exercices corrigés d’Electrotechnique sur le moteur asynchrone

Exercice 6 : moteur asynchrone triphasé

Un moteur triphasé tétrapolaire à cage d’écureuil possède les caractéristiques suivantes :

230 V / 400 V 50 Hz.

La résistance d'un enroulement statorique, mesurée à chaud, est R = 0,70 Ω.

Ce moteur est alimenté par un réseau 400 V entre phases.

1- Déterminer :

- le couplage du moteur

- la vitesse de synchronisme

2- A vide, le moteur tourne à une vitesse proche de la vitesse de synchronisme, absorbe un

courant de 5,35 A et une puissance de 845 W.

Déterminer :

- les pertes Joule statoriques à vide

- les pertes fer statoriques sachant que les pertes mécaniques s’élèvent à 500 W.

3- A la charge nominale, le courant statorique est de 16,5 A, le facteur de puissance de 0,83 et

la vitesse de rotation de 1400 tr/min.

Calculer :

- les pertes Joule statoriques en charge

- la puissance absorbée

- la puissance transmise au rotor (les pertes fer statoriques sont sensiblement les mêmes

qu’à vide)

- le glissement

- les pertes Joule rotoriques en charge

- la puissance utile en bout d'arbre (les pertes mécaniques sont sensiblement les mêmes qu’à

vide)

- le moment du couple utile

- le rendement.

Corrigés

Exercice 6 : moteur asynchrone triphasé

1- Déterminer :

- le couplage du moteur      Couplage étoile

- la vitesse de synchronisme   50/2 = 25 tr/s = 1500 tr/min

2- A vide, le moteur tourne à une vitesse proche de la vitesse de synchronisme, absorbe un courant de 5,35 A et une puissance de 845 W.

Déterminer :

- les pertes Joule statoriques à vide    3RI² = 3×0 ,70×5,35² = 60 W (couplage étoile)

- les pertes fer statoriques sachant que les pertes mécaniques s’élèvent à 500 W.

Bilan de puissance :

à vide, la puissance utile est nulle

à vide, les pertes Joule au rotor sont négligeables (glissement quasiment nul)

 845 – 60 – 500 = 285 W

3- A la charge nominale, le courant statorique est de 16,5 A, le facteur de puissance de 0,83 et la vitesse de rotation de 1400 tr/min.

Calculer :

- les pertes Joule statoriques en charge   3RI² = 3×0 ,70×16,5² = 572 W

- la puissance absorbée   √3×U×I×cos ϕ = √3×400×16,5×0,83 = 9,488 kW

- la puissance transmise au rotor (les pertes fer statoriques sont sensiblement les mêmes qu’à vide)

Bilan de puissance : 9488 – 285 – 572 = 8,631 kW

- le glissement (1500 – 1400) / 1500 = 6,67 %

- les pertes Joule rotoriques en charge  0,0667×8631 = 575 W

- la puissance utile en bout d'arbre (les pertes mécaniques sont sensiblement les mêmes qu’à vide)

Bilan de puissance : 8631 – 575 – 500 = 7,556 kW

- le moment du couple utile 7556 / (1400×2π/60) = 51,5 Nm

- le rendement. 7556 / 9488 = 79,6 %