Localiser ce membre

Moteur asynchrone triphasé

Connexion, Inscription (Solo) Gérer, Créer (compte client)
 
Connexion : Stagiaire, Formateur
Voir le passe  
   Oubliés ?
 
Connexion pour Clients en compte
Voir le passe  
   Oublié ?


Inscription personnelle
 
 
Formateur ou Stagiare
Inscription individuelle, étape 1 sur 2 :
1 h offerte (sauf parcours), sans engagement


Veuillez suivre les instructions dans le mél pour créer un nouveau mot de passe

Choisissez bien, votre pseudo sera public
Votre adresse mél restera confidentielle
Toutes vos données restent confidentielles
preinsutilisateurs

Chargement page et sommaire en cours...

1/5 : Introduction, du synchrone à l'asynchrone

Champ tournant avec 3 bobines


Le statorStator de moteur asynchrone triphasé, élément statique, est ici en périphérie alors que le rotor (boussole puis noyau) est au centre.




Zoom sur cet élément

Du transformateur au moteur asynchrone

1
2
3
4
Transformateur vers asynchrone 1
Voici un transformateur monophasé, le primaire est à gauche, le secondaire à droite est constitué de 2 spires en court-circuit. Le moteur asynchrone utilise lui aussi un secondaire en court-circuit avec l'équivalent d'une seule spire, l'intensité est donc maximale.
Transfo cct vers asynchrone 2
Nous alimentons le transformateur : le secondaire en cct chauffe entrainant ainsi l'échauffement du primaire et du noyau (principe des chauffes par induction).
Transfo vers asynchrone
Si nous scindons la branche du secondaire, l'arrondissons et la montons sur un axe comme sur l'animation ci-dessous...
Transfo vers asynchrone tourne 4
Il va tourner !

Le secondaire est traversé par une intensité I qui engendre un champ magnétique qui va rentrer en interaction avec le champ tournant principal. Le secondaire devenu rotor va tourner pour essayer de rattraper le champ tournant... ...Sans jamais y parvenir, nous verrons pourquoi !




Zoom sur cet élément

Du synchrone à boussole à la cage d'écureuil !

1
2
3
4
Moteur synchrone avec boussole

Synchrone avec boussole


Comme sur la vidéo, la boussole sert d'aimant permanent et suit le champ magnétique tournant. Ce champ tournant avec ici 1 seule paire de pôles tourne à 50 tours par seconde (50 Hz de fréquence réseau) soit 3000 tr/mn.
Transfo vers asynchrone

Du transformateur au moteur asynchrone


Nous remplaçons l'aimant par, en bas, une spire ouverte qui se comporte comme un secondaire de transformateur avec une tension à ses bornes.
En haut une boucle fermée. La tension est en court-circuit par la spire provoquant une intensité qui à son tour génère un champ magnétique. Champ qui interagira avec le champ tournant principal provoquant une force de rotation... Tant qu'une tension sera induite et que donc une différence de vitesse existera ! D'où l'Asynchronisme...
Moteur synchrone la cage

Le rotor en cage d'écureuil


Pour un maximum d'efficacité la spire doit toujours être dans l'axe de l'inducteur. La cage d'écureuil composée de lignes court-circuitées à chaque extrémité par des anneaux d'aluminium optimise le fonctionnement.
Rotor cage d'écureuil

Le rotor à cage en détail


Sur un rotor en cage d'écureuil les lignes conductrices (en gris) sont inclinées pour éviter toute rupture qui entraînerai des à-coups mécaniques par variation du couple. Entre les lignes sont diposées des tôles magnétiques (fer) pour concentrer le champ magnétique.




Zoom sur cet élément

Asynchrone vous dîtes ? La VACHE !


