etude du couplage d’un moteur asychrone sur un reseau triphase Étude du moteur asynchrone les...

ETUDE DU COUPLAGE D’UN MOTEUR ASYCHRONE SUR UN RESEAU TRIPHASE

Étude du moteur asynchrone

Les enroulements

La plaque signalétique

Étude du réseau triphasé

Les tensions simples

Les tensions composées

Association du moteur et du réseau

Le couplage en étoile

Le couplage en triangle

L’essentiel à retenir

Exercices avec corrections

Diapositive suivanteDiaporama complet

Chaque élément de cours à savoir absolument sera mis sous cette forme A savoir

Lancer le diaporama en cliquant sur la touche F5 L’essentiel et les exercices

COUPLAGE D’UN MOTEUR ASYNCHRONE SUR UN RESEAU TRIPHASE

Pour brancher un moteur asynchrone sur un réseau triphasé donné, nous devons étudier séparément la plaque signalétique du moteur et les différentes informations données par le réseau d’alimentation triphasé.

Réseau Ligne Moteur asynchrone

Le branchement du fil de terre n’est pas étudié dans la suite de l’exposé, il est néanmoins indispensable.

Diapositive suivanteSuivant

Le fil de terre est la première liaison à effectuer entre le moteur et le réseau


Notre étude va porter tout d’abord sur le moteur et sa plaque signalétique

Le moteur

PHOTO MAS

Diapositive suivanteSuivant

Un enroulement est placé entre les bornes u et x

Un enroulement est placé entre les bornes v et y

Un enroulement est placé entre les bornes w et z

Les enroulements sont reliés comme l’indique la figure ci-dessus


Comment sont reliés les 3 enroulements à l’intérieur du moteur ?

u v w

z x y

Les enroulements


Nous considérons donc que les enroulements sont toujours disposés comme dans l’exemple précédent

z x y

Pour que les couplages soient plus clairs, les enroulements ne seront visibles qu’en transparence

u v w

Les enroulements

Suivant


u v w

z x y

230 V – 400 V

La plus petite des deux tensions indiquées doit être appliquée aux bornes de chaque

enroulement.

Étude des informations données par la plaque signalétique du moteur

Dans l’exemple proposé, chaque enroulement doit donc être soumis à une tension de 230 V

Suivant


230400

A savoir



L’enroulement situé entre u et x doit être soumis à une tension égale à 230 V

z x y

u v w


La plus petite des deux tensionsdoit être appliquée aux bornes

de chaque enroulement



L’enroulement entre v et y doit être également soumis à une tension de 230 V

u v w

z x y






Et enfin l’enroulement entre w et z doit être évidemment soumis à une tension de 230 V

u v w

z x y

Suivant





Notre étude va porter maintenant sur le réseau triphasé

Le réseau

PHOTO MAS

230 V400 V

Deux tensions sont indiquées sur le réseau

Dans l’exemple proposé, les deux tensions sont de 230 V et 400 V

Suivant


Étude des informations liées au réseau triphasé

Étudions le premier type de tensions, celles dont la valeur efficace est la plus faible :

Les trois tensions simples sont évaluées entre l’une des trois phases et le neutre

Suivant

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1

v1

La tension entre le neutre et la phase 1 notée v1

v2


v3


Le réseau triphasé

Tension simple



Suivant

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1


Tension simple

v1 v1

v2

v2

v3 v3

120 °

120 °

120 °

Les tensions simples :

- ont la même valeur efficace notée V

- sont déphasées entre elles de 120 °

Représentation de Fresnel des trois tensions simples

Dans l’exemple proposé, la valeur efficace de la tension simple est égale à 230 V



Étudions le second type de tensions, celles dont la valeur efficace est la plus élevée :

Les trois tensions composées sont évaluées entre les trois phases

Suivant

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1


La tension entre les phases 2 et 3 notée u23

u23

u31La tension entre les phases 3 et 1 notée u31

Tension composée

u12

La tension entre les phases 1 et 2 notée u12



Suivant

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1


Tension composée

u12

u12

u23 u23

u31

u31 Représentation de Fresnel des trois tensions composées

Les tensions composées :

- ont la même valeur efficace notée U

- sont déphasées entre elles de 120 °

120 °

120 °

120 °

Dans l’exemple proposé, la valeur efficace des tensions composées est égale à 400 V



Les trois tensions composées peuvent être représentées à partir des trois tensions simples

