Moteurs Asynchrones Triphasés
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Questions and Answers

Quelle information ne se trouve pas sur la plaque signalétique d'un moteur asynchrone triphasé ?

  • Masse
  • Intensité nominale
  • Type de lubrifiant (correct)
  • Numéro de série

    • Quel couplage est utilisé pour la tension de fonctionnement la plus élevée ?

  • Couplage Étoile (correct)
  • Couplage en parallèle
  • Couplage Triangle
  • Couplage en série

    • Pourquoi est-il important de connaître la tension d'alimentation d'un moteur asynchrone ?

  • Pour déterminer le couplage approprié (correct)
  • Pour choisir le bon type de lubrifiant
  • Pour réduire le bruit de fonctionnement
  • Pour mesurer la masse du moteur

    • Quel est le but du couplage des enroulements statoriques ?

    <p>Faire fonctionner le moteur sous deux tensions</p> Signup and view all the answers

    Quel élément est crucial pour déterminer le couplage d'un moteur asynchrone ?

    <p>La fréquence du réseau</p> Signup and view all the answers

    Quelle information ne doit pas être négligée lors de l'analyse de la plaque signalétique ?

    <p>Prix d'achat du moteur</p> Signup and view all the answers

    Quel élément permet de réaliser le couplage des enroulements ?

    <p>Les barres de raccordement</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'indice de protection sur la plaque signalétique ?

    <p>Une indication de la résistance à l'eau et à la poussière</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la vitesse de synchronisme pour un moteur avec 4 paires de pôles à une fréquence de 50 Hz ?

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

    Comment le glissement est-il défini dans le contexte d'un moteur asynchrone ?

    <p>La différence entre la vitesse du moteur et la vitesse de synchronisme</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre les courants de Foucault et le rotor dans un moteur asynchrone ?

    <p>Les courants de Foucault induisent un mouvement du rotor</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la vitesse de rotation d'un moteur affichée sur sa plaque signalétique si la vitesse de synchronisme est de 1500 tr/min et la vitesse du moteur est de 1390 tr/min ?

    <p>Le moteur présente un glissement</p> Signup and view all the answers

    Pour une fréquence de 50 Hz, combien de tr/min correspond à une machine avec 3 paires de pôles ?

    <p>750 tr/min</p> Signup and view all the answers

    Quel effet a le champ tournant sur le rotor?

    <p>Il induit un courant électrique dans le rotor.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le lien entre la fréquence du rotor et celle du champ tournant?

    <p>La fréquence du rotor est légèrement inférieure à celle du champ tournant.</p> Signup and view all the answers

    Comment est déterminée la vitesse de synchronisme (ns)?

    <p>Ns dépend du nombre de pôles en série dans l'enroulement statorique.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule utilisée pour décrire la vitesse de synchronisme?

    <p>$ns = \frac{60}{p}$</p> Signup and view all the answers

    Quels éléments composent chaque enroulement statorique?

    <p>P bobines en série.</p> Signup and view all the answers

    Quel phénomène se produit lorsque le courant électrique induit un champ magnétique dans le rotor?

    <p>Le rotor devient magnétique et suit le champ tournant.</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qui influence la pulsation des courants rotoriques?

    <p>La vitesse de synchronisme.</p> Signup and view all the answers

    Combien de pôles chaque bobine possède-t-elle?

    <p>Deux pôles (N/S).</p> Signup and view all the answers

    Quel est le glissement lors du démarrage d'un moteur asynchrone?

    <p>g = 1</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule pour définir la vitesse de rotation du rotor?

    <p>n = ns * (1 - g)</p> Signup and view all the answers

    Quel est le glissement en régime nominal pour un moteur asynchrone?

    <p>g = 3 à 10%</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la signification d'un glissement g < 0?

    <p>Le moteur agit comme une génératrice</p> Signup and view all the answers

    Quels types de pertes sont considérés dans le bilan des puissances au stator?

    <p>Pertes par effet Joule et pertes fer</p> Signup and view all the answers

    Que représente la puissance Pmécanique dans le bilan des puissances?

    <p>Puissance utile à l'arbre du rotor</p> Signup and view all the answers

    Quelle formule est utilisée pour calculer la puissance absorbée par le moteur?

    <p>P = U * I * cos(φ)</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'état de glissement g lorsque le moteur est à vide?

    <p>g ≈ 0</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle des trois bobines dans un moteur triphasé ?

    <p>Créer un champ magnétique tournant</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la formule pour calculer la vitesse de synchronisme (Ωs) ?