Quoi de mieux qu'un petit tour à la campagne pour découvrir une explication champêtre au A de Asynchrone ! Laissez-vous Aller :-) !
La vache, Marguerite, représentant la cage d'écureuil se trouve placée naturellement à l'intérieur des rails formant le champ tournant circulaire, comme pour un moteur classique.
Pour info, souvent avec les ventilateursExemple avec un moteur synchrone :
Exemple stator au milieu
, le stator est au centre du moteur et le rotor tourne autour !




Zoom sur cet élément

Synchrone :

bobine en alternatifaimant tournant synchrone

Ici l'aimant tourne à la fréquence exacte du champ tournant. Effectivement, quand la bobine génère un Nord, elle attire le pôle Sud de l'aimant et dès qu'il arrive dans l'axe, le courant s'inverse changeant son Nord en Sud ce qui repoussera C'est le pôle Sud de l'aimant qui était face à la bobine devenue Sud à cause du courant alternatif.
Deux pôles identiques se repoussent !
l'aimant.

Asynchrone :

bobine en alternatifbobine tourne Asynchrone

Comme Marguerite l'a démontré, le rotor bobiné en cct Court-circuit
Ici plusieurs spires, pour plus de clarté, au comportement identique à une cage d'écureuil
ne tourne que s'il se comporte comme un électro-aimant. Pour cela une intensité doit le traverser et donc une tension doit être induite ! Pour qu'une tension soit induite, il est indispensable qu'il existe une différence de vitesseLe fameux glissement qui varie d'environ 1% à 10% suivant la puissance du moteur
(1% pour les fortes puissances, pour info, les variateurs compensent ce glissement)
entre le champ tournant et le rotor !




Zoom sur cet élément

Marguerite ? Elle vous parle ? ...


Quiz/Complément réservé aux abonnés :

Je m'abonne !
   ― ― ― ― ― ―
Je me connecte !
S'abonner, accéder à mon espace membre Personnalisez, customisez, modifiez cette page Tutorat, demande d'assistance Mettre en favoris ce cours Quiz, se tester sur ce cours décodéco Discuter, échanger sur cette page Partager sur Facebook Recommander sur Google+ Discuter sur Twitter 2
S'abonner, accéder à mon espace membre Personnalisez, customisez, modifiez cette page Tutorat, demande d'assistance Mettre en favoris ce cours Quiz, se tester sur ce cours
< Espace privé, abonnés
Partagez, participez >
Discuter, échanger sur cette page Partager sur Facebook Recommander sur Google+ Discuter sur Twitter 2

2/5 : Moteur asynchrone monophasé

Démarrage du moteur monophasé

Démarrage impossible des moteurs monophasés
Un moteur monophasé qu'il soit synchrone ou asynchrone est incapable de démarrer !
L'image ci-dessus démontre qu'il est de plus impossible de connaître le sens de démarrage, ne serait-ce parce que l'on ne connait pas l'alternanceSi l'alternance n'a pas d'influence pour le moteur asynchrone, c'est elle qui détermine le sens du synchrone puisque tout dépend de la polarité magnétique et donc électrique... lors de sa mise sous tension !




Zoom sur cet élément

Artifices de démarrage en monophasé

Bobine auxiliaire et condensateur de démarrage
Pour les puissances faiblesMoins d' ≃ 100 Watts, car les spires en court-circuit créent des champs auxiliaires au détriment du rendement : pures pertes !, on utilise une spire de Frager. Une solution plus efficace consiste à utiliser un condensateur de démarrageEn déphasant de 90° le courant, il permet d'alimenter une bobine auxiliaire.
Il existe des condensateurs permanents, toujours connectés et des condensateurs de démarrage à usage temporaire. Ils ne servent que les quelques secondes nécessaires au démarrage.
Système centrifuge à masselottes pour la déconnexion
qui permet aussi de modifier le sens en fonction de son positionnement !
Spire de Frager moteur monophasé

Gros plan sur une des 2 spires de Frager (flèche rouge). La bobine principale (flèche grise) étant à l'opposé.