Les valeurs efficaces suivent la relation : U = V.√3

Suivant

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1


Tensions simple et composée

Représentation de Fresnel des trois tensions simples et composées

v1

v2

v3

v1v2v3

u12 u12u31

u31

u23

u23


Suivant


PHOTO MAS

230 V400 V

Les indications du réseau triphasé sont :

La plus petite des deux tensions est la tension simpleLa plus élevée des deux tensions est la tension composée

A savoir


Nous allons associer le moteur sur le réseau triphasé en faisant attention de respecter les indications de la plaque signalétique et du réseau

Le moteur et le réseau


Deux façons de relier la source d’alimentation au moteur sont possibles

ATTENTION une seule est envisageable

Suivant


Le couplage en ETOILE



Chaque enroulement est relié à l’une des trois phases par un fil de ligne

Suivant

z

x

y

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1

u

v

w

Les trois enroulements sont reliés ensemble

Le neutre peut être relié au point commun des trois enroulements par le fil de neutre

Cette liaison n’est que rarement utilisée





Suivant

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1

Ce couplage peut être schématisé à l’aide de la figure suivante

Chaque enroulement est relié à une phase d’un coté et au neutre de l’autre

L’image d’une étoile est ainsi symbolisée





Suivant

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1

La tension aux bornes de chaque enroulement est égale à

la tension entre une phase et le neutre





Suivant

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1

Chaque enroulement est soumis à la tension simple de valeur efficace V A savoir


Le couplage en TRIANGLE



Chaque extrémité d’un l’enroulement est relié à l’une des trois phases par un fil de phase

Suivant

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1

Chaque extrémité d’un enroulement est relié au suivant

Le neutre n’est pas relié

u

v

w

z

x

y





Suivant

Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1

Ce couplage peut être schématisé à l’aide de la figure suivante

Chaque enroulement est relié de chaque côté à un autre enroulement et à une phase du réseau

L’image d’un triangle est ainsi symbolisée

Suivant

La tension aux bornes de chaque enroulement est égale à

la tension entre deux phases





Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1

Suivant





Neutre

Phase 3

Phase 2

Phase 1

Chaque enroulement est soumis à la tension composée de valeur efficace U A savoir

COUPLAGE D’UN MOTEUR ASYNCHRONE SUR UN RESEAU TRIPHASE L’essentiel à retenir

Exercices

Pour coupler correctement un moteur asynchrone sur un réseau triphasé :

Comprendre les informations données par le réseau :

Deux tensions sont indiquées :

- La tension la plus élevée est la tension composée, de valeur efficace U, mesurée entre deux phases- La tension la plus faible est la tension simple, de valeur efficace V, entre une phase et le neutre- Une relation lie les deux types de tensions : U = √3.V

Une seule tension est indiquée :

- La tension est toujours la tension composée, de valeur efficace U, mesurée entre deux phases- La tension simple de valeur efficace V se déduit par la relation : V = U / √3.

Représenter le réseau avec les tensions simples et les tensions composées

Comprendre la plaque signalétique du moteur :

La plus petite des deux tensions doit se retrouver aux bornes de chaque enroulement

Analyser les deux couplages possibles, Ne retenir que celui qui respecte les conditions d’utilisation du moteur

Représenter le couplage correct relié au réseau

230 V 400 V

230 V 127 V

230 V 400 V

étoile triangle

étoile triangle

étoile triangle

étoile triangle

étoile triangle

230 V 133 V

230/400 133/230

0 point

Solution consultée

Solution consultée

Solution consultée

Solution consultée

Solution consultée

Solution consultée

Solution consultée

Solution consultée

Solution consultée

- a - Un réseau triphasé porte les indications suivantes (230 V; 400 V) Quelle est la tension composée du réseau ?

- b - Un réseau triphasé porte l’ indication suivante (230 V) Quelle est la tension simple du réseau ?

- c - La plaque signalétique d’un moteur asynchrone est la suivante (230 V ; 400 V) Quelle est la valeur de la tension que peut supporter un enroulement ?

- d - Un réseau triphasé (133 V; 230 V) doit alimenter un moteur asynchrone (133 V ; 230 V) Quel couplage préconisez vous ?

- e - Un réseau triphasé (133 V; 230 V) doit alimenter un moteur asynchrone (230 V ; 400 V) Quel couplage préconisez vous ?

- f - Un réseau triphasé (230 V; 400 V) doit alimenter un moteur asynchrone (230 V ; 400 V) Quel couplage préconisez vous ?

