Exemple de solution à l'exercice S05-14 : Bilan de puissance d'un moteur asynchrone

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Voici quelques éléments de réponse.

Les résultats, en grandeurs de ligne, ne peuvent pas dépendre de la façon (étoile ou triangle) dont les enroulements sont connectés puisque ces connexions sont fixées a priori et que rien dans les données n'a trait aux grandeurs relatives aux enroulements "physiques".
Dans ce cas, il est d'ailleurs impossible à l'utilisateur de savoir quelles sont ces connexions.

Comme toujours dans ce cours, nous utilisons comme modèle de la machine un circuit équivalent étoile monophasé, de sorte que les calculs intermédiaires ne dépendront pas non plus des connexions des enroulements.

On a alors pour la résistance statorique

(S05-145) R_s = 0.16/2 = 0.08 W

A la vitesse de synchronisme, le couple électromagnétique est nul. Donc, si on entraîne la machine à vitesse de synchronisme en lui fournissant un couple mécanique qui compense son couple de frottement, le fait d'appliquer une tension au stator de la machine n'entraînera pas de modification de la vitesse. Dans le régime obtenu, la puissance électrique (200 W) se décompose donc uniquement en pertes Joule statoriques (3 * 0.08 * 10² = 24 W) et en pertes magnétiques (200 - 24 = 176 W).

Aux autres fonctionnements, on peut évaluer la puissance convertie en faisant la somme de la puissance mécanique utile et des pertes mécaniques. Comme la puissance convertie est égale à une fraction (1 - g) de la puissance transmise via l'entrefer, on peut déterminer aisément cette dernière. Les pertes rotoriques (non mécaniques) s'obtiennent alors en multipliant la puissance transmise via l'entrefer par g.

Les valeurs numériques peuvent varier légèrement en fonction des hypothèses faites en ce qui concerne la dépendance des pertes mécaniques vis à vis de la vitesse, ainsi que de la dépendance des pertes magnétiques statoriques vis à vis de la force électromotrice.

Pour calculer les valeurs ci-dessous, nous avons supposé une dépendance des pertes magnétiques proportionnelle au carré de la force électromotrice.

En ce qui concerne le couple de frottement mécanique, nous avons calculé pour les deux situations extrêmes que sont

• un couple de frottement sec pur (couple de frottement constant)
• un couple de ventilation pur (couple de frottement proportionnel au carré de la vitesse.

Dernière mise à jour le 20/05/2003.