Cours machine asynchrone (cours et problèmes)OMAR EL MOUDEN
La machine asynchrone, connue également sous le terme anglo-saxon de machine à induction, est une machine électrique à courant alternatif sans connexion entre le stator et le rotor.
Comme les autres machines électriques (machine à courant continu, machine synchrone), la machine asynchrone est un convertisseur électromécanique basé sur l'électromagnétisme permettant la conversion bidirectionnelle d'énergie entre une installation électrique parcourue par un courant électrique (ici alternatif) et un dispositif mécanique.
Cette machine est réversible et susceptible de se comporter, selon la source d'énergie, soit en « moteur » soit en « générateur », dans les quatre quadrants du plan couple-vitesse1,2,3 :
en fonctionnement « moteur », dans deux quadrants du plan couple-vitesse4, l'énergie électrique apportée par la source est transformée en énergie mécanique vers la charge3 ;
en fonctionnement « générateur », dans les deux autres quadrants5,3, l'énergie mécanique de la charge est transformée en énergie électrique vers la source (la machine se comporte comme un frein)3.
Comme ce fonctionnement est sans discontinuité et ne dépend pas de la machine elle-même mais de l'ensemble source d'alimentation/machine/charge, la distinction moteur/générateur est « communément » faite par rapport à la finalité d'usage de la machine. C'est ainsi que dans le langage commun l'utilisation de « moteur asynchrone » pour désigner cette machine est fréquent.
Les machines possédant un rotor « en cage d'écureuil » sont aussi connues sous le nom de machines à cage ou machines à cage d'écureuil. Le terme asynchrone provient du fait que la vitesse de rotation du rotor de ces machines n'est pas exactement déterminée par la fréquence des courants qui traversent leur stator (voir : « Principes généraux – Glissement d'une machine asynchrone »).
La machine asynchrone a longtemps été fortement concurrencée par la machine synchrone dans les domaines de forte puissance, jusqu'à l'avènement de l'électronique de puissance. Elle est utilisée dans de nombreuses applications, notamment dans le transport (métro, trains, propulsion des navires, automobiles électriques), dans l'industrie (machines-outils), dans l'électroménager. Elle était à l'origine uniquement utilisée en « moteur » mais, toujours grâce à l'électronique de puissance, elle est de plus en plus souvent utilisée en « génératrice »6,7, par exemple dans les éoliennes8.
Pour fonctionner en courant monophasé, les machines asynchrones nécessitent un système de démarrage. Pour les applications de puissance, au-delà de quelques kilowatts, les machines asynchrones sont uniquement alimentées par des systèmes de courants triphasés.
Cours machine asynchrone (cours et problèmes)OMAR EL MOUDEN
La machine asynchrone, connue également sous le terme anglo-saxon de machine à induction, est une machine électrique à courant alternatif sans connexion entre le stator et le rotor.
Comme les autres machines électriques (machine à courant continu, machine synchrone), la machine asynchrone est un convertisseur électromécanique basé sur l'électromagnétisme permettant la conversion bidirectionnelle d'énergie entre une installation électrique parcourue par un courant électrique (ici alternatif) et un dispositif mécanique.
Cette machine est réversible et susceptible de se comporter, selon la source d'énergie, soit en « moteur » soit en « générateur », dans les quatre quadrants du plan couple-vitesse1,2,3 :
en fonctionnement « moteur », dans deux quadrants du plan couple-vitesse4, l'énergie électrique apportée par la source est transformée en énergie mécanique vers la charge3 ;
en fonctionnement « générateur », dans les deux autres quadrants5,3, l'énergie mécanique de la charge est transformée en énergie électrique vers la source (la machine se comporte comme un frein)3.
Comme ce fonctionnement est sans discontinuité et ne dépend pas de la machine elle-même mais de l'ensemble source d'alimentation/machine/charge, la distinction moteur/générateur est « communément » faite par rapport à la finalité d'usage de la machine. C'est ainsi que dans le langage commun l'utilisation de « moteur asynchrone » pour désigner cette machine est fréquent.
