Le moteur asynchrone triphasé.
(1 ) Généralités  |
Le moteur
asynchrone triphasé est largem ent utilisé dans l'industrie,
|
demande
peu d'entretien. Il
est constitué d'une partie fixe, le stator
|
qui comporte le
bobinage, et d'une
|
bobiné en cage d'écureuil. Les
stator sont constitués d'un empilage de fines tôles métalliques pour éviter la circulation de courants de Foucault.
2 ) Principe de fonctionnement
|
Le
principe des moteurs
à courants alternatifs
réside dans l‘utilisation d‘un
champ
|
champ magnétique B. Ce champ est dans l'axe
de la
|
bobine, sa direction
et son intensité
sont fonction du
|
Si le courant
est alternatif, le
champ magnétique varie
|
en sens et
en direction à
la même fréquence
que le
|
courant.
 |
Si deux
bobines sont placées à proximité l'une
|
de l'autr e, le champ magnétique résultant est la
|
somme vectorielle des deux autres.
 |
Dans le cas
du moteur triphasé,
les trois bobines
sont disposées dans
le stator à
|
120° les unes
des autres, trois champs
magnétiques sont ainsi créés.
Compte-tenu
|
de la nature
du courant sur
le réseau triphasé,
les trois champs
sont déphasés
|
|
|
Les 3 enroulements statoriques créent
donc un champ
magnétique tournant, sa
|
fréquence
de rotation est
nomm ée fréquence de
synchronisme. Si on
place une
|
boussole au centre, elle va tourner à cette vitesse de
synchronisme.
|
Le stator est
constitué de barres
d'aluminium
noyées dans un circuit magnétique. Ces barres
|
sont
reliées à leur
extrémité par deux
anneaux
|
conducteurs et constituent une "c age
d'écureuil".
|
Cette cage est
en fait un
bobinage à gr osse
|
Cette cage est
balayée par le
champ
|
magnétique tournant. Les conducteurs sont alors
|
traversés
par des courants
de Foucault induits.
|
Des courants
circulent dans les anneaux formés
|
par la cage,
les forces de
Laplace qui en
|
résultent exercent un couple sur le rotor. D'après
|
la loi de Lenz les cour ants induits s'opposent par
|
leurs
effets à la
cause qui leur
a donné
|
naissance.
Le rotor tourne
alors dans le
même
|
sens que le
cham p mais avec
une vitesse
|
légèrement
inférieure à la
vitesse de
|
synchronisme de ce dernier.
|
Le rotor ne peut pas
tourner à la même vitesse que
le champ magnétique, sinon la
|
cage ne serait
plus balayée par
le champ tournant
et il y
aurait disparition des
|
courants
induits et donc
des forces de
Laplace et du
couple moteur. Les
deux
|
fréquences de rotation ne peuvent donc pas être
synchrones d'où le nom de moteur
|
asynchrone.
|
Prenons l'exemple d'un m oteur dont la fréquence de
rotation nominale relevée sur la
|
place
signalétique es t de 2840
tr/mn, ce moteur étant alimenté en
courant de 50Hz,
|
la fréquence de
rotation du champ magnétique
est dons de 50 tr/s soit 3000
Tr/mn.
|
Le rotor est
donc balayé par
un champ magnétique
qui tourne à
un fréquence de
|
rotation relative de 3000-2840=160 tr/mn.
|
2 ) Caractéristique du moteur asynchrone
|
Le couple varie
avec la fréquence
|
de
rotation pour le
moteur et pour
|
la charge entraînée.
Les
|
caractéristiques du
moteur et de la
|
charge se croisent
au point de
|
fonctionnement
pour lequel les
|
couples
moteur et résistant
sont
|
identiques.
|
3 ) Le bobinage
|
Les
bobines sont logées
dans les
|
encoches du
stator. S'il y
a une paire
de
|
pôles magnétique pour
chacune des trois
|
phases, la fréquence
de synchronisme
|
est alor s de
3000 tr/mn. si
on augmente
|
le nombre de
paires de pôles,
il est
|
possible
d'obtenir des moteurs
avec des
|
fréquences de rotation différentes.
|
1 paire de pôles => 3000 tr/mn
|
2 paires de pôles => 1500 tr/m
|
Le
branchement des bobines
sur le
|
réseau se fait
au niveau de
la plaque à
|
borne située sur le dessus du moteur. On
|
dispose
ainsi de 6
connexions, une pour
|
chacune des extrémités des trois bobines.
|
Les bornes sont reliées aux bobines selon
|
le schéma ci-contre.
|
4 ) Branchement étoile ou triangle
|
Il y a deux possibilités de branchement du moteur au
réseau électrique triphasé. Le
|
montage en étoile
et le montage
en triangle. Avec
un branchement en
étoile, la
|
tension aux bornes de chacune des bobines est
d'environ 230V. Dans le montage en
|
triangle,
chacune des bobines
est alimentée avec
la tension nominale
du réseau
|
(400V). On utilise
le montage étoile
si un moteur
de 230V doit
être relié sur
un
|
réseau
400V ou pour
démarrer un moteur
à puissance réduite
dans le cas
d'une
|
charge avec une forte inertie mécanique.
|
Bilan des puissances
|
6 ) Liaison
avec le réseau
EDF
|
Le moteur est relié au réseau par un certain nombre de dispositifs de sécurité et de
|
commande.
|
Le sectionneur d'isolement avec fusibles permet de
déconnecter le moteur du
|
•
|
réseau
pour des opérations
de maintenance par
exemple. Il pr otège
|
également
le dispositif en
aval contre les
risques de court
circuit grâce aux
|
fusibles.
|
Le contacteur permet l'alimenter le moteur avec une commande manuelle ou
|
•
|
automatique avec un automate programmable.
|
Le relais thermique
protège le moteur
contre les surcharges
de courant,
|
•
|
l'intensité
maximale admissible est
réglable. Son action
différentielle permet
|