Zoom sur cet élément

Moteur asynchrone miniature à spires de frager





Zoom sur cet élément

Faire fonctionner un moteur triphasé avec du m...


Quiz/Complément réservé aux abonnés :

Je m'abonne !
   ― ― ― ― ― ―
Je me connecte !
S'abonner, accéder à mon espace membre Personnalisez, customisez, modifiez cette page Tutorat, demande d'assistance Mettre en favoris ce cours Quiz, se tester sur ce cours décodéco Discuter, échanger sur cette page Partager sur Facebook Recommander sur Google+ Discuter sur Twitter 2
S'abonner, accéder à mon espace membre Personnalisez, customisez, modifiez cette page Tutorat, demande d'assistance Mettre en favoris ce cours Quiz, se tester sur ce cours
< Espace privé, abonnés
Partagez, participez >
Discuter, échanger sur cette page Partager sur Facebook Recommander sur Google+ Discuter sur Twitter 2

3/5 : Moteur asynchrone triphasé et paires de pôles

Changement de sens de rotation

Moteur triphasé sens horaireMoteur triphasé sens anti-horaire
Comme le montrent ces animations, pour l’inversion de sens, il suffit tout simplement d'inverser 2 phases sur 3 : n'importe lesquelles mais 2 seulement !




Zoom sur cet élément

3 bobines mais seulement 2 pôles

Moteur 2, 4, 6 pôles... Le nombre de pôles est toujours pairPôles Nord et Sud sont opposés et indissociables, par conséquent le minimum est de 2 pôles puis 4...
Certains utilisent le terme 'paire' de pôles, les industriels raisonnent en pôles : 1 paire = 2 pôles ; 2 paires = 4 pôles...
.

L'illustration ci-dessous nous montre clairement que malgré la présence de 3 bobines, seulement 1 pôle Nord et 1 pôle Sud existent. En effet, le courant alternatif, mono ou triphasé n'offre que 2 types d'alternances : le + et –.
Quand une bobine est + au maxi, les 2 autres sont alimentées par un – d'amplitude intermédiaire...

Courant triphasé 2 pôles

Nous allons voir comment dépasser ce minimum de 2 pôles...




Zoom sur cet élément

Les pôles magnétiques

1
2
3
4
5
6
7
8
Moteur triphasé 2 pôles
3 bobines, 1 phase par bobine, 2 dents sur le rotor 1 Nord + 1 Sud = 2 pôles magnétiques (1 paire de pôle).
Moteur synchrone triphasé 2 pôles
Pour une meilleure compréhension nous avons représenté un moteur synchrone avec une dent par pôle magnétique. Ici la vitesse en tr/s est identique à la fréquence du réseau en Hz. Pour 50 Hz : 50 tr/s soit 3000 tr/mn.
Moteur triphasé 4 pôles
6 bobines, la même phase sur les bobines opposées à 180°, 4 dents sur le rotor 2 Nord + 2 Sud = 4 pôles magnétiques (2 paires de pôles).
Moteur synchrone triphasé 4 pôles
Toujours le moteur synchrone, ici la vitesse en tr/s est identique à la moitié de la fréquence du réseau en Hz. Pour 50 Hz : 25 tr/s soit 1500 tr/mn.
Moteur triphasé 6 pôles
3 bobines, la même phase tous les 120°, 6 dents sur le rotor 3 Nord + 3 Sud = 6 pôles magnétiques (3 paires de pôles).
Moteur synchrone triphasé 6 pôles
Toujours le moteur synchrone, ici la vitesse en tr/s est identique au tiers de la fréquence du réseau en Hz. Pour 50 Hz : 16.67 tr/s soit 1000 tr/mn.
Moteur triphasé 8 pôles
3 bobines, la même phase tous les 90°, 8 dents sur le rotor 4 Nord + 4 Sud = 8 pôles magnétiques (4 paires de pôles).
Moteur synchrone triphasé 8 pôles
Toujours le moteur synchrone, ici la vitesse en tr/s est identique au quart de la fréquence du réseau en Hz. Pour 50 Hz : 12.5 tr/s soit 750 tr/mn.


