10 exercices corrigés d’Electrotechnique sur le moteur asynchrone

Exercice 5 : fraiseuse

La plaque signalétique du moteur asynchrone d’une fraiseuse porte les indications suivantes :

3 ∼ 50 Hz

∆ 220 V 11 A

Y 380 V 6,4 A

1455 tr/min     cos ϕ = 0,80

1- Le moteur est alimenté par un réseau triphasé 50 Hz, 380 V entre phases.

Quel doit être le couplage de ses enroulements pour qu’il fonctionne normalement ?

2- Quel est le nombre de pôles du stator ?

3- Calculer le glissement nominal (en %).

4- Un essai à vide sous tension nominale donne :

 - puissance absorbée : Pa = 260 W

 - intensité du courant de ligne : I = 3,2 A

Les pertes mécaniques sont évaluées à 130 W.

La mesure à chaud de la résistance d’un enroulement du stator donne r = 0,65 Ω.

En déduire les pertes fer.

5- Pour le fonctionnement nominal, calculer :

 - les pertes par effet Joule au stator

 - les pertes par effet Joule au rotor

 - le rendement

 - le couple utile Tu

Corrigés

1- Le moteur est alimenté par un réseau triphasé 50 Hz, 380 V entre phases.

Quel doit être le couplage de ses enroulements pour qu’il fonctionne normalement ?

 Couplage étoile.

2- Quel est le nombre de pôles du stator ?

 4 pôles (vitesse de synchronisme : 1500 tr/min)

3- Calculer le glissement nominal (en %).

4- Un essai à vide sous tension nominale donne :

 - puissance absorbée : Pa = 260 W

 - intensité du courant de ligne : I = 3,2 A

Les pertes mécaniques sont évaluées à 130 W.

La mesure à chaud de la résistance d’un enroulement du stator donne r = 0,65 Ω.

En déduire les pertes fer.

Bilan de puissance :

Pertes par effet Joule au stator :   3×0,65×3,2² = 20 W

Pertes par effet Joule au rotor :   négligeables

Pertes fer :                               260 – (130 + 20 + 0) = 110 W

5- Pour le fonctionnement nominal, calculer :        

 - les pertes par effet Joule au stator

3×0,65×6,4² = 80 W

 - les pertes par effet Joule au rotor

Puissance absorbée : √3×380×6,4×0,80 = 3 370 W

Puissance transmise au rotor : 3 370 – (80 + 110) = 3 180 W

3 180 × 0,03 = 95 W

 - le rendement

Puissance utile : 3 180 – (130 + 95) = 2 955 W

Rendement : 2 955 / 3 370 = 87,7 %

 - le couple utile Tu