ELEC 2753 : Electrotechnique (travaux pratiques)
Semaine 9 : Préparation du laboratoire réel sur la machine asynchrone
Guidance

Comme il vous appartient de préciser les essais de laboratoire que vous allez effectuer, il est bon de savoir quel matériel vous pourrez utiliser. Si vous souhaitez utiliser un instrument qui ne se trouve pas dans la liste ci-dessous, il est prudent de prendre contact avant la séance de laboratoire.

Comme il vous appartient de préciser les essais de laboratoire que vous allez effectuer, il est bon de savoir quel matériel vous pourrez utiliser. Si vous souhaitez utiliser un instrument qui ne se trouve pas dans la liste ci-dessous, il est prudent de prendre contact avant la séance de laboratoire.

Instruments de laboratoire

• un transformateur triphasé de puissance, qui constitue le dispositif étudié. Les connexions (Y, D …) des systèmes d'enroulements primaire et secondaire vous seront imposées.
• un autotransformateur triphasé, alimenté par le réseau public 400 V, permettant d'obtenir une tension triphasée réglable de façon continue de 0 jusqu'à une valeur largement supérieure à une tension nominale du transformateur testé. Les tensions fournies par cet autotransformateur sont sensiblement déséquilibrées lorsqu’il fournit des tensions faibles (début de la course du réglage). La sortie est dangereuse même quand elle est réglée sur zéro. Pourquoi ?
• une résistance triphasée, dont la puissance est réglable sous tension nominale de 0 jusqu'au moins la puissance nominale du transformateur testé.
• plusieurs voltmètres à fer mobile
• plusieurs ampèremètres à fer mobile munis d'un calibre 5 A
• des transformateurs de mesure (TI) avec un secondaire au calibre 5A
• un wattmètre triphasé muni d'un calibre de courant 5A
• quatre cordons électriques avec fiches banane (à n'utiliser que dans les circuits de tension)
• en partage entre les différents groupes, un pont de mesure DC de résistances, un oscilloscope avec pince de courant, un thermomètre indiquant la température ambiante...

Autre

Instruments de laboratoire propres aux machines tournantes

• Un moteur à induction (machine asynchrone) qui constitue le dispositif étudié. Les connexions (Y, D …) des systèmes d'enroulements vous seront imposées
  

  Les moteurs utilisés pour ce laboratoire sont des moteurs à rotor bobiné. L'ensemble d'enroulements rotorique est relié à un système bagues-balais rendant ses trois lignes accessibles électriquement.
  Il existe parfois un court-circuiteur agissant en amont du système bagues-balais (donc permettant d'éliminer du circuit rotorique la résistance de contact bagues-balais). Les balais deviennent alors inutiles en fonctionnement normal et sont parfois relevés une fois le court-circuit rotorique effectué.

• Une résistance de démarrage
• Un autotransformateur triphasé, alimenté par le réseau public 400 V, permettant d'obtenir une tension triphasée réglable de façon continue de 0 jusqu'à une valeur largement supérieure à une tension nominale du moteur testé. Les tensions fournies par cet autotransformateur sont sensiblement déséquilibrées lorsqu’il fournit des tensions faibles (début de la course du réglage). La sortie est dangereuse même quand elle est réglée sur zéro. Pourquoi ?
• Des appareils de mesures électriques (voltmètres et ampèremètres à fer mobile, TIs, wattmètre)
• Pour que la machine asynchrone puisse fournir de la puissance mécanique, elle sera accouplée à une dynamo ou un frein à courant de Foucault. Cette machine sera câblée à l'avance par les enseignants. Elle pourra absorber de la puissance mécanique et la convertir en puissance électrique (dissipée dans une résistance ou dans le frein). Pour un réglage fixé de cette machine, le couple est approximativement proportionnel à la vitesse.
• Le stator de la dynamo (ou du frein) est monté sur pivot, ce qui permet de déterminer le couple qu'il transmet au bâti à l'aide d'une balance. Par le principe de l'action et de la réaction, ce couple est égal au couple échangé entre le moteur asynchrone et la dynamo. La mesure n’est possible que pour un signe donné du couple (sauf indication contraire de votre part, celui qui correspond à l’utilisation en moteur de la machine asynchrone).
• Un stroboscope synchronisé sur le réseau (donc avec une fréquence des éclairs fixée à 3000 c/m, 1500 c/m, 1000 c/m…)
• Un chronomètre.
• Deux cordons avec fiches banane.
• En partage entre les différents groupes, un pont de mesure DC de résistances
• Moyennnant demande préalable, un oscilloscope avec un capteur de courant, un thermomètre indiquant la température ambiante...

Autre

Pour vous aider à vérifier la cohérence de vos résultats, un logiciel d'analyse de machine asynchrone triphasée est mis à votre disposition. En utilisant des paramètres du circuit équivalent (à lui fournir), ce logiciel peut notamment de calculer le courant et la puissance consommés, ainsi que le couple et le rendement en fonction de la vitesse de rotation.

On peut se procurer ce logiciel sur ce site. Ce programme est une source QBASIC en texte MS-DOS. Son exécution nécessite l'interpréteur qbasic.exe qui fait partie du DOS à partir de la version 5. et de windows NT (et se trouve sur le CD d'installation de windows 95/98 sans être installé automatiquement). On peut éviter ce problème en utilisant une version compilée, aussi disponible sur ce site.

Dernière mise à jour le 07-04-2008