    <p>Ωs = 2πfs</p> Signup and view all the answers

    Qu'indique la fréquence de rotation du champ tournant (ns) dans un moteur triphasé ?

    <p>La vitesse de synchronisme</p> Signup and view all the answers

    Comment sont disposées les bobines dans un stator de moteur triphasé ?

    <p>Décalées de 120°</p> Signup and view all the answers

    Quel élément est placé au centre des trois bobines dans un moteur triphasé ?

    <p>Une masse métallique appelée rotor</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre la fréquence de synchronisme (ns) et le nombre de pôles (P) ?

    <p>ns est inversement proportionnelle à P</p> Signup and view all the answers

    Comment s'appelle le champ magnétique produit par les bobines dans un moteur triphasé ?

    <p>Champ statorique tournant</p> Signup and view all the answers

    Quel élément ne fait pas partie du fonctionnement d'un moteur triphasé ?

    <p>Un circuit en série</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'unité de la vitesse de synchronisme (Ωs) ?

    <p>Radians par seconde</p> Signup and view all the answers

    Quelle caractéristique décrit le champ magnétique résultant d'un moteur triphasé ?

    <p>Tournant</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal de la perte Joule dans un moteur asynchrone ?

    <p>Diminuer le rendement énergétique</p> Signup and view all the answers

    Quelle équation représente la relation entre la vitesse du rotor et la pulsation du secondaire dans un moteur asynchrone ?

    <p>$ u_r = g u_s$</p> Signup and view all the answers

    Dans quel régime fonctionne un moteur asynchrone si $g > 1$ ?

    <p>Couple de freinage</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'expression du courant $I_2$ dans un moteur asynchrone ?

    <p>$I_2 = rac{V_2}{R_2 + jL_2 heta_s}$</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'effet de négliger les chutes du stator dans un moteur asynchrone ?

    <p>L'égalité entre les tensions $V_1$ et $V_2$</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la condition pour qu'un moteur asynchrone fonctionne comme un générateur ?

    <p>$g &lt; 0$</p> Signup and view all the answers

    Comment le couple électromagnétique $C_{em}$ est-il exprimé en régime permanent ?

    <p>$C_{em} = rac{3 p V_2^2}{g heta_s}$</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les principales pertes dans un moteur asynchrone qui doivent être prises en compte ?

    <p>Pertes Joule et fer</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la forme du schéma équivalent d'une phase de machine asynchrone câblée en étoile ?

    <p>En étoile</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rapport entre le glissement $g$ et la vitesse synchronisée $ u_s$ dans un moteur asynchrone ?

    <p>$g = 1 - rac{ u_r}{ u_s}$</p> Signup and view all the answers

    Quel type de charge un moteur asynchrone subit-il lorsque le glissement est très faible ?

    <p>Charge normale</p> Signup and view all the answers

    Quel effet a un glissement négatif sur le fonctionnement d'un moteur asynchrone ?

    <p>Il inverse le sens du couple</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'impact de la résistance $R_2$ dans la formule du couple électromagnétique $C_{em}$ ?

    <p>Réduit le couple</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la relation entre $P_{tr}$ et le couple électromagnétique $C_{em}$ dans un moteur asynchrone ?

    <p>Directement proportionnelle</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Cours : Commande des Machines Electriques

    • Le cours porte sur la commande des machines électriques.
    • Le département est le Génie Electrique.
    • La filière est EESA 2.
    • L'année universitaire est 2023-2024.

    Chapitre 2 : Moteur Asynchrone Triphasé

    • Le sujet est le Moteur Asynchrone Triphasé.
    • Le chapitre traite de schémas monophasés équivalents.
    • Le régime est permanent sinusoïdal.

    Plan

    • Le plan du cours comprend 6 points:
      • Introduction au sujet
      • Constitution du moteur asynchrone triphasé
      • Principe de fonctionnement
      • Bilan de puissance
      • Grandeurs caractéristiques du moteur asynchrone -Schéma équivalent monophasé du MAS

    Introduction

    • Le moteur asynchrone est une machine tournante fonctionnant avec du courant alternatif, l'induit (rotor) est en court-circuit.
    • Les moteurs asynchrones à cage sont les plus utilisés dans les machines, ils représentent environ 80% du parc de moteurs électriques.
    • Avantages:
      • Pas de balais ni de collecteur
      • Facile à fabriquer
      • Robuste
      • Maintenance réduite
      • Production en série
      • Meilleur rapport qualité-prix
    • Inconvénients:
      • Difficile à commander en forte puissance

    Domaines d'applications

    • Trois types de fonctionnement :
      • Mode moteur (utilisation la plus courante)
      • Mode génératrice (ex: éolienne)
      • Mode frein (moteur frein)
    • Les moteurs asynchrones sont largement utilisés dans:
      • Installations industrielles et commerciales
      • L'équipement industriel (outil électrique)
      • Le transport (voitures électriques, transports en commun)
      • Logement et services publics (pompes, compresseurs, ventilateurs, centrifugeuses, ascenseurs, appareils ménagers, etc.)

