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MACHINES ASYNCHRONES TRIPHASÉES (théorie). r 1. l 1 w. r 2 /g. l 2 w. V 1. R o. X o. E 1. E 2 /g. V 2 =0. E 2 /g = m E 1. T. 4-3 Schéma monophasé. Machines Asynchrones. r1 et l 1 w : caractéristiques des enroulements primaires
E N D
r1 l1 w r2/g l2 w V1 Ro Xo E1 E2/g V2=0 E2/g = m E1 T 4-3 Schéma monophasé Machines Asynchrones 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
r1 l1 w r2/g l2 w V1 Ro Xo E1 E2/g V2=0 E2/g = m E1 T 4-3 Schéma monophasé 4- Machines Asynchrones STATOR ROTOR ENTREFER
r1 l1 w r2/g l2 w V1 Ro Xo E1 E2/g V2=0 Remarque : est toujours très faible et souvent négligé Alors : E2/g = m E1 T Machines Asynchrones 4-3 Schéma monophasé STATOR ROTOR On pose :
r1 l1 w r2/g l2 w V1 Ro Xo E1 E2/g V2=0 E2/g = m E1 T Machines Asynchrones 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 :
r1 l1 w r2/g l2 w V1 Ro Xo E1 E2/g V2=0 E2/g = m E1 T Machines Asynchrones 4-5 Expression du couple Le COUPLE qui s’exerce sur le ROTOR, appelé COUPLEELECTROMECANIQUE (ou électromagnétique) vaut donc :
Machines Asynchrones 4-5 Expression du couple Or : Donc :
Machines Asynchrones 4-5 Expression du couple Or : Donc :
V1 tension de la source w pulsation m caractéristiques r2 physiques du l2 moteur Machines Asynchrones 4-5 Expression du couple En général, valeurs fixes Donc = constantes
Machines Asynchrones 4-5 Expression du couple
4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones C’est l’étude de la courbe du COUPLE
4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones Cem 0 Quand : g 0 x N&D par (g/r2)2 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) Cem (-g) = - Cem (g) De plus :
4-6 Stabilité de la machine asynchrone Machines Asynchrones
car r2 / g = hyperbole et g (l2w)2 = droite Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone La valeur maximale de Cem est atteinte pour D minimum D est minimum pour C’est à dire pour
Cem CMax 0 g0 g Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone Remarque : C max est indépendant de r2
Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone Remarque : Rapport de C em/ C MAX
Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone Remarque : Rapport de C em/ C MAX
Cem CMax 0 g W WS 0 -1 1 g0 Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone Retour sur la courbe du Couple Dans un moteur, r2 << l2w g0 < 1
Cem CMax 0 g W WS 0 -1 1 g0 Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone
Cem W = WS Cem = 0 W = 0 Cem = Cdém W Machines Asynchrones 4-6 Stabilité de la machine asynchrone 0 WS
STATOR ROTOR Machines Asynchrones 4-7 Puissance de la machine asynchrone Pabs = Pélec = PjSt+ PFSt+ PFRot+PjRot+Pméc+PU = 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
PTrans = PFRot+PjRot+Pméc+PU 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 : PU+Pméc =PTrans – PjRot PU = (1-g) * PTrans Pméc =souvent négligeable
PjRot = g * PTrans = g * [Pabs – PjSt –PfSt] Machines Asynchrones 4-8 Rendement de la machine asynchrone = PU / Pabs = (Pabs – PjSt – PfST – PfRot – PjRot – Pméc) / Pabs [Pabs – PjSt – (PfST + Pméc)] = (1-g) Pabs (àg*Pmécprêt)