DEMARRAGE D`UN MOTEUR ASYNCHRONE

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 .