Moteur synchrone



Vitesse (tr/s) = Fréquence (Hz) / Nb de paires de pôles
2 pôles = 1 paire ; 6 pôles = 3 paires...

Moteur asynchrone



Vitesse (tr/s) = Fréquence (Hz) / Nb de paires de pôles – Glissement
Glissement ≃ 1% à 10%

En tours / minute :



V (tr/mn) = ( F / n paires ) × 60 – G*
*Glissement si asynchrone




Zoom sur cet élément

Moteurs 2, 4, 6 et 8 pôles

Ce tableau résume les principales vitesses disponibles en fonction du nombre de pôles magnétiques. S'il existe des modèles avec 10 (500 tr/mn), 12 pôles... Ni aucune limite théorique vers des vitesses inférieures ; le moteur à courant alternatif n'est capable de dépasser la vitesse de synchronisme que via un convertisseur de fréquenceLes variateurs pour moteurs alternatifs sont capables de dépasser le 50 ou 60 Hertz pour 'monter' jusqu'à 100, 200 Hz voire bien plus. La seule autre solution est une surmultiplication mécanique par engrenages ou poulies....

3 bobines 2 p6 bobines 4 pôles9 bobines 6 p12 bobines 8 pôles
2 pôles
V = F
3000 tr/mn
à 50 Hz
4 pôles
V = F / 2
1500 tr/mn
à 50 Hz
6 pôles
V = F / 3
1000 tr/mn
à 50 Hz
8 pôles
V = F / 4
750 tr/mn
à 50 Hz
2 pôles4 pôles6 pôles8 pôles
NB : les vitesses s'entendent pour des moteurs synchrones, en asynchrone il conviendra de retrancher le glissement (de 1% à 10% environ).

Si l'on 'perd' de la vitesse entre un 8 pôles et un modèle 2 pôles, à puisssance consommée égale, ne gagne t-on rien à la place ?
Heureusement : oui !

La puissance étant identique, quand la vitesse diminue le couple (force en rotation) disponible augmente ! A l'instar du transformateur pour lequel rapport entre tensions et intensités est inverse pour conserver la puissance constante ; le rapport couple et vitesse est lui aussi inverse sur un moteur asynchrone puisque la puissance est conservée !




Zoom sur cet élément

Une seule phase vous manque... ? ...


Quiz/Complément réservé aux abonnés :

Je m'abonne !
   ― ― ― ― ― ―
Je me connecte !
S'abonner, accéder à mon espace membre Personnalisez, customisez, modifiez cette page Tutorat, demande d'assistance Mettre en favoris ce cours Quiz, se tester sur ce cours décodéco Discuter, échanger sur cette page Partager sur Facebook Recommander sur Google+ Discuter sur Twitter 2
S'abonner, accéder à mon espace membre Personnalisez, customisez, modifiez cette page Tutorat, demande d'assistance Mettre en favoris ce cours Quiz, se tester sur ce cours
< Espace privé, abonnés
Partagez, participez >
Discuter, échanger sur cette page Partager sur Facebook Recommander sur Google+ Discuter sur Twitter 2

4/5 : Couplages du moteur asynchrone triphasé

Constitutifs du moteur à courant alternatif :

Avec un modèle asynchrone :
intérieur petit moteur asynchrone Stator de moteur asynchrone triphasé 2 pôles
Mini moteur asynchrone monophaséStator d'un moteur triphasé 4 pôles
Rotor cage d'écureuil moteur asynchrone
Rotor cage d'un moteur asynchrone
Vue en coupe moteur Rotor cage bobiné
Vue en coupeRotor bobiné (démarrage rotorique)

Le rotor, généralement au centre, est l'induit, celui qui subit la champ magnétique tournant.

