de tension ?

    <p>Il limite le courant de démarrage</p> Signup and view all the answers

    Quel est le principe de la commande vectorielle de flux ?

    <p>Calcul de la magnétisation optimale du moteur</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet de la commande vectorielle sur la performance du moteur ?

    <p>Elle permet un contrôle précis des paramètres du moteur</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre la fréquence et les caractéristiques mécaniques jusqu'à 50 Hz ?

    <p>Elles restent parallèles à celles de 50 Hz</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la conséquence d'une augmentation non contrôlée du couple en régime transitoire ?

    <p>Détérioration des performances</p> Signup and view all the answers

    Quel est le bilan de puissance pour un moteur asynchrone à charge nominale en utilisant la formule Pt = Pa - Pfst - PJst?

    <p>8,631 kW</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi les ascenseurs bénéficient-ils d'une variation de la vitesse à couple constant ?

    <p>Pour garantir un déplacement lisse</p> Signup and view all the answers

    Comment la commande vectorielle affecte-t-elle le fonctionnement du moteur asynchrone ?

    <p>Elle nécessite une compensation pour le contrôle du glissement</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule correcte pour calculer le glissement d'un moteur asynchrone?

    <p>$100 imes \frac{n_s - n_r}{n_s}$</p> Signup and view all the answers

    Comment peut-on régler la vitesse d'un moteur asynchrone en utilisant un variateur de vitesse?

    <p>En modifiant la fréquence d'alimentation</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la puissance utile en bout d'arbre pour le moteur analysé?

    <p>7,556 kW</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la valeur des pertes Joule statoriques en charge pour le moteur?

    <p>572 W</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rendement du moteur à charge nominale calculé?

    <p>79,6 %</p> Signup and view all the answers

    Quel type de moteur est analysé dans ce contenu?

    <p>Moteur asynchrone</p> Signup and view all the answers

    Comment les pertes rotoriques en charge (PJr) sont-elles calculées?

    <p>$g imes Pt$</p> Signup and view all the answers

    Quel système est le plus utilisé pour modifier la vitesse d'un moteur asynchrone?

    <p>Moteur à enroulement commutable</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la conséquence d'une augmentation du glissement sur la vitesse du moteur?

    <p>Diminution de la vitesse</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Haute École EPHEC

    • L'EPHEC est une haute école, spécialisée dans la réussite.
    • Le slogan de l'école est "Le chemin pratique vers la réussite".

    Machines tournantes triphasées

    • Sujet d'étude pour le deuxième bachelier Électromécanique
    • Date d'octobre 2024

    Objectifs du Cours : Machines tournantes

    • Méthodes de démarrage des machines tournantes
    • Démarrage Y-D
    • Démarrage par démarreur progressif
    • Démarrage par résistances rotoriques
    • Démarrage par variateur de vitesse

    Moteur asynchrone - Choix d'un moteur

    • Le moteur 1 est parfaitement adapté pour démarrer une charge
    • Le moteur 2 peut démarrer mais s'arrête trop vite
    • Le moteur 3 n'est pas adapté pour démarrer la charge

    Devoir pour le 21/10

    • Installation électrique d'une mini-usine alimentée par un réseau triphasé 400 V
    • Consommation moyenne de courant de ligne : 100 A
    • Facteur de puissance : cos φ = 0,7 AR (courant en retard sur la tension)
    • Amélioration du facteur de puissance avec un récepteur triphasé équilibré composé de condensateurs

    Moteur asynchrone - Méthodes de démarrage

    • La durée du démarrage est le temps nécessaire pour atteindre la vitesse de fonctionnement
    • Le courant de démarrage est de 5 à 10 fois le courant nominal.
    • Le couple résultant s'annule au fonctionnement, la vitesse se stabilise.
    • Le temps de démarrage dépend du moment d'inertie, plus il est lourd, plus le temps de démarrage est long
    • Plus le régime de fonctionnement est une charge nominale, plus le temps de démarrage est long

    Moteur asynchrone - Démarrage sous tension réduite

    • Réduire la tension d'alimentation du stator diminue le courant de démarrage
    • La réduction de la tension diminue également le couple de démarrage
    • Démarrage acceptable uniquement si la machine est faible couple résistif aux faibles vitesses

    Moteur asynchrone - Démarrage sous tension réduite

    • Cr - est possible à entrainer par le moteur avec un démarrage à tension réduite
    • Divers types de couples (proportionnel - carré de vitesse, inversement proportionnel à la vitesse, constant) dépendant de la vitesse du moteur
    • Pour réduire le courant de démarrage, agir sur la tension d'alimentation (statorique) ou sur la résistance rotorique

    Moteur asynchrone - Démarrage étoile - triangle

    • Ce mode de démarrage permet de réduire le courant de démarrage
    • L'utilisation d'un commutateur pour passer d'une configuration étoile à une configuration triangle
    • Réduction du courant et du couple de démarrage par un facteur de 3

    Moteur asynchrone - Plusieurs Solutions

    • Démarrage étoile-triangle avec temporisation au passage du couplage Y au D
    • Démarrage sans coupure: couplage étoile – triangle + résistances-triangle
    • Les résistances sont branchées immédiatement avant le passage au couplage triangle et ensuite éliminées.

    Moteur asynchrone - Agir sur U alim

    • Démarrage par gradateur (à thyristors ou triacs) - démarreur progressif
    • Contrôle de la tension du moteur à l'aide de thyristors
    • Variation du temps de conduction des thyristors pour ajuster la tension
    • Protection thermique du moteur pendant le démarrage progressif

    Moteur asynchrone - Agir sur le rotor

    • Démarrage d'un moteur à bagues par résistance rotoriques
    • Utilisation d'un rhéostat rotorique pour ajuster le glissement et le couple de démarrage
    • Un rhéostat rotorique élève le couple au démarrage tout en réduisant le courant
    • En régime de fonctionnement normal, on désire une résistance de rotor plus basse pour une plus grande stabilité de vitesses

    Moteur asynchrone - Variation de la vitesse par action sur la fréquence

    • Alimentation du moteur par un convertisseur à fréquence variable.
    • Variateurs de vitesse, permettant contrôle de l'accélération, décélération, vitesse, variation de la sens de rotation, et freinage d'arrêt pour le moteur
    • Différents types de variateurs de vitesses (onduleur à onde de tension, onduleur à onde de courant, onduleur à modulation de largeur d'impulsions)

    Moteur asynchrone - Réglage de la vitesse

    • Démarrage par changement du nombre de pôles (Dahlander)
    • Augmentation et dimunition de la vitesse en ajustant la fréquence de l'alimentation du moteur

    Exercice N°33

    • Calcul du courant absorbé et du facteur de puissance pour une installation triphasée.
    • Différentes charges (lampes, moteurs, condensateurs, bobines)
    • Différents types de calcul
    • Divers paramètres à considérer (rendements, couples, vitesses)

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    Cours 7_E2081_24_24_apres PDF

    Description

    Testez vos connaissances sur les moteurs asynchrones, notamment leur démarrage, les courants impliqués et les effets des diverses méthodes de démarrage. Ce quiz couvre des aspects techniques importants tels que le couple d'accélération, les thyristors et les démarreurs progressifs.

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