Convertisseurs statiques - machine asynchrone triphasée

Test

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TP 2 CNAM

avril 17

2015

Machine asynchrone pilotée par un variateur à commande constant

AIT OUALI Sed BLAMONT Hugo Diego CAMPOS VERA

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Table des matières

I. Introduction 2

II. Préparation 3

1. Étude de la machine asynchrone alimentée à tension et fréquence nominales : 3

i. Caractéristique du couple électromagnétique Ce en fonction de la vitesse N 3

ii. Point de fonctionnement Machine/charge mécanique 4

iii. Effet néfaste 6

2. Étude de la machine asynchrone alimentée à tension nominale VSN et à fréquence variable 7

i. Caractéristique du couple en fonction de la fréquence d’alimentation 7

ii. Analyse des résultats 8

3. Étude de la machine asynchrone alimentée à tension variable et fréquence nominale : 9

i. Caractéristique du couple électromagnétique 9

ii. Analyse des résultats théoriques 10

4. Etude de la machine asynchrone alimentée à tension et fréquence variables 11

i. Caractéristique du couple électromagnétique 11

ii. Analyse des résultats 12

5. Conclusion 12

III. Manipulation 13

I. Caractéristique des machines et du convertisseur 13

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1. Introduction

L’objectif de ce TP est d’étudier l’association « convertisseurs statiques - machine asynchrone triphasée (MAS) » en vue de la variation de la vitesse de cette dernière.

Dans le cadre des applications à vitesse constante, la machine asynchrone, une fois reliée directement au réseau électrique de distribution, tourne à une vitesse légèrement inférieure à la vitesse de synchronisme sans nécessité d’organe de commandes supplémentaires. Ceci lui a conféré une place importante dans les applications à vitesse constante dans les différentes applications de l’industrie.

Cependant, la MAS permet également d’assurer des fonctionnements à vitesse variables. Différentes méthodes permettent d’assurer cette fonctionnalité telles que : la variation de la résistance rotorique de la MAS ou la variation de la tension d’alimentation. Ces méthodes sont basées sur le principe de variation du glissement dans le moteur.

La machine asynchrone, dite aussi à induction (en anglais : Induction electric machine) est principalement constituée de deux parties : une partie fixe, dite «Stator » et une partie tournante, dite « Rotor ». Ces deux parties sont séparées par un entrefer relativement réduit.

Son fonctionnement est dû aux effets de couplage magnétique.

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1. Préparation

1. Étude de la machine asynchrone alimentée à tension et fréquence nominales :

1. Caractéristique du couple électromagnétique Ce en fonction de la vitesse N

On a, avec les notations de l’énoncé :

Afin de tracer le couple, on prendra comme valeurs numériques :

Cm

60 Nm

Ns

1500 tr/min

gm

0,15

D’où la courbe suivante :

La valeur du couple au démarrage (N = 0 tr/min) est :

1. Point de fonctionnement Machine/charge mécanique

On recherche le point de fonctionnement pour différentes charges de la machine asynchrone :

* Couple résistant constant: Cr= A.

Remarque: Si A est supérieur au couple de démarrage, la machine asynchrone ne démarrera pas avec cette charge.

On prendra A=15 Nm pour la courbe

* Couple résistant linéaire : Cr= B.N

Le couple résistant au démarrage et nul ce qui permet à la machine asynchrone de démarrer peu importe la valeur de B.

On prendra une valeur de B telle que le point de fonctionnement se situe dans la zone utile.

* Couple résistant parabolique: Cr= B.N²

Le couple résistant au démarrage et nul ce qui permet à la machine asynchrone de démarrer peu importe la valeur de Cr= C.N².

On prendra une valeur de C telle que le point de fonctionnement se situe dans la zone utile.

On prendra donc

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1.