Les machines possédant un rotor « en cage d'écureuil » sont aussi connues sous le nom de machines à cage ou machines à cage d'écureuil. Le terme asynchrone provient du fait que la vitesse de rotation du rotor de ces machines n'est pas exactement déterminée par la fréquence des courants qui traversent leur stator (voir : « Principes généraux – Glissement d'une machine asynchrone »).
La machine asynchrone a longtemps été fortement concurrencée par la machine synchrone dans les domaines de forte puissance, jusqu'à l'avènement de l'électronique de puissance. Elle est utilisée dans de nombreuses applications, notamment dans le transport (métro, trains, propulsion des navires, automobiles électriques), dans l'industrie (machines-outils), dans l'électroménager. Elle était à l'origine uniquement utilisée en « moteur » mais, toujours grâce à l'électronique de puissance, elle est de plus en plus souvent utilisée en « génératrice »6,7, par exemple dans les éoliennes8.
Pour fonctionner en courant monophasé, les machines asynchrones nécessitent un système de démarrage. Pour les applications de puissance, au-delà de quelques kilowatts, les machines asynchrones sont uniquement alimentées par des systèmes de courants triphasés.
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email: rostom.laribi@voila.fr
This document contains:
- Examples of rectifier circuits and calculations of output voltages and currents.
- Exercises on modeling inductive and capacitive loads connected to rectifier circuits.
- Circuits involving controlled switches for charging batteries from rectified AC sources.
1. QCM Chapitre V : Moteurs asynchrones
Cocher la bonne réponse ou Compléter :
1) Le rotor d’un moteur asynchrone :
a. Tourne au synchronisme du champ tournant
b. Tourne plus vite que le champ tournant X
c. Tourne moins vite que le champ tournant X
2) Le moteur asynchrone présente :
a. Un stator identique au moteur synchrone X
b. Un rotor massif
c. Un rotor feuilleté X
d. Un stator feuilleté X
3) La plaque signalétique suivante (Fig.1) montre :
a. un stator couplé en étoile
b. un stator couplé en triangle X
c. Stator non couplé
Fig.1
4) Le rotor du moteur asynchrone (Fig.2)
a. Est du type CAG
b. Est du type BAG X
c. Présente un bobinage en triangle
Fig.2
5) Au démarrage, le glissement g du moteur :
a. g = 1 X
b. g = 0
c. g = 1 %
6) La puissance transmise dans le moteur asynchrone est :
QCM- Machines Electriques Page 1
Chapitre V : Moteurs asynchrones
2. a. La puissance absorbée diminuée des pertes statoriques X
b. La puissance électromécanique (ou électromagnétique)
c. La puissance utile augmenté des pertes rotoriques et mécaniques X
7) La caractéristique mécanique du moteur asynchrone est :
a. Partout stable
b. Est du type shunt X
c. Est du type série
8) Les démarrages du moteur asynchrone sont effectués par:
a. Rhéostat rotorique dans le cas du BAG X
b. Variation de la tension dans le cas du CAG X
c. Changement du couplage statorique Y/D pour le moteur BAG
9) Le moteur asynchrone double cages ou à encoches profondes :
a. Présente un meilleur couple de démarrage que le moteur simple cage X
b. Utilisé pour les petites puissances
10) Le meilleur fonctionnement du moteur asynchrone à vitesse variable est assuré par :
a. Une alimentation à travers un variateur de vitesse X
b. Un gradateur
c. Un rhéostat rotorique pour le moteur BAG
11) Le moteur asynchrone
a. Présente un cos variable X
b. Présente un cos fixe
c. Peut fournir de la puissance réactive au réseau
12) Pour une même puissance, le moteur asynchrone monophasé :
a. Présente un meilleur rendement que le triphasé
b. Nécessite toujours des condensateurs
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Chapitre V : Moteurs asynchrones
