Exemple de solution à l'exercice S05-7 : Pertes d'un moteur asynchrone

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En régime nominal, la puissance mécanique utile est de

(S05-70) P_ut = 3 x 736 = 2208 W

tandis que la puissance électrique consommée vaut

(S05-71a)

ou

(S05-71b)

La différence entre ces deux valeurs n'est cependant pas significative. Elle provient uniquement du fait que les valeurs nominales ne sont spécifiées qu'avec deux chiffres significatifs.

Le rendement vaut alors, selon les données prises pour le calcul,

(S05-73a)

ou

(S05-73b)

Nous nous limiterons au cas des données "étoile" pour calculer les pertes. Elles sont de

(S05-75) pertes totales = 2605 - 2208 = 397 W

Parmi ces pertes figurent les pertes ohmiques au stator, que l'on peut calculer avec les données disponibles. En effet, la résistance R_s en courant continu vaut la moitié de la valeur mesurée entre phases, soit

(S05-76) R_s = 2.9 / 2 = 1.45 W

Puisque le courant statorique est connu, on en déduit que les pertes ohmiques au stator valent

(S05-77) 3 * 1.45 * 4.7² = 96.1 W

Comme nous ne connaissons ni les pertes magnétiques statoriques, ni les pertes supplémentaires (dues à l'augmentation de R_s en courant alternatif), il n'est pas possible de calculer de façon rigoureuse le bilan de puissance. On peut cependant être certain que la puissance transmise via l'entrefer est comprise entre la puissance électrique corrigée pour tenir compte des pertes ohmiques, soit

(S05-78) P_{tr max} = 2605 - 96.1 = 2509 W

et la puissance mécanique utile

(S05-79) P_{tr min} = 2208 W

Nous considèrerons donc par la suite que cette puissance transmise est de l'ordre d'une moyenne entre les deux valeurs ci-dessus, soit 2360 W approximativement.

Or, il est possible de déduire de cette valeur la portion dissipée sous forme électrique au rotor (essentiellement par pertes Joule, et dans une petite mesure par pertes magnétiques), en multipliant la puissance transmise par le glissement. Il faut donc évaluer le glissement en régime nominal.

La vitesse de synchronisme de ce moteur est de 1500 t/m.

En effet, on sait que la vitesse normale de fonctionnement d'un moteur asynchrone ne peut être que légèrement inférieure à sa vitesse de synchronisme. Or, pour un moteur alimenté en 50 Hz, cette dernière est égale, en tours par minute, à 3000 / p , et ne peut donc valeur que 3000 t/m, 1500 t/m, 1000 t/m .... Dans le cas présent, la vitesse nominale (1420 t/m) est juste inférieure à 1500 t/m. La vitesse de synchronisme est donc de 1500 t/m , ce qui correspond à deux paires de pôles.

Le glissement en régime nominal vaut donc

(S05-80)

La puissance perdue électriquement au rotor est donc de

(S05-81) P_Jr = 0.05333 * 2360 = 126 W

Le reste des pertes, soient les pertes supplémentaires au stator, les pertes magnétiques au stator et les pertes mécaniques, ne peuvent pas être séparées. Le total de ces pertes représente environ

(S05-82) 397 - 96 - 126 = 175 W

Le fait de connecter la machine en triangle ne modifie en principe pas les pertes, puisque si l'on adapte la tension nominale par un facteur et le courant nominal par un facteur , les tensions et courants dans les enroulements restent inchangés, donc aussi le régime de fonctionnement de la machine. Les petites différences numériques que l'on pourrait constater proviennent uniquement du fait que les valeurs nominales ne sont spécifiées qu'avec deux chiffres significatifs.

Dernière mise à jour le 14/03/2003.