Le stator est l'acteur : l'inducteur celui qui génère le champ tournant.




Zoom sur cet élément

Plaque à bornes des moteurs triphasés

1
2
3
Cliquez sur l'animation pour la relancer
Disposition des bobines sur les plaques à bornes
Ingénieusement, les bobines sont raccordées ainsi sur la plaque à brones. Nous allons voir que cela facilite les couplages...
Barrettes en triangle sur plaque à bornes
Il convient de relier les plots par paire pour coupler le moteur en triangle. On dénombre 3 barrettes. L'alimentation se fera indifféremment en haut (Comme ici) ou en bas (voir lettres si schéma imposé : UVWXYZ).
Barrettes en étoile sur plaque à bornes
En étoile, il suffit de relier une rangée de 3 plots ensemble. Evidemment on évitera de relier le coté recevant l'alimentation ! Notez que le moteur va créer un neutre artificiel.
Pensez à doubler 1 des 2 barrettes à insérer pour ne pas perdre la 3°...

Tecnipass© moteur
Moteur triphasé 50 Hz / 60 Hz
Δ / λ 1.5 kW
220 V / 400 V 2840 / 3400 tr/mn
6.15 A / 3.5 A Cos φ 0.8

Les valeurs se lisent en colonneAttention à ne pas confondre récepteur, moteur, et générateur ! En étoile, le moteur accepte une tension √3 fois plus grande qu'en triangle puisque la tension des bobines est fixe et égale à celle acceptée par le moteur en triangle.
En triangle les bobines sont directement en parallèle sur l'alimentation
!

Réseau 220 VLorsque l'on ne fournit qu'une valeur c'est la tension composée entre phases (la plus grande)
Donc réseau 220 V = réseau 220 V / 127 V
220 V = tension composée 2 phases
127 V = tension simple Phase / Neutre
/ réseau 400 VLorsque l'on ne fournit qu'une valeur c'est la tension composée entre phases (la plus grande)
Donc réseau 400 V = réseau 400 V / 230 V
400 V = tension composée entre 2 phases
230 V = tension simple Phase / Neutre

Etoile triangle bobines moteur
Etoile : chaque bobine reçoit V
|
Triangle : chaque bobine reçoit U




Zoom sur cet élément

Vidéo sur les couplages



Etoile

Triangle

Couplage étoile
Pensez à ajouter les écrous !
Couplage triangle
Pensez à ajouter les écrous !




Zoom sur cet élément

Contrôle des bobines


Pour votre sécurité : le moteur doit être consigné !

Mesurer et comparer la résistance des bobines d'un moteur permet de vérifier s'il a subit une forte surcharge ! Si une résistance infinie dévoilerait un fil coupé, une valeur moindre sur un enroulement indique un défaut ayant des conséquencesUn enroulement en court-circuit partiel ? Le vernis d'isolement est déficient probablement suite à une surchauffe ! Il opposera une résistance plus faible que les autres. En dessous d'≃ 1% d'erreur le moteur ne posera pas de problème. Au dessus, le 'relais' de protection thermique va déclencher pour cause de déséquilibre des intensités.. Il convient donc d'effectuer les 3 mesures en vidéo et ci-dessous :
Comparaison de la résistance des bobines moteurNotez le double trait sur l'Ohmmètre, 2 épais qui font circuler une intensité, 2 fins qui mesurent la tension : mesure 4 fils abordée dans les conseils+. L'appareil assurant cette fonction est un milliohmmètre. En effet, en dessous de quelques Ohm, il est impossible de comparer les résistances des bobines à cause de la résistance des fils et du contact qui faussent complètement les résultats !
Le milliohmmètre à avantageusement remplacé le pont de Wheatstone !




