DEMARRAGE D'UN MOTEUR ASYNCHRONE

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Le moteur asynchrone d'induction possède un fort couple de démarrage, mais il ... Les schémas suivant permettent d'alimenter un moteur asynchrone triphasé ...
DEMARRAGE D’UN MOTEUR ASYNCHRONE BUT : Le moteur asynchrone d’induction possède un fort couple de démarrage, mais il a l’inconvénient d’absorber de 4 à 8 fois son intensité nominale. Pour réduire cet appel de courant on dispose de différents procédés de démarrage. Rappels : a) Plaque signalétique : -

Moteur asynchrone triphasé Puissance = 1.5 KW N= 1440 tr/min Si le réseau est 230V entre phases couplage triangle et I =6.65A Si le réseau est 400V entre phases couplage étoile et I =3.84A

b) Couplage des enroulements :

c) Caractéristiques électromécaniques : Tmax : Couple maximum (Nm) Td : Couple de démarrage (Nm) Tn : Couple nominal(Nm) Id : Courant de démarrage (A) In : Courant nominal (A) n: Vitesse (tr/s) g : Glissement = (ns-n) /ns d) Point de fonctionnement : Le point de fonctionnement correspond au point à vitesse stabilisée soit Tm=Tr Tm : Couple moteur (Nm) Tr : Couple résistant (Nm) Ici Tr2>Tm

démarrage impossible

1.1.

Démarrage direct moteur 1 sens de rotation

Les schémas suivant permettent d' alimenter un moteur asynchrone triphasé directement sur le réseau. Le moteur est commandé par un bouton marche et un bouton d' arrêt, l' arrêt est prioritaire. Le schéma puissance est constitué principalement d' un sectionneur, d' un contacteur et d' un relais thermique. Le schéma de commande en basse tension comprend un transformateur (mono 230V ou mono 400V) et ses protections. Ce montage est aussi équipé de voyants (optionnels). 1) Schéma de puissance :

2) Schéma de commande :

3) Comment choisir les matériels ? Le choix des appareillages est principalement réalisé en fonction du moteur.

Il faudra calculer le courant qui traversera les appareillages en cherchant le courant nominal du moteur, ou bien en utilisant sa puissance utile, dans ce cas il faut diviser cette puissance par le rendement du moteur et utiliser la formule : I = P/ 3 x U x cos . Une fois le courant calculé il ne reste plus qu' a choisir dans un catalogue le contacteur (et ses auxiliaires), le relais thermique. Il faut aussi dimensionner le transformateur en fonction de la puissance nécessaire en additionnant les courants : d' appel du contacteur et les voyants. Il suffit alors d' utiliser la formule : S = U x I ou I = S / U Une fois la puissance du transformateur choisie, il faut calculer les fusibles en conséquence, toujours en utilisant la formule S=UxI. Les fusibles seront du type aM au primaire, gI au secondaire.

En dernier lieu on pourra calculer le calibre des fusibles du sectionneur (type aM).

1.2.

Démarrage direct moteur 2 sens de rotation

Les schémas suivant permettent d' alimenter un moteur asynchrone triphasé directement sur le réseau. Le moteur est commandé par un bouton marche avant, un bouton marche arrière et un bouton d' arrêt, l' arrêt est prioritaire. Le schéma puissance est constitué principalement d' un sectionneur, de deux contacteurs équipés d'interverrouillage et d' un relais thermique. 1) Schéma de puissance :

Au démarrage : Td = 1.5 à 2 fois Tn Id = 4 à 8 fois In Les enroulements stator sont couplés directement sur le réseau, le moteur démarre et atteint sa vitesse nominale.

2) Schéma de commande :

Avantages : -

Procédé simple Temps de démarrage court

Inconvénients : -

Surintensité élevée

1.3.

Démarrage moteur étoile/triangle

Les schémas suivant permettent d' alimenter un moteur asynchrone triphasé d' une puissance importante nécessitant ce type de démarrage, qui permet de limiter le courant d' appel au démarrage. Le moteur est commandé par un bouton marche et un bouton d' arrêt, l' arrêt est prioritaire.

1) Schéma de puissance :

Le démarrage s’effectue en 2 temps : - mise sous tension réduite / 3 : couplage étoile(Y) - Suppression du couplage étoile et mise en couplage triangle( )

2) Schéma de commande :

Avantages : -

Réduction du courant de démarrage Relativement bon marché

Inconvénients : - Couple très réduit - Coupure d’alimentation lors du passage étoile-triangle - Temps de démarrage + élevé

1.4.

