MACHINES ASYNCHRONES TRIPHASÉES (théorie)

Machines Asynchrones r1 l1 w l2 w r2/g Ro Xo E1 V1 V2=0 E2/g T 4-3 Schéma monophasé r1 l1 w l2 w r2/g Ro Xo E1 V1 V2=0 E2/g T E2/g = m E1 r1 et l1 w : caractéristiques des enroulements primaires r2 et l2w : caractéristiques des enroulements secondaires Ro et Xo : Pertes Fer (actif) et Magnétisantes (réactif) du moteur

4- Machines Asynchrones 4-3 Schéma monophasé r1 l1 w l2 w r2/g Ro Xo E1 V1 V2=0 E2/g T E2/g = m E1 STATOR ROTOR ENTREFER

Machines Asynchrones Remarque : l1 w l2 w r2/g Ro Xo E1 V1 V2=0 E2/g T E2/g = m E1 4-3 Schéma monophasé STATOR ROTOR Remarque : est toujours très faible et souvent négligé Alors : On pose :

Machines Asynchrones r1 l1 w l2 w r2/g Ro Xo E1 V1 V2=0 E2/g T E2/g = m E1 4-4 Puissance transmise STATOR ROTOR La PUISSANCE transmise du STATOR au ROTOR, par le champ magnétique tournant à la vitesse Ws s’exprime d’après le schéma monophasé équivalent par :

COUPLE ELECTROMECANIQUE Machines Asynchrones r1 l1 w l2 w r2/g Ro Xo E1 V1 V2=0 E2/g T E2/g = m E1 4-5 Expression du couple Le COUPLE qui s’exerce sur le ROTOR, appelé COUPLE ELECTROMECANIQUE (ou électromagnétique) vaut donc :

Machines Asynchrones 4-5 Expression du couple Or : Donc :

Machines Asynchrones 4-5 Expression du couple Or : Donc :

Machines Asynchrones V1 tension de la source w pulsation 4-5 Expression du couple V1 tension de la source w pulsation En général, valeurs fixes m caractéristiques r2 physiques du l2 moteur Donc = constantes

Machines Asynchrones 4-5 Expression du couple

4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone C’est l’étude de la courbe du COUPLE

4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone Quand : g 0 x N&D par (g/r2)2 Cem  0 Quand : g ¥ Cem  0 Quand : g est petit, alors l2w << r2/g Cem @ K. g / r2 (droite) Quand : g est grand, alors l2w >> r2/g Cem @ K’.r2/g (hyperbole) De plus : Cem (-g) = - Cem (g)

4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone

4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone La valeur maximale de Cem est atteinte pour D minimum D est minimum pour car r2 / g = hyperbole et g (l2w)2 = droite C’est à dire pour

Machines Asynchrones CMax g0 Remarque : C max est indépendant de r2 4-6 Stabilité de la machine asynchrone Cem g g0 CMax Remarque : C max est indépendant de r2

4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone Remarque : Rapport de C em / C MAX

4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone Remarque : Rapport de C em / C MAX

4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone Retour sur la courbe du Couple Cem g g0 CMax Dans un moteur, r2 << l2w  g0 < 1 W WS 1 -1

4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone Cem g g0 CMax 1 -1 W WS

4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone W Cem W = WS  Cem = 0 W = 0  Cem = Cdém WS

Pabs = Pélec = PjSt+ PFSt+ P FRot+PjRot+Pméc+PU Machines Asynchrones 4-7 Puissance de la machine asynchrone Pabs = Pélec = PjSt+ PFSt+ P FRot+PjRot+Pméc+PU STATOR ROTOR = Ptrans = puissance transmise PjSt = 3 r1 * I12 P10 = Puissance à vide Pméc = Souvent négligées 3 r1 * I102 = Très faible, négligé ou calculé PFSt = P10 – Pméc - 3 r1 * I102 PFRot = % à f2 = g*f1 donc négligeables PjRot = 3 r2 * I22

4-7 Puissance de la machine asynchrone Machines Asynchrones 4-7 Puissance de la machine asynchrone Remarques : PjRot = 3 r2 * I22 PTrans = 3 r2/g * I22 PjRot = g * PTrans On en déduit : PTrans = P FRot+PjRot+Pméc+PU PU +Pméc = PTrans – PjRot PU = (1-g) * PTrans Pméc = souvent négligeable

PjRot = g * PTrans = PU / Pabs Machines Asynchrones 4-8 Rendement de la machine asynchrone = PU / Pabs  = (Pabs – PjSt – PfST – PfRot – PjRot – Pméc) / Pabs PjRot = g * PTrans = g * [Pabs – PjSt –PfSt] [Pabs – PjSt – (PfST + Pméc)]  = (1-g) Pabs (à g*Pméc prêt)