machine synchrone : sommaire des laboratoires
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Chapitre 4 : Fonctionnement en moteur ou en générateur des convertisseurs triphasés à champ tournant
Laboratoire : Etude de la machine asynchrone - Etude d'une machine asynchrone à cage

Enoncé du laboratoire

 

 

1. 

Examen de la plaque signalétique

 La plaque signalétique comporte les indications suivantes :

 

 

  • Quelles sont les valeurs de la tension nominale de ligne et du courant nominal de ligne si la machine est connectée en triangle ?
  • Quel est le nombre de paires de pôles ?
  • Quel est le rendement nominal théorique de la machine ?

 

Réponse

 

2.

Détermination du schéma équivalent monophasé étoile simplifié

On considère le cas où la machine est connectée en triangle au stator. Les valeurs nominales des tensions et des courants de ligne valent donc , . (figure 1).

 

zoom figure 1

2.1. 

Essai à rotor bloqué. Mesure en courant continu de la résistance Rs

Le rotor étant immobilisé, on règle la tension d'alimentation de manière à y faire circuler des courants de valeur efficace sensiblement égale à la valeur nominale. On utilise pour mesurer la puissance absorbée au stator, la méthode des deux wattmètres (Figure 2).

 

zoom figure 2

On peut lire sur les appareils, les indications suivantes :

  • Voltmètre V : 32,5 V
  • Ampèremètre A : 13,6 A
  • Wattmètre : -25 W
  • Wattmètre : +370 W

La mesure en courant continu (par exemple à l'aide d'un ohmmètre) de la résistance R vue entre deux bornes d'alimentation du stator fournit R = 0,5 W.

   

Déterminez à partir des mesures effectuées les éléments :

du schéma équivalent monophasé simplifié de la machine.

Partagez la résistance en ses parties et .

 

Réponse

 

2.2. 

Essai à faible glissement

 

On alimente la machine sous sa tension de ligne nominale le rotor n'étant relié à aucune charge mécanique.

A vitesse stabilisée, on obtient les lectures suivantes :

  • Voltmètre V = 220 V
  • Ampèremètre A = 7,4 A
  • Wattmètre = - 1222 W
  • Wattmètre = 1589 W

Une mesure stroboscopique de la vitesse indique que le moteur perd 3 tours par rapport à la vitesse de synchronisme en 48 secondes.

   
 

Calculez l'impédance de magnétisation de la machine

Réponse

 

   

3.

Valeurs du couple de démarrage et du couple nominal

On alimente la machine à partir d'un réseau dont les tensions de ligne ont une valeur efficace de 220 V.

1. Pour une connexion en triangle de la machine, calculez à partir du schéma équivalent simplifié :

  • la valeur théorique du couple à l'arrêt (couple de démarrage);
  • la valeur théorique du couple électromagnétique à la vitesse nominale.

Déterminez dans les deux cas les valeurs efficaces des courants de ligne correspondant.

2. Pour une connexion en étoile de la machine, qu'elle est la valeur théorique du couple à l'arrêt et du courant de ligne correspondant.

Réponse

 

 

4.

Comportement en charge

 

1. Quelle est l'erreur commise sur la valeur de la vitesse à laquelle le couple électromagnétique atteint sa valeur nominale théorique si on approxime la caractéristique couple-vitesse dans la zone utile de fonctionnement par sa tangente au point correspondant à la vitesse de synchronisme ?

2. Sur la base de cette approximation de la caractéristique couple-vitesse, calculez la valeur efficace du courant absorbé au réseau et le cos j lorsque le point de fonctionnement correspond à un couple électromagnétique égal à

  • 25% du couple nominal théorique
  • 50% du couple nominal théorique
  • 75% du couple nominal théorique

Réponse

 

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