Choix D'un Moteur Asynchrone

Les critères de Choix

Le choix d'un moteur asynchrone et de son mode de démarrage dépendent de la puissance installée du réseau d’alimentation (qui définit l’appel du courant admissible).

La chute de tension au démarrage doit être ≤ à ± 5% de la tension réseau.

La tension d’alimentation du moteur doit être compatible avec celle du réseau.

Le moteur asynchrone doit être choisi pour fonctionner à puissance nominale, c’est à cette puissance que le rendement du moteur et le cos sont les meilleurs

Le démarrage d’un moteur asynchrone ne peut avoir lieu que si le couple moteur est à chaque instant supérieur au couple résistant de la machine à entrainer. (Le couple résistant d’une machine définit l’effort que la charge mécanique oppose au maintien de sa mise en mouvement. Il s’exprime en Newton mètre (Nm)).

Couple résistant, puissance et réseau constituent les facteurs principaux pour le choix d’un moteur asynchrone triphasé et son mode de démarrage.

Remarque : En critère de choix on ajoute en plus l’inertie ?

L’inertie est une résistance des objets pesants (lourd) au mouvement qui leur est imposé. Elle est d’autant plus importante que la masse de la charge est grande et s’oppose à la mise en mouvement.

Elle est caractérisée par le moment d’inertie J, qui s’exprime en kg/m2.

L’inertie définie donc le couple nécessaire pour mettre en mouvement une masse m.

Les divers couples résistants :

Les couples résistants des machines à entrainer par les moteurs asynchrones sont classés en 4 catégories.

Machine à puissance constante (enrouleuse, compresseur, essoreuse)

Machine à couple constant (levage, Broyeur, pompe…)

Machine à couple proportionnel à la vitesse,

(mélangeur)

Machine à couple proportionnel au carré de la vitesse (ventilateur, pompe centrifuge)

Couple de démarrage

Pour que le moteur entraine une machine, il lui faut un couple de démarrage.

Celui-ci doit d’une part décoller la masse (de moment d’inertie J) de la machine et d’autre part vaincre le couple résistant relatif à la machine.

On désigne par Ta le couple d’accélération (qui n’existe que pendant la mise en vitesse de la masse d’inertie J) et Tr le couple résistant de la machine (qui se maintien durant tout le fonctionnement du moteur)

Ainsi le Couple de démarrage Td peut se calculer : Td =

Courbe de Couple d’un moteur asynchrone

Exploitation Courbe de couples (Couple moteur et couple résistant)

Couples moteur et résistant en fonction de la vitesse

Sur la figure indiquer les points :

Td : couple de démarrage (à n=0) Td =

Tmax : Couple moteur max Tmax =

Td est représenté par la flèche de gauche en observant les 2 autres flèches, donner l’équation de Td

Td =

En observant l’allure du couple résistant, quelle application réalise t’on

Donner la valeur de Tr1

Le moteur démarre-t-il ? (Td > Tr)

Quel point de la figure permet de dire que le démarrage est fini ?

En ce point (régime établi), à quoi est égal Ta et n

Que vaut le couple moteur

Tr1 représente une charge équivalente à 500Kg

Représenter sur la figure Tr2 pour une charge de 750Kg

Le moteur démarre-t-il ?

A quelle vitesse tourne le moteur dans ces conditions en régime établi

Tr3 représente une charge de 1.25 tonne, représenter Tr3

Le moteur démarre-t-il ?

Autre exemple

A quoi est égal Td

Td =

En observant l’allure de Tr quelle application réalise-t-on ?

Lorsque la vitesse est nulle, arrivez-vous à faire tourner les pales d’un ventilateur

Quelle conclusion pouvez-vous faire de Tr à vitesse nulle

Couple d’accélération

Mode de calcul :

Selon le temps mis à la machine à entrainer pour atteindre sa vitesse nominale, le couple d’accélération sera plus ou moins important

Le Couple d’accélération dépend des masses à mettre en mouvement (J) et de la variation de la vitesse de rotation (vitesse angulaire) dans le temps

Formule : avec

Exemple 1 :

Calcul du couple d’accélération d’un moteur devant entrainer une machine dont le moment d’inertie est de 0,25kg.m2. La vitesse devant passer de 0 à 1435tr/min en 5s. L’inertie du moteur est comprise dans le moment d’inertie de la machine. (n

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