Variation De Vitesse

n

[pic]

Avec :

- ns : vitesse de synchronisme, en tour par seconde (tr/s)

- p : nombre de paires de pôles

- f : fréquence d’alimentation du moteur, en Hertz (Hz)

Une autre relation se déduit de la précédente :

[pic]

Ωs : vitesse angulaire du champ résultant, en radians par seconde (rad/s).

Exemple 1 : Un moteur 4 pôle alimenté par le réseau EDF. La fréquence d’alimentation est de 50 Hz

[pic]

I.3. Glissement

Le rotor tourne à la vitesse de rotation « n », il tourne moins vite que le champ tournant qui lui tourne à la vitesse de rotation « ns ».

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

[pic]

Avec :

- g : Le glissement du moteur asynchrone [sans unités]

- ns : vitesse de synchronisme, en tour par seconde (tr/s)

- n : La fréquence de rotation du rotor en tours par seconde (tr/s)

Exemple 2 : Un moteur à une vitesse nominale de 1430 tr/min.

[pic] =

I.4. Couplage

[pic]

Exemple 3 : Réseau d’alimentation : 400 V- 50 Hz. Sur une plaque signalétique, on lit : 230/400 V

Donner le couplage du moteur :……………………..

Peut-on utiliser le démarrage étoile-triangle pour ce moteur ?

……………………………………………………………………………………………………………

I.5. Puissance absorbée, Puissance utile et Rendement

[pic]

[pic]

[pic]

Avec :

Pa : Puissance absorbée en Watts (W)

Pa : Puissance utile en Watts (W)

U : Tension composée en Volts (V)

I : Courant en ligne en Ampères (A)

Tu : Couple utile sur l’arbre du moteur en Newtons mètres (Nm)

Ωn : Vitesse angulaire en radians par seconde (rad/s)

[pic] : Rendement sans unité

II. Variation de vitesse.

II.1. Intérêt de la variation de vitesse

De nombreux systèmes industriels entraînés par des moteurs électriques utilisent la variation de vitesse pour optimiser leur fonctionnement : Réglage du débit d’une pompe, de la vitesse d’un ventilateur, réglage de la vitesse d’un système de transport (train, téléphérique), de la vitesse d’avance d’une chaîne de fabrication…

Quadrants de fonctionnement

Deux paramètres définissent le fonctionnement des systèmes donc des moteurs : Le signe de la vitesse dépend du sens de rotation, Le couple dépend de la charge qui peut être entraînée ou entraînante.

Les quatre quadrants définissent les zones de fonctionnement :

[pic]

Les machines électriques sont naturellement réversibles. Soit le variateur et la source sont également réversibles et l’énergie est récupérée sur le réseau lors d’une phase de freinage soit la source ne l’est pas et dans ce cas l’énergie est dissipée dans une résistance de freinage.

Le choix d’une structure convertisseur/machine 1, 2 ou 4 quadrants repose exclusivement sur le cahier des charges du système.

[pic]

D’après la formule, on peut agir sur le nombre de paires de pôles ou la fréquence d’alimentation du moteur pour faire varier sa vitesse.

On n’abordera dans cette leçon que la variation de vitesse par action sur la fréquence d’alimentation.

On fait varier la fréquence d’alimentation du moteur en utilisant des variateurs de fréquence.

|[pic] |Les variateurs de vitesse sont des composants électroniques appareils regroupant en un seul appareil les |

| |fonctions nécessaires à la commande d’un moteur. |

| | |

| |Cette technologie présente de nombreux avantages : |

| |Diminution des pertes mécaniques, diminution des surintensités et à-coups au démarrage, réglage précis et |

| |modification facile de la valeur de la vitesse, … |

Schéma interne d’un variateur :

[pic]

Exemple 4 : Réglage de la fréquence.

[pic]

II.2. Onduleur à Modulation de Largeur d’Impulsion

|Procédé électronique qui consiste à découper une tension continue en signaux rectangulaire de |[pic] |

|largeurs différentes de telle sorte que le moteur absorbe un courant quasi