1)
a - Dire très brièvement quel est le rôle du stator du moteur. b - Pourquoi appelle-t-on ce moteur « asynchrone »? 2) Les conditions nominales de fonctionnement du moteur asynchrone triphasé sont indiquées sur la
plaque signalétique:
·
127 V / 220 V;
intensité efficace nominale du courant de ligne IN = 80 A;
facteur de puissance nominal cos ϕN = 0, 79.
a - Le moteur asynchrone triphasé est alimenté par une source de tension triphasée 127 V / 220
V. Justifier le couplage étoile des enroulements statoriques du moteur. b - Donner l'expression littérale de la puissance absorbée PA par le stator. Ecrire l'application
numérique sans calculer la valeur de PA. Le résultat numérique donne PA = 24 kW. c - Calculer la puissance utile PU fournie à l'arbre du moteur sachant que le rendement est égal à
90%. d - Donner l'expression littérale de la puissance PJS perdue par effet Joule dans le stator en
fonction de la résistance r d'un enroulement statorique. Sachant que r = 0, 1Ω, calculer PJS. 3)
a - Compléter la figure n° 2 du document réponse n°1 en y ajoutant:
• un wattmètre entre phase et neutre;
• un voltmètre permettant de mesurer la valeur efficace de la tension composée.
Plaque Signalétique D Un Moteur Asynchrone Triphasé Formules
La puissance apparente nominale du moteur ne
dpend pas du couplage. S = rac carre (3) U eff I eff
= 1, 732*400*6, 5 = 4500
VA. Le facteur de puissance est
faible pour un fonctionnement
vide. La composante ractive importante du courant
vide correspond la magntisation du
circuit. Quand la puissance active augmente beaucoup, le courant
en ligne augmente peu. Or P = racine(3) j
Quand la charge augmente, le
facteur de puissance
augmente. A vide, la vitesse de rotation est proche de la vitesse
de synchronisme; elle ne dpend donc que de la
frquence f. Or la frquence f n'est pas
modifie. La vitesse de rotation ne varie
pratiquement pas pour un fonctionnement
sous tension
rduite. g = f r / f la
valeur de f r, frquence des courants
rotoriques, est faible
f r = gf soit 50*0, 04 =
2 Hz. Pour un couplage toile, R B = 2. R;
pour un couplage triangle, R B = 2. R/3
Puisque le stator est coupl en triangle et R =
5, 4 W, R B =
3, 6 W.
fonctionnement U/ f
constant:
Pour le moteur asynchrone utilis, le nombre de
ples est 4.
Plaque Signalétique D Un Moteur Asynchrone Triphasé À
Indice de protection IP + IK → indique par trois chiffres la résistance du moteur à la poussière, à l'eau et aux chocs mécaniques. Complément: Le choix d'une machine est également conditionné par ses conditions de fonctionnement. Ainsi on définit 10 "services" type en fonction des régimes de fonctionnement (Démarrage, Fonctionnement nominal, fonctionnement à vide, freinage, arrêt). Voir le détail des 10 services
3°)Étude en charge. Le moteur triphasé entraîne une machine qui exerce sur l'arbre un couple résistant de moment
TR = 75 N. m, indépendant de la fréquence de rotation. 3. 1) Tracer la caractéristique mécanique TR = f(n) de la charge sur le document 1. Placer le point
de fonctionnement. 3. 2) En déduire:
- la fréquence de rotation n,
- le moment Tu du couple utile du moteur
3. 3) Calculer:
la puissance utile Pu du moteur,
le glissement g.
4) Puissance électrique du moteur. Le moteur délivre une puissance mécanique utile Pu = 7, 5 kW. Les grandeurs électriques ont été mesurées par le montage suivant:
Les résultats des mesures sont: V = 222 V; I = 16 A et P = 2, 75 kW. 4. 1) Les grandeurs V et I sont-elles des valeurs moyennes, des valeurs efficaces ou des valeurs
instantanées? 4. 2) Préciser le type d'appareil utilisé pour mesurer I et V.
4. 3) Calculer la puissance active absorbée par le moteur. 4. 4) Calculer le facteur de puissance cos ϕ du moteur. Bernaud J. 1/8
Citer une méthode permettant de relever ce facteur.
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