Zoom sur cet élément

Vérifier l'isolement des bobines


Résistance d'isolement :


Ce test ne s'effectue pas avec un Ohmmètre classique (test sous tension < 3 V) mais en injectant 500 à 1000 Vcc.
Un moteur (Ex un moteur BTA : 400 V efficaces triphasé) doit être testé sous 500 à 1000 V continus (suivant classe).
Ainsi on vérifie un défaut d'isolement indétectable avec un simple Ohmmètre.

Méthode de mesure : 2 familles de 3 tests :

  1. Injecter la tension entre les bobines, moteur désaccouplé = 3 tests
  2. Entre chaque bobine et la carcasse = 3 tests
  3. La valeur lue doit être supérieure à 500 kΩ ou 1 MΩ (suivant classe)

Attention l'appareil injecte jusqu'à 1000 Vcc, pouvant se maintenir par effet capacitif : protégez-vous !
Pour votre sécurité : le moteur doit être consigné !

Contrôle de l'isolement des bobines d'un moteurVérifier l'isolement carcasse (masse) moteur




Zoom sur cet élément

Pourquoi le Mégohmmètre ? ...


Quiz/Complément réservé aux abonnés :

Je m'abonne !
   ― ― ― ― ― ―
Je me connecte !
S'abonner, accéder à mon espace membre Personnalisez, customisez, modifiez cette page Tutorat, demande d'assistance Mettre en favoris ce cours Quiz, se tester sur ce cours décodéco Discuter, échanger sur cette page Partager sur Facebook Recommander sur Google+ Discuter sur Twitter 2
S'abonner, accéder à mon espace membre Personnalisez, customisez, modifiez cette page Tutorat, demande d'assistance Mettre en favoris ce cours Quiz, se tester sur ce cours
< Espace privé, abonnés
Partagez, participez >
Discuter, échanger sur cette page Partager sur Facebook Recommander sur Google+ Discuter sur Twitter 2

5/5 : Caractéristiques

Courbes du moteur asynchrone


1
2
3
4
courbe intensité moteur asynchrone
Le moteur asynchrone se comporte, comme un transformateur en court-circuit via sa cage qui joue le rôle de secondaire. Ce cct, répercuté aux bobines inductrices (primaires), engendre une intensité Id maximale au démarrage, généralement comprise entre 6 et 7 In (I nominal) ! Au fur et à mesure que le rotor prend de la vitesse, sa tension induite diminue entraînant le diminution de la puissance requise au rotor (secondaire) et donc par effet transformateur, au primaire. L'intensité In nominale mentionnée sur la plaque à borne correspond à la puissance mécanique fournie et elle aussi mentionnée sur la plaque. A vide, l'intensité est bien moindre !
Certains rotors proposaient 2 cages, une résistive en périphérie pour limiter Id et optimiser le couple. L'usage de variateurs convertisseurs de fréquence remplace ce procédé coûteux et complexe.
Courbe pertes Joule moteur asynchrone
Puisque l'intensité est maximale au démarrage, les pertes Joule (PJ = R × I²) le sont aussi. Résultat d'un compromis entre la puissance visée, l'encombrement et l'efficacité, la résistance globale du moteurIl faut tenir compte des résistances statoriques et de la résistance rotorique..., engendre des pertes Joule qui deviennent non négligeables quand on dépasse la puissance nominale...
Là encore l'emploi de moteur à double cage mais surtout des variateurs permet de palier ce problème.
(démarrage à fréquence plus faible).
Courbe rendement et cosinus phi moteur asynchrone
Le rendement du moteur est évidemment nul à vide, aucune puissance n'est fournie, puis maximal à la puissance nominale. Au delà de cette valeur le η s'écroule notamment à cause des pertes Joule. Dans les Conseils+ on aborde les pertes fer
La courbe de cosinus φ est proche de celle du rendement η. Effectivement le Cos φ est un important constituant du rendement électrique d'un moteur. Mais il n'est pas seul contrairement à ce que trop souvent avancé !
Dans les Conseils+ on détaille les différentes pertes (fer...) et le Cos φ.
Courbe couple moteur asynchrone
Enfin le couple ! Le grand défaut du très robuste moteur asynchrone réside dans cette courbe : le couple est inférieur, pendant le démarrage, au couple obtenu à régime nominal.
Là encore les variateurs permettent de compenser cette faiblesse et de s'approcher de son ancien rival : le moteur à courant continu (avec balais). Le couple est pénalisé au démarrage à cause des pertes Joule qui convertissent en chaleur une grande partie de la puissance consommée...




