Le Bonheur Est Il L'Affaire De L'État?

u champ[pic] en tours par minute [tr.min-1]

Sachant que, n, la fréquence du rotor, donc du moteur, est très légèrement inférieure à celle du champ tournant, ns, la relation ci-dessus permet de donner très rapidement le nombre de paires de pôles ainsi que la fréquence de synchronisme lorsque la fréquence de rotation du moteur est connue, en complétant le tableau suivant.

La fréquence de rotation du moteur est de 980 tr.min-1, la fréquence du réseau est de 50 Hz, ainsi :

|p |1 |2 |3 |4... |

|ns [tr.min-1] |3000 |1500 |1000 |750 |

Dans l’exemple proposé, la fréquence de synchronisme est de 1000 tr.min-1 et le nombre de pôles est de 6.

Un tableau du même genre peut être adapté avec une quelconque fréquence du réseau.

. d Le Symbole

. e Le glissement

Le rotor tourne à la fréquence de rotation n, il tourne moins vite que le champ tournant qui lui tourne à la fréquence de rotation ns. La différence Δn entre ces deux fréquences de rotation est donnée par la relation :

Δn La fréquence de rotation du glissement en tours par seconde [tr.s-1]

Δn = ns - n ns La fréquence de rotation du champ [pic] en tours par seconde [tr.s-1]

n La fréquence de rotation du rotor en tours par seconde [tr.s-1]

On appelle glissement d'un moteur asynchrone le rapport de la fréquence de glissement à la fréquence de synchronisme :

g Le glissement du moteur asynchrone en pourcentage [sans unités]

g = [pic] ns La fréquence de rotation du champ [pic] en tours par seconde [tr.s-1]

n La fréquence de rotation du rotor en tours par seconde [tr.s-1]

. II La plaque signalétique – Le couplage

Sur la plaque signalétique d’un moteur asynchrone, deux tensions sont indiquées, par exemple 230 V et 4OO V.

Seule la plus petite des deux tensions est à prendre en considération pour le couplage, elle doit être appliquée aux bornes d’un enroulement.

Pour vérifier que cette tension est bien appliquée sur un enroulement, le réseau doit être connu et représenté ainsi que les couplages possibles. Un seul sera retenu.

C’est donc à partir des deux informations suivantes que le couplage peut être déterminé :

➢ La plus petite des deux tensions, elle figure sur la plaque signalétique du moteur.

➢ La nature du réseau, valeur de la tension simple, et celle de la tension composée.

Pour le réseau :

➢ Si deux tensions sont mentionnées, il s’agit des valeurs efficaces V de la tension simple v (t) et U de la tension composée u (t).

➢ Si une seule tension est indiquée il s’agit de la valeur efficace U de la tension composée u (t).

La valeur efficace V de la tension simple v (t) est mesurée entre une phase et le neutre, la valeur efficace U de la tension composée u (t) est évaluée entre deux phases.

La relation entre les valeurs efficaces de ces deux tensions est :

U La valeur efficace de la tension composée u (t) en volts [V]

[pic] V La valeur efficace de la tension simple v (t) en volts [V]

. a Le couplage en étoile

Couplage en étoile Câblage du stator

Dans un couplage en étoile, chaque enroulement est soumis à la tension simple v (t), tension entre phase et neutre. Chaque enroulement est traversé par le courant de ligne i (t).

. b Le couplage en triangle

Couplage en triangle Câblage du stator

Dans un couplage en triangle, chaque enroulement est soumis à la tension composée, u (t), tension entre deux phases. Chaque enroulement est traversé par le courant j(t) de valeur efficace J, ce courant n’a de raison d’être que pour ce type de couplage.

La relation entre les valeurs efficaces de ces deux courants est :

I La valeur efficace du courant de ligne i (t) en ampères [A]

[pic] J La valeur efficace du courant j (t) dans un enroulement dans le cas

D’un couplage en triangle, en ampères [A]

. III La mesure de la puissance absorbée

Cette méthode reste identique que le couplage soit en étoile ou en triangle, il utilise deux wattmètres numériques qui doivent être branchés comme suit :

Pour cette mesure le fil de neutre n’est jamais utilisé.

➢ Le premier wattmètre W1 indique une grandeur P1

➢ Le second wattmètre W2 indique une grandeur P2

. a La puissance active

La puissance active P absorbée par le moteur se calcule à partir des informations des wattmètres, en utilisant la relation suivante :

P La puissance active absorbée en watts [W]

P = P1 + P2 P1 La lecture du premier wattmètre [sans unités]

P2 La lecture du second wattmètre [sans unités]

P1 et P2 sont les lectures des deux wattmètres, elles sont soit positives soit négatives. Sachant que la puissance absorbée P est une puissance active, elle est nécessairement positive. Il est donc indispensable de donner à P1 la valeur positive correspondant à la plus grande des deux indications en valeurs absolues. La valeur prise par P2 sera l’indication de l’autre wattmètre, affublé du signe « plus » si les deux grandeurs étaient de même signe et du signe « moins » dans le cas contraire.

. b La puissance réactive

La puissance réactive Q absorbée par le moteur se calcule à partir des informations des wattmètres, en utilisant la relation suivante :

Q La puissance réactive absorbée en V.A.R [vars]

Q =[pic] P1 La lecture du premier wattmètre [sans unités]

P2 La lecture du second wattmètre [sans unités]

V.A.R : Volts ampères réactifs

. c La puissance apparente

La puissance apparente du moteur peut se déduire des deux calculs précédents par la relation :

S La puissance apparente du moteur en V.A [VA]

S = [pic] P La puissance active absorbée en watts [W]

Q La puissance réactive absorbée en V.A.R [vars] V.A.R : Volts ampères réactifs

. d Le facteur de puissance

Le facteur de puissance peut se déduire des deux calculs précédents par la relation :

Cos ϕ = [pic]

. IV Le bilan des puissances

Le bilan des puissances décline toutes les puissances, depuis la puissance absorbée d’origine électrique jusqu’à la puissance utile de nature mécanique.

Le bilan, peut être résumé à l’aide schéma suivant :

Bilan des puissances d’un moteur asynchrone

Toutes les puissances mises en jeu dans ce bilan peuvent être calculées à partir des relations qui suivent.

STATOR

P La puissance électrique absorbée en watts [W]

P = [pic] U La tension entre deux phases en volts [V]

I L’intensité du courant de ligne en ampères [A]

ϕ L’angle de déphasage entre courant et tension en degrés [°]

1er cas La résistance R est donnée entre deux bornes de phases

Pjs Les pertes par effet Joule dans le stator en watts