Exercices td machines électriques moteurs asynchrones électr
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Exercice 1 : Calcul des pertes par effet Joule dans le rotor
Un moteur triphasé, à deux pôles, 60 Hz fonctionne à une vitesse de 3502 tr/min avec une puissance absorbée de 15,7 kW. Le courant absorbé est de I = 22,6 A. La résistance de l’enroulement du stator est de 0,20 Ω/phase.
Calculer les pertes par effet Joule dans le rotor.
Exercice 2 : Calcul des paramètres d’un moteur asynchrone triphasé en Y
Un moteur triphasé connecté en Y, 220 V (entre phase), 7,5 kW, 60 Hz, à six pôles possède les valeurs des paramètres suivants en Ω/phase ramenées au stator : R1 = 0,294 Ω R2′ = 0,144 Ω X1 = 0,503 Ω X2′ = 13,25 Ω Xm = 0,209 Ω
Les pertes totales par frottement et pertes fer sont supposées constantes et égales à 403 W. Pour un glissement de 2 % et une tension nominale : 1. Calculer la vitesse, le couple et la puissance de sortie. 2. Calculer le courant du stator et le facteur de puissance du moteur. 3. Calculer le rendement.
Exercice 3 : Calcul du couple de démarrage et maximal d’un moteur asynchrone à cage
Un moteur asynchrone à cage d’écureuil tourne à un glissement de 3,7 % à pleine charge. Le courant du rotor au démarrage est 6 fois le courant du rotor à pleine charge. La résistance et l’inductance du rotor sont indépendantes de la fréquence du rotor, et les pertes mécaniques ainsi que la résistance du stator peuvent être négligées.
En exprimant le couple par rapport au couple nominal : a. Calculer le couple de démarrage. b. Calculer le couple maximal et le glissement auquel ce couple se produit.
FAQ
1. Qu’est-ce que le glissement dans un moteur asynchrone ?
Le glissement est la différence entre la vitesse de synchronisme (vitesse du champ magnétique) et la vitesse réelle du rotor. Il s’exprime en pourcentage et permet de déterminer le fonctionnement du moteur (démarrage, pleine charge, etc.).
2. Comment calculer la vitesse de synchronisme d’un moteur asynchrone ?
La vitesse de synchronisme (ns) se calcule avec la formule : ns = (120 × f) / p, où f est la fréquence du réseau en Hz et p le nombre de pôles du moteur.
3. Pourquoi les pertes par effet Joule du rotor dépendent-elles du glissement ?
Les pertes par effet Joule dans le rotor dépendent du glissement car le courant rotorique varie avec celui-ci. À vitesse nulle (démarrage), le glissement est maximal et le courant rotorique est élevé, entraînant des pertes Joule importantes.