I.3.1.2. Le glissement du
moteur asynchrone
On a vu que le rotor tendant à atteindre la vitesse du
champ tournant sans jamais y arriver car, dans ce dernier cas, toute variation
du flux cesserait et le couple s'annulerait. Le moteur tournera toujours
à une vitesse inférieure à la vitesse synchrone ; on
dit alors qu'il glisse par rapport à cette vitesse.
On définira le glissement par les relations :
Conséquence du glissement
Lorsque le moteur est à l'arrêt, le moteur se
comporte comme un transformateur statique et le stator induit dans le rotor des
courants de même fréquence f. on a donc à
l'arrêt :
Lorsque le moteur est en rotation, nous avons
Par conséquent, les courants induits dans le rotor,
causés par la différence de vitesse entre le champ tournant et
les spires rotoriques, auront une fréquence proportionnelle à
cette différence de vitesse.
fr = gf (3).
I.2.1.3. Le couple du moteur
asynchrone
a. Bilan de puissance
La pulsation du courants statorique
La vitesse angulaire du champ tournant
= la vitesse angulaire du rotor.
Figure 1 bilan de puissance
De ces raisonnements qui précèdent, on peut
tirer les relations suivantes :
b. Expression du couple
D'après le bilan exposé ci-dessous, on peut
écrire que le couple utile
Comme les pertes mécaniques sont faibles et
pratiquement indépendantes de la charge (sauf si la vitesse varie fort),
nous étudions la valeur du couple transmis au lieu d'étudier le
couple utile, en nous rappelant que ce dernier est toujours un peu plus faible
que le couple transmis.
Soient
La f.é.m. induite par phase rotorique à
l'arrêt. On a avec le rapport de transformation à
l'arrêt.
L'inductance d'une phase rotorique à
l'arrêt.
La résistance d'une phase rotorique.
(6)
(6) peut s'écrire pour une phase du moteur :
Avec donc et en simplifiant :
c. Tracé de la courbe caractéristique
mécanique C= f(N)
Les figures 2 et 3 représentent la
caractéristique mécanique du moteur asynchrone. La
première est la courbe C= f(g) à tension U constante.
La deuxième est la courbe à tension U
constante
Ou
Puisque est constante pour une fréquence
donnée.
La partie stable de la courbe est la partie AB correspondant
aux glissements faibles et où à la vitesse est proche de la
vitesse synchrone. C'est la partie utile de la courbe. Le moteur fonctionne en
général avec un couple normal nettement plus faible que le couple
maximum et avec des glissements dont l'ordre de grandeur varie d'une valeur
proche de zéro à vide jusqu'à 4 à 5% en charge.
Dans le domaine d'utilisation, la vitesse varie donc
très peu avec la charge. Le moteur asynchrone est un moteur à
vitesse sensiblement constante.
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