TP VARIATION DE VITESSE (ALIMENTATION SINUSOÏDALE)
Etude
de la chaîne d'énergie du malaxeur -
Activités du chef de projet
Le moteur asynchrone est un moteur dont l'alimentation est triphasée.
De la même façon qu'un moteur à courant continu a son propre modèle
électrique, le moteur asynchrone possède une modélisation électrique pour
chacune de ses 3 phases.
L'ambition de cette partie est :
* de vous faire étudier la structure de l'alimentation du système
* de vous faire étudier la modélisation électrique du moteur
asynchrone.
Au préalable, il est demandé de prendre connaissance du dossier
technique du Malaxeur, disponible dans les documents ressource.
Etude de la structure de l'alimentation
Fonction
"ALIMENTER"
Une partie de l'armoire de puissance est schématisée
ci-dessous.
Question
1
Par
une recherche documentaire sur Internet, et à l'aide du document
ressource, compléter le schéma ci-dessus par le nom de
l'élément désigné et sa fonction.
Fonction
"CONVERTIR"
Question
2
Il existe trois convertisseurs dans ce système : les 2 moteurs
M1 et M2, et les résistances chauffantes, tels que représentés
ci-dessous :
Indiquer la nature de chacune des énergies
qui entrent et sortent de ce schéma.
Question
3
Le moteur M1 est alimenté par un variateur de vitesse "Altivar",
repéré A10 dans l'armoire électrique.
En vous aidant du document ressource, préciser le type
de conversion réalisé par ce composant.
Alimentation
du moteur
Question
4
La
plaque signalétique du moteur est reproduite ci-dessous :
On rappelle que la tension simple du réseau d'alimentation
est égale à Veff=230V, et que la tension composée est égale à
Ueff=400V.
Sachant que le branchement d'un moteur en étoile est un
branchement entre phase et neutre, et que le branchement en
triangle est entre deux phases, justifier le couplage
retenu pour les deux moteurs M1 et M2
Modélisation électrique du moteur
Généralités sur la modélisation du moteur asynchrone
Le moteur asynchrone est un moteur triphasé,
comportant un stator bobiné par phase.
Lorsque le moteur ne délivre aucun couple, sa
vitesse de rotation dépend de la fréquence des signaux
du stator. Il s'agit de la vitesse de
synchronisme Ns : (avec ω
pulsation des signaux, et p nombre de paires de pôles
du stator)
Lorsque le moteur délivre un couple
électromagnétique, sa vitesse de rotation diminue. On
appelle glissement g la chute
relative de vitesse :
Sa vitesse de rotation n'est donc pas fixe, elle
dépend du couple électromagnétique.
Chaque phase peut être modélisée de la façon
suivante :
V1
: tension efficace sur la bobine du stator
R1 : résistance de la bobine
X1 : réactance complexe de fuite du stator
Rf : résistance fictive modélisant les pertes fer
Xm : réactance de magnétisation
X2 : réactance complexe de fuite du rotor
R2 : résistance d'une phase du rotor
g : glissement
Détermination de la résistance R1 d'une bobine
Question
5
On rappelle les schémas des couples
étoile ou triangle :
Moteur isolé, on mesure une résistance
entre 2 phases égale à RΩ
=
40 Ω.
En déduire la valeur de la résistance R1
d'une bobine.
Détermination des caractéristiques R2 et X2
du rotor
Question
6
On
effectue à présent un essai rotor bloqué sous tension réduite. On
relève alors les puissances et courants suivants :
* Tension efficace composée : U10=110V
* Courant efficace de ligne : I10=1,6 A
* Puissance active consommée : P0=252 W
* Puissance réactive consommée : Q0=145 VAR
En négligeant les termes Rf et Xm, en déduire
les valeurs de R2 et X2. On rappelle que :
* rotor bloqué, le glissement vaut g=1
* la puissance consommée, active ou réactive, est celle
consommée par les 3 phases
* Le courant efficace dans une phase vaut 
dans
un couplage triangle
FIN DE CETTE PARTIE
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