LE MOTEUR ASYNCHRONE TRIPHASÉ
I Généralités :
Le moteur asynchrone triphasé est constitué d'un stator (inducteur) et d'un rotor (induit).
I.1 Le stator :
Le stator est composé de 3p bobines alimentées par un système de tension triphasées de fréquence f.
Ces 3p bobines créent un champ magnétique tournant à la pulsation de synchronisme
S
qui se répartit
sinusoïdalement dans l'entrefer (espace entre le rotor et le stator) de la machine.
S
est donnée par la relation :
S
=
pavec
=2 ⋅⋅f en [rad /s]
p: nbre de paires de pôles
S
: vitesse angulaire en [rad /s]
La vitesse de rotation synchrone n
S
du champ magnétique tournant est :
n
S
=f
p avec f en [Hz]
p: nbre de paires de pôles
n
S
: en [tr/s] et n
S
=
S
2
⋅
Si la fréquence f = 50 Hz, les vitesses synchrones possibles sont :
p n
S
[tr/s] n
S
[tr/min]
1 50 3000
2 25 1500
3 16,67 1000
4 12,5 750
I.2 Le rotor :
Le rotor du moteur asynchrone triphasé peut-être « à cage d'écureuil » ou bobiné. Le rotor ne possède
aucune liaison électrique avec le stator. Le rotor constitue un circuit électrique fermé où se crée des courants
induits qui entraînent le mise en rotation du rotor. Le rotor tourne à la vitesse de rotation n
qui est inférieure à la
vitesse synchrone.
On dit que le rotor glisse par rapport au champ magnétique tournant; on parle alors de glissement qui
dépend de la charge.
On définit le glissement par g=n
S
n
n
S
=
S
S
(sans unité ou en %).
I.3 Symbole :
Moteur à cage d'écureuil: Moteur à rotor bobiné :
Y.MOREL Le moteur asynchrone triphasé Page 1/6
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II Plaque signalétique et couplage d'un moteur asynchrone triphasé :
II.1 La plaque signalétique :
Ces indications correspondent aux grandeurs nominales du moteur.
La puissance indiquée représente la puissante mécanique utile P
U
.
La vitesse de rotation est n = 1420 tr/min.
La vitesse synchrone n
S
est la vitesse immédiatement supérieure
(voir tableau page précédente) soit n
S
= 1500 tr/min.
On retrouve p = 2 soit 4 pôles magnétiques.
II.2 Couplage du stator :
Sur la plaque signalétique, la tension la plus faible représente la tension nominale aux bornes d'un
enroulement du stator. Le couplage du moteur dépend du réseau triphasé dont on dispose.
Sur le réseau triphasé V / U (V : tension simple ; U tension composée) , ce moteur sera couplé :
• en étoile (Y) si la tension aux bornes d'un enroulement correspond à la tension V.
• en triangle (D ou ∆) si la tension aux bornes d'un enroulement correspond à la tension U.
Pour notre exemple, sur le réseau 130 V / 230 V : le stator sera couplé en triangle.
sur le réseau 230 V / 400 V : le stator sera couplé en étoile.
Les intensités 16,3 A / 9,4 A correspondent à l'intensité I en ligne suivant le couplage choisit.
Si le stator est couplé en triangle, chaque enroulement est traversé par l'intensité J=I
3 =16,3
3 =9,4 A
Si le stator est couplé en étoile, chaque enroulement est traversé par l'intensité en ligne I
=
9,4 A
III Fonctionnement du moteur :
III.1 Fonctionnement à vide :
Lorsque le moteur fonctionne à vide (pas de charge couplée au moteur), sa vitesse de rotation n
0
est
proche de la vitesse de synchronisme n
S
. On considère que g
=
0 et n
0
=
n
S
Le facteur de puissance à vide ( cos
0
0,2 ) est faible mais pas l'intensité à vide I
0
. Ce courant sert
à créer le champ magnétique tournant, on parle alors de courant de magnétisant.
III.2 Fonctionnement en charge :
Y.MOREL Le moteur asynchrone triphasé Page 2/6
4 pôles ; 4,4 kW
230V / 400 V ; 16,3 A / 9,4 A
50 Hz ; 1420 tr/min ; cos φ = 0,85
T
U
[N.m]
n [tr/min]n
S
T
D
A vide :
n = n
S
Fonctionnement nominale.
(T
N
, n
N
)
La caractéristique est
assimilée à une droite.
Au voisinage du point de fonctionnement, on
assimile la caractéristique T
U
(n) à une droite
telle que : T
U
=
a.n
b.
Les coefficients a et b se trouvent en utilisant
deux points de la caractéristique.
Le premier est le fonctionnement à vide
T
U
=
0
n=n
S
Le deuxième est le fonctionnement nominale
T
U
=
T
N
n=n
N
par exemple.