    Constitution du moteur asynchrone triphasé

    • La carcasse, la flasque arrière, la plaque signalétique, la boîte à bornes, le stator bobiné, le rotor, les roulements à billes et l'arbre moteur sont les composantes principales.

    1-Constitution du moteur asynchrone triphasé

    • Le stator est la partie fixe du moteur asynchrone triphasé.
    • Il comporte trois enroulements (bobines) décalés de 120°.
    • Ces enroulements, alimentés par une tension alternative triphasée, produisent un champ magnétique tournant.
    • Le stator est fixé à la carcasse.

    Rotor ou induit

    • Le rotor est la partie rotative du moteur.
    • Il comporte des conducteurs (soit des bobines ou des barres de cuivre)
    • Deux types de rotors sont possibles : un rotor bobiné et un rotor en cage d'écureuil.
    • Le rotor en cage d'écureuil est constitué de barres conductrices (aluminium) dans un empilement de tôles. Les extrémités des barres sont réunies par des couronnes conductrices. Le rotor est à court-circuit.

    Symboles électriques

    • Les symboles électriques du moteur asynchrone dans les cas d'un rotor bobiné et d'un rotor à cage d'écureuil sont illustrés sur les diagrammes.

    Plaque à bornes

    • La plaque à bornes est située sur la carcasse.
    • Elle comporte 6 bornes pour connecter les bobines statoriques.
    • Les connexions se font en triangle ou en étoile.
    • En cas d'accessoires (protection thermique ou résistance de réchauffage), ceux-ci sont raccordés sur des dominos à vis ou des planchettes par des fils repères.

    Plaque signalétique ou plaque d'identification

    • La plaque signalétique est la carte d'identité du moteur.
    • On y retrouve des informations comme le constructeur, le numéro de série, le type de moteur, la classe d'isolement, le couplage, la puissance, le courant nominal, l'indice de protection IP, la fréquence, la vitesse de rotation, le facteur de puissance, la masse et le service.

    Couplage

    • Le couplage des enroulements statoriques permet au moteur asynchrone de fonctionner sous deux tensions.
    • Le couplage est réalisé par des connexions sur la plaque à bornes.
    • On utilise le couplage triangle pour les plus basses tensions et le couplage étoile pour les plus hautes tensions.

    Fonctionnement à vide/en charge

    • À vide, le moteur n'entraîne aucune charge.
    • Les conséquences sont : un couple utile nul (Tu = 0), une puissance utile nulle (Pu = 0), un glissement nul (g = 0). La puissance absorbée est uniquement utilisée pour les pertes.

    Bilan des puissances

    • La puissance absorbée, la puissance transmise au rotor, la puissance mécanique, et la puissance utile sont les composantes du bilan des puissances. Ces puissances sont toutes liées aux pertes au niveau du stator et du rotor.

    Grandeurs caractéristiques du MAS

    • Le couple nominal, la fréquence de rotation, l'intensité absorbée sont les principales caractéristiques du MAS. Les diagrammes montrent les relations de ces grandeurs.

    Fonctionnement en charge

    • Le fonctionnement en charge d'un moteur asynchrone implique que l'arbre du moteur entraine une charge (résistante).
    • Le couple moteur est alors égal au couple résistant.
    • Le point de fonctionnement se trouve à l'intersection des deux courbes (caractéristique moteur et caractéristique couple de la charge).

    Modélisation du moteur asynchrone

    • L'analogie avec un transformateur est utilisée pour modéliser le moteur asynchrone.
    • Le schéma équivalent monophasé du MAS est présenté.

    Vitesse de synchronisme

    • La vitesse de synchronisme (n, ou ns) dépend du nombre de paires de pôles (P) et de la fréquence du réseau (f).
    • La formule: n = (60f)/P

    Glissement

    • Le glissement mesure l'écart relatif entre la vitesse de rotation du rotor et la vitesse de synchronisme.
    • La formule: g = (ns-n)/ns

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    Description

    Testez vos connaissances sur les moteurs asynchrones triphasés avec ce quiz. Vous répondrez à des questions sur les plaques signalétiques, le couplage et la vitesse de rotation. Parfait pour ceux qui étudient l'électromécanique et l'ingénierie électrique.

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