Démarrage par résistances rotoriques

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

1 3 X 400v + PE 2

Ph1

Ph2

Ph3

1

3

5

Q2 3

Q1

2

4

6 95

1/L1

4

3/L2

5/L3

1

3

KM11 96

Q2

1

5

6

2/T1

4/T2

6/T3

1/L1

3/L2

5/L3

2

4

1

2

7

2/T1

4/T2

6/T3

U

V

W

S1

2

1

T1 400v 24v 63 VA

KM1

3

S2 2

4 3

K

L

M

2

5 RW2

3 RV2

R1

M1

RU2

1

8

F1

Q3

4

1/L1

3/L2

5/L3

2/T1

4/T2

6/T3

Q4

KM1

S3 4

6 67

KM11 9

KM1

10

KM11 68

A1

A1

KM1

KM11

A2

A2

X1

1/L1

X1

X1

F1 6/T3

H1

X2

H2

X2

H3

X2

11

LYCEE COLBERT DÉMARRAGE ROTORIQUE 1 SENS 2 TEMPS

Dessiné le : Modifié le : Par :

Ce procédé est utilisé pour les moteurs à rotor bobiné avec sortie de l’enroulement rotorique sur trois bagues. On limite le courant au stator en augmentant la résistance du rotor. Des résistances montées en série dans le circuit du rotor sont éliminés au fur et à mesure que la vitesse augmente.

Avantages : -

Un bon couple de démarrage avec un appel de courant réduit

Inconvénients : -

Moteur onéreux et moins robuste

03/10/2006 03/10/06 ARFAOUI

01 01

1.5.

A

Démarrage par résistances statoriques

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

1 3x400v alt +PE

2

Ph1

Ph2

Ph3

3

4

2

1

3

5

13

S1

Q1

3

4

23

95

97

S2 F1

2

4

6

1/L1

3/L2

5/L3

KM1

14

24

96

1

3

1

2

4

1

2

RT1

98

F1 2/T1

4/T2

6/T3

5

S1

2

1

400v 6 1

3

5

1/L1

R 7 2

4

6

3/L2

T1

S2 2

24v

5/L3

KM2

3

4

N

1

3 2/T1

4/T2

6/T3

KM1

S3

8

KM1

4

F2

55

2

KM2 9

1/L1

3/L2

5/L3

2/T1

4/T2

6/T3

KM1

56

F1

A2

LIGNE

A2

ELIMIN R

M1

11

DEMARRAGE STATORIQUE 2 TEMPS 1 SENS

LYCEE COLBERT

DESCRIPTION FOLIO

H1

X2

X1

H2

X2

Dessiné le : Modifié le : Par :

L’alimentation à tension réduite est obtenue dans un premier temps par la mise en série d’une résistance dans le circuit ; Cette résistance est ensuite court-circuitée. Le courant de démarrage est réduit proportionnellement à la tension. Le couple de démarrage est réduit proportionnellement au carré de la tension. Peu utilisé ( pour les machines à fort couple de démarrage).

Avantages : - Possibilité de choisir le couple de démarrage - Choix du courant de démarrage avec précision - Passage entre phases de démarrage sans interruption du courant Inconvénients : -

Si le courant est divisé par 3 alors le couple est divisé par 9 !

X1

H3

X2

PT

W

X1

FIN DEM

V

A1

KM2

DEFAUT

U

10

A1

KM1

10/10/06 10/10/06 ARFAOUI

01 01

1.6.

A

Démarrage électronique

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

3x400v+PE

1

2

Ph1

Ph2

Ph3

1

3

5

3

3

57

temporisation Q1

S2 2

4

S2

6

4 1

3

4

KA1

supérieure au temps 58

de ralentissement

3 3

3

Q2 S3

S3 4

4

2 1/L1

3/L2

5/L3

1/L1

3/L2

5/L3

2/T1

4/T2

6/T3

4

4

KA1 5

KM1

KM2 2/T1

4/T2

6/T3

R1A KM1

KM2

R1C

6

1

2

T1 400v 24v 63 VA

7 L1

L2

L3

C

230 400

R1A

3

4 1

R1C

8 U

V

W

stop

run

LI

PL

KM2 L0+ L01

Q3

KM1

S1 2

9 W

KA1 A1

RC

A1

KA1

10

KM1

A2

M1

S1 = BP ARRET S2 = BP MARCHE AVANT S3 = BP MARCHE ARRIERE

11

LYCEE COLBERT

A1

A2

AVANT

DEMARRAGE PAR DEMARREUR RALENTISSEUR ALTISTART 2 SENS DE ROTATION DESCRIPTION FOLIO

KM2

RC

V

RC

U

A2

ARRIERE

Dessiné le : Modifié le : Par :

Le démarrage se fait progressivement, ce qui évite la pointe de courant en démarrage direct. La tension évolue de 0 à Un selon une rampe programmable. Le démarrage se fait à courant constant et les rapports T/Tn = (U/Un)² = I/In sont vérifiés.

Avantages : - Démarrage en douceur - Limitation de courant. Inconvénients : -

Prix plus élevé

17/10/06 17/10/06

ARFAOUI

01 01

Conclusion :

Le choix du mode de démarrage dépend de l’application

TRANSPARENTS .