- g - Un réseau triphasé (230 V; 400 V) doit alimenter un moteur asynchrone (400 V ; 690 V) Quel couplage préconisez vous ?

- h - Un réseau triphasé (690 V) doit alimenter un moteur asynchrone (400 V ; 690 V) Quel couplage préconisez vous ?

- i - Un moteur asynchrone (230 V ; 400 V) est couplé en triangle sur un réseau triphaséQuelle est la tension simple du réseau ?

- j - Un moteur peut être alimenté par les deux réseaux (133 V ; 230 V) et (230 V ; 400 V) Quelles sont les indications portées par sa plaque signalétique ?

Justifier toutes vos réponses

?

COUPLAGE D’UN MOTEUR ASYNCHRONE SUR UN RESEAU TRIPHASE Exercices

Fin

?

?

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?

?

?

?

?

?

solutionsréponses

Réponse fausse

Réponse fausse

Réponse fausse

Réponse fausse

Réponse fausse

Réponse fausse

Réponse fausse

Réponse fausse

Réponse fausse

Réponse fausse

Bonne réponse

Bonne réponse

Bonne réponse

Bonne réponse

Bonne réponse

Bonne réponse

Bonne réponse

Bonne réponse

Bonne réponse

Bonne réponse

Retour vers l’essentiel

COUPLAGE D’UN MOTEUR ASYNCHRONE SUR UN RESEAU TRIPHASE Correction

- a - La tension composée est la tension la plus élevée donc U = 400 V

Retour au questionnaire


-b - Il n’y a qu’une indication, c’est donc la tension composée U

La tension simple est :

V = U/√3 = 127 V



-c - Un enroulement peut supporter la plus petite des deux tensions

230 V



- d - Un enroulement du moteur peut supporter la plus petite des deux tensions soit 127 VLa tension simple du réseau est V = 127 VLa tension composée du réseau est U = 220 V

Le seul couplage possible doit être réalisé en étoile


Phase 1

Phase 2

Phase 3

Neutre


127 V

V = 127 V

U = 220 V


- e - Un enroulement du moteur peut supporter la plus petite des deux tensions soit 230 VLa tension simple du réseau est V = 133 VLa tension composée du réseau est U = 230 V

Le seul couplage possible doit être réalisé en triangle



Phase 1

Phase 2

Phase 3

Neutre

230 V

V = 127 V

U = 220 V


- f - Un enroulement du moteur peut supporter la plus petite des deux tensions soit 230 VLa tension simple du réseau est V = 230 VLa tension composée du réseau est U = 400 V



Phase 1

Phase 2

Phase 3

Neutre


230 V

V = 230 V

U = 400 V


- g - Un enroulement du moteur peut supporter la plus petite des deux tensions soit 400 VLa tension simple du réseau est V = 230 VLa tension composée du réseau est U = 400 V

Le seul couplage possible doit être réalisé en triangle



Phase 1

Phase 2

Phase 3

Neutre

400 V

V = 230 V

U = 400 V


- h - Un enroulement du moteur peut supporter la plus petite des deux tensions soit 400 V

La seule tension indiquée par le réseau est nécessairement la tension composéeLa tension composée du réseau est donc U = 690 V La tension simple se calcule avec la relation : V = U/√3 La tension simple du réseau est V = 400 V



Phase 1

Phase 2

Phase 3

Neutre


400 V

V = 400 V

U = 690 V


- i - Un enroulement du moteur peut supporter la plus petite des deux tensions soit 230 VLe couplage étant en triangle, chaque enroulement est soumis à la tension composée

La tension composée du réseau est U = 230 VLa tension simple se calcule avec la relation : V = U/√3

La tension simple du réseau est donc V = 133 V



Phase 1

Phase 2

Phase 3

Neutre

230 V

V = 133 V

U = 230 V


- j - Les deux réseaux proposés ne possèdent qu’une tension commune qui est égale à 230 VCette tension sera donc celle qui sera appliquée aux bornes d’un enroulement

Dans le cas où il est alimenté par le réseau (133 V ; 230 V) :

Un couplage triangle est nécessaire

Dans le cas où il est alimenté par le réseau (230 V ; 400 V) :

Un couplage étoile est nécessaire

La plaque du moteur doit donc indiquer deux tensions :

La plus petite est donc 230 VLa plus élevée se calcule avec la relation : V = U/√3

La plus petite est donc 400 V

La plaque signalétique indique donc : (230 ; 400)


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