EXERCICE4 : Moteur asynchrone / Convertir 2STE

EXERCICE 4 : 

Un moteur asynchrone à rotor bobiné possède 4 pôles. Il est couplé en étoile. Dans tout

le problème, il entraîne une machine lui imposant un couple constant de moment Cr = 40 N.m.

Les pertes mécaniques sont suffisamment faibles pour que l'on puisse les négliger devant les autres

puissances mises en jeu et considérer que le couple utile est égal au couple électromagnétique.

La résistance de chaque enroulement du stator est r = 0,5 Ω.

I. Le moteur est alimenté par un réseau de tension composée 380 V - 50 Hz.

Dans ces conditions :

· il absorbe un courant d'intensité : I = 14,5 A ;

· les pertes magnétiques sont : Pfs = 150 W ;

· la caractéristique du couple C (en N.m) en fonction de la fréquence de rotation n’ (en tr/min)

est donnée figure ci-dessous :

1. Dire pourquoi on peut réaliser le démarrage direct du moteur en charge.

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2. Quelle est la fréquence de rotation de synchronisme en tr/min ?

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3. Utiliser la caractéristique C (n’) de la figure ci-dessus pour trouver la fréquence de rotation en

charge. En déduire la valeur du glissement.

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4. Calculer la puissance utile du moteur.

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5. Calculer le rendement du rotor et les pertes par effet Joule au rotor. (On rappelle que le couple

électromagnétique ou couple transmis au rotor est égal au couple utile).

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6. Calculer les pertes par effet Joule au stator.

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7. Calculer la puissance absorbée par le moteur, son rendement et son facteur de puissance.

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II. On se propose de faire varier la fréquence de rotation du moteur de façon à réaliser le point de

fonctionnement suivant : C = 40 N.m ; n’ = 1140 tr/min

On fait varier la fréquence f du réseau d'alimentation, de même que la tension V aux bornes de

chaque enroulement du moteur, en imposant le rapport V/f = constante.

Les caractéristiques C (n’) avec f comme paramètre sont données figure ci-dessous :

1. Quelle doit être la fréquence f pour réaliser le même point de fonctionnement que ci-dessus

(C = 40 N.m ; n’ = 1140 tr/min) ?

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2. Calculer le glissement.

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3. Quelle doit être la valeur de la tension d'alimentation ?

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