Zoom sur cet élément

Rendement en détail :

Très proche de celui d'un transformateur, le rendement d'un moteur asynchrone triphasé peut dépasser 90%. Les pertes sont essentiellement par effet Joule comme le démontre le schéma ci-dessous :
Pertes du moteur asynchrone
Ce schéma n'inclue pas les éventuelles pertes dues au variateur d'alimentation ni le cosinus phi admis comme compensé puisque Pa exprime ici la puissance absorbée en Watt et non S en VA
  • Pa = Puissance électrique absorbée
  • Ps = Puissance transmise par le stator
  • Pr = Puissance transmise par le rotor
  • Pu = Puissance mécanique réellement utile

  • St = Pertes statoriques : pertes JouleP = Rs (résistance bobines du stator en Ω) × I²
    On prend R d'1 seule bobine pour le calcul, par le jeu des couplages λ / Δ
    Les 3 résistances / √3² s'annulent !
    et pertes fer
  • Rt = Pertes rotoriques : très faibles, liées au glissementIci_vu_au_survol
  • Mc = Pertes mécaniques (frottements : roulements et ventilation)




Zoom sur cet élément

Mesure de vitesse


Mesure de la vitesse du moteur asynchrone suivant 2 méthodes : avec tachymètre à infra-rouge laser, puis par le biais de notre lampe stroboscopiqueMesure vitesse du moteur asynchrone à LED.




Zoom sur cet élément

Retour de réparation ? Sens des bobines !...


Quiz/Complément réservé aux abonnés :

Je m'abonne !
   ― ― ― ― ― ―
Je me connecte !
S'abonner, accéder à mon espace membre Personnalisez, customisez, modifiez cette page Tutorat, demande d'assistance Mettre en favoris ce cours Quiz, se tester sur ce cours décodéco Discuter, échanger sur cette page Partager sur Facebook Recommander sur Google+ Discuter sur Twitter 2
S'abonner, accéder à mon espace membre Personnalisez, customisez, modifiez cette page Tutorat, demande d'assistance Mettre en favoris ce cours Quiz, se tester sur ce cours
< Espace privé, abonnés
Partagez, participez >
Discuter, échanger sur cette page Partager sur Facebook Recommander sur Google+ Discuter sur Twitter 2

L'entrefer

Aussi clairement que son nom l'indique il s'agit de la distance entre fers !
L'air est très imperméable au champ magnétique ce qui engendre des pertes. Toutefois il faut bien un minimum d'espace entre les conducteurs magnétiques sans quoi :
  • Entre rotor et stator : aucune rotation possible !
  • Entre noyaux de bobines : court-circuit magnétique et donc absence de pôles magnétiques !

Voici 2 illustrations :
Bobines de moteur brushlessMoteur à cage
A gauche, entrefer entre noyaux de bobines, à droite entre rotor et stator.

Rappels sur les triangles

La somme des 3 angles de tout triangle est de 180°Somme 3 cotés triangle 180°
Quelle que soit sa forme, tout triangle offre 180° de somme pour ses 3 cotés
. Dans un triangle rectangle tel que ci-dessous :
triangle rectangle pour cosinus sinus tangente
Des règles spécifiques permettent de calculer les angles ou les cotés manquants.
  • Le cosinusPetit mnémotechnique : adjacent inclus un c comme cosinus.
    Ainsi, le ratio entre adjacent et hypoténuse est égal au cosinus de cet angle, ce qui permet avec une calculatrice (inverse cosinus) de retrouver l'angle
    : coté adjacent / hypoténuse
  • Le sinusNouveau mnémotechnique : opposé inclus un s comme sinus : coté opposé / hypoténuse
  • La tangenteLa tangente est utilisée par les distributeurs de courant électrique, le cosinus pour les récepteurs : opposé / adjacent

Mesure 4 fils

L'illustration ci-dessous nous révèle 2 circuits :
  1. En noir gras le circuit alimenté par le générateur de courantGénérateur d'intensité ou prévoir une alimentation capable de travailler en court-circuit dans la mesure où la résistance à mesurer est faible
    Le montage 4 fils ne se justifie que pour des résistances faibles (inférieures à 20 Ω) ou de grandes distances
    Ou pour de la grande précision : sonde PT100
    Sonde PT100
  2. En gris fin, le circuit de mesure avec le voltmètre.
Mesure 4 fils principe
Pourquoi ne pas mesurer la tension U directement sur le générateur d'intensité et économiser ainsi 2 fils ?
La résistance des fils acheminant le puissance ne doit pas être négligée, si R à mesurer vaut 1 Ω ; R fil peut engendrer 10% d'erreur (≃ 0.1 Ω par mètre pour du 0.75 mm²)
Par contre la boucle du voltmètre n’achemine quasiment aucune intensitéLa résistance des multimètres en position voltmètre est standardisée à 10 MΩ ; ce quel que soit le calibre et le type de tension (Continue ou alternative). Ainsi pour connaître R à mesurer on applique : R = U / I ; tout simplement !

Notez que même au niveau du raccordement des 4 fils il convient d'être prudent !
La photo ci-dessous représente un shuntRésistance très faible pour mesurer une intensité via la loi d'Ohm.
Ex : 0.001 Ω (1 mΩ) pour mesurer des centaines d'Ampères avec un voltmètre sur le calibre 200 mV : 1 mV = 1 A ; 150 mV = 150 A (150 mV / 0.001 Ω = 150 A)
: notez la position des vis de raccordementLes fils de mesure au plus près de l'élément à contrôler et surtout pas au même endroit que la puissance pour ne pas fausser la mesure à cause des résistances de serrage et de contact !
Les fils noirs : la puissance, les blancs : la boucle de mesure du voltmètre...
!

Shunt de mesure 100 A
Mesure 2 fils vs mesure 4 fils instrumentation

Une variante, la PT100 : 3 fils

Sonde PT100 3 ou 4 fils
NB : Il existe une variante à 3 fils, dans ce cas la chute de tension dans un fils est mesurée et multipliée par 2 avant d'être soustraite tel que ci-dessous :
Schéma PT100 3 fils
R sonde = [U - (2 × u)] / I
Variante la plus utilisée car plus économique (3 fils au lieu de 4), elle impose que les fils soient identiques ce qui est le cas lors de l'utilisation d'un câble !

Outrunner, inrunner, disque

Les moteurs dont le rotor tourne autour du stator (ventilateurs..) sont dits 'outrunner' :



Ceux dont le rotor tourne au centre du stator sont appelés 'inrunner' :



Enfin il existe des moteurs 'disque', très en vogue car plus simple à concevoir !
EN effet, 2 disques tournent concentriquement...
Conseils+, compléments, prérequis :
Entrefer
Cosinus, Tangente
Mesure 3 et 4 fils, pt100
Rotor Stator

Crée le 14 / 12 / 2016, der. màj le 04 / 11 / 2017 par : Guillaume (Guillaume DUPAS)
Contributeur Guillaume DUPAS Gu5835e07c1389f
Cours vu 293 fois ★★★★☆
Pas encore de commentaire
Gu5835e07c1389f
https://www.tecnipass.com/cours-materiels-machines-moteur.asynchrone QUIFOCUS https://www.tecnipass.com Cx58511c53e7f0e
coursactifs