Les Moteurs Asynchrones Triphases

7/25/2019 Les Moteurs Asynchrones Triphases

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1. OBJECTIFS.

Le but de ce chapitre nest pas de dcrire en dtail la technologie des diffrents moteurs

lectriques, mais de donner des lments utiles, des directives et des mthodes de travail pourla maintenance.

Ce dossier permettra donc :

Daborderla technologie des moteurs lectriques.

De dcrire le branchement des moteurs.

De prciser les oprations de maintenance.

2.

FONCTION GLOBALE.

Le rle de cet actionneur est de transformer lnergie lectrique en nergie mcanique. Il

sassocie souvent un systme dentranement du type rducteur ou variateur de vitesse. Il

peut tre brid directement sur le rducteur et dans ce cas la transmission de mouvement se

fait par engrenages internes. Il peut aussi tre spar du rducteur et avec une transmission du

mouvement par courroies ou chanes.

3.

LES PRINCIPAUX MOTEURS ELECTRIQUES.

Moteur pas a pas Moteur a courant continu

Courant continu

Moteur asynchrone

Mono ou tri phas

Asyncrhone

Moteur synchrone

Mono ou tri phas

Moteur autosynchrone

Brushless

Synchrone

Courant Alternatif

LES MOTEURS

Remarque :

TRANSFORMER

lnergie lectrique en

nergie mcanique

Energie

lectrique

Energie

mcanique

Chaleur

Moteur

LES MOTEURS ASYNCHRONES TRIPHASES.


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Le moteur triphas rotor en court-circuit est le moteur le plus utilis. Il ne demande que trs

peu dentretien tout en restant fiable au niveau du fonctionnement.

4. IDENTIFICATION ET REPRESENTATION GRAPHIQUE.

5. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT.

Le principe de fonctionnement de ce moteur repose sur

lexistence dun champ magntique tournant entre le rotor et le

stator. Il appartient la catgorie des gnrateurs induction.

Un bobinage triphas cre un champ magntique tournant qui

a une vitesse angulaire de rotation proportionnelle la

frquence (50Hz). Le rotor en cage dcureuil est considrcomme le secondaire dun transformateur en court-circuit. Les

courants induits qui sy dveloppent vont courir aprs le

champ inducteur qui les produit sans jamais le rattraper.

6. CONSTITUTION.

Les principales parties dun moteur asynchrone

Rep. Dsignation

1 Carter et stator bobin

3 Rotor

5 Flasque ct accouplement

6 Flasque ct ventilateur

7 Ventilateur

13 Capot ventilateur

14 Tige dassemblage

21 Clavette de bout darbre

26 Plaque signaltique

30 Roulement ct accouplement

50 Roulement ct ventilateur

71 Bote bornes

78 Presse toupe

97 Vis borne de masse

98 Barrettes de connexion

IDENTIFICATION REPRESENTATION GRAPHIQUE

U V W

M1


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triphas sont :

Le stator gnralement ralis en aluminium inject pour les petitsmoteurs et en fonte grise pour les gros moteurs. La bote

bornes dans laquelle seffectuent les branchements est

fixe sur le dessus ou sur le ct.

Le rotor qui, entran par ce champ tournant, produit de lnergiemcanique. Le rapport entre lnergie disponible et

lnergie lectrique absorbe est le rendement du moteur.Les flasques qui produit un champ magntique tournant

Larbre du

rotor

ils ferment le carter moteur aux deux extrmits et sont

raliss en fonte grise ou en aluminium inject. Les

flasques sont centrs sur le carter et runis entre eux pardes tirants. Certains moteurs sont quips dun systme

de freinage.

Le carter plac larrire du moteur, il permet le refroidissementdu moteur. Le capot oriente le flux dair vers les ailettes

du carter.

Le ventilateur sur le moteur propos, le guidage en rotation de larbrese fait par deux roulements billes monts dans les

flasques (dautres combinaisons sont possibles).

Les roulements le rotor est mont sur un arbre en acier. A une de sesextrmit est mont le ventilateur et ventuellement le

frein, lautre on trouve larbre de sortie avec une

rainure de clavetage pour le montage du pignon

dentranement.

6.1. CONSTITUTION DU STATOR.

Le stator est constitu dun empilage de tles magntiques sur lesquelles est surmoule la

carcasse.

Ces tles (fig. 1) comportent des encoches profondes dans lesquelles sont logs des bobinages

(fig. 2 et 3).

6.2. CONSTITUTION DU ROTOR.

Le rotor est un empilage de tles magntiques (fig. 4) relies entre elles par des barres

conductrices gnralement en aluminium. Ces barres constituent la cage dcureuil (fig.5).

Laxe du rotor est mont dans deux roulements billes logs dans les flasques. Sur les

moteurs rcents, ses roulements sont graisss vie, ils ne ncessitent donc pas de maintenance

prventive.

Fig. 4Fig. 5


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7. CARACTERISTIQUES.

7.1. LA PLAQUE SIGNALETIQUE.

Formes de construction :

FIXATION DES MOTEURS ASYNCHRONES

Fixation brides trous lissesFixation brides trous

tarauds

Fixation pattes

Attention au sens de montage : un moteur vertical ne peut pas tre mont horizontalement et

vis versa !

Puissance utile (pu)

vitesse de rotation

relle la puissance

nominale (n)

facteur de puissance

la puissance nominale

( vide la moiti environ)

rendement = P utilePabsorbe

intensit absorbe

selon la tension

d'alimentation

en tri 220v : 39.7A

( couplage triangle )

en tri 380v : 22.9A

(couplage toile)

frquence de

la tension

d'alimentation

nombre

de phases

d'alimentation

utilisation en

continu de ce

moteur (24h/24h)

moteur de construction tanche

chauffement admissible de 100

par rapport la temprature

ambiante ( ii 40 voir dessus )

temprature ambiante

de rfrence

( pour chauffement )

Service:

S1 = service continuS2 = service temporaire

S3 = intermittent priodique

S4 = intermittent dmarrage

S5 = intermittent dmarrage et

freinage lectrique

S6 = ininterrompu charge intermittente

S7 = ininterrompu dmarrage et freinage

S8 = ininterrompu changement de vitesse

priodique

Echauffement:

Classe A : chauff. de 60 pour temp. ambiante < 40

Classe E : chauff. de 75 pour temp. ambiante < 40

Classe B : chauff. de 80 pour temp. ambiante < 40Classe F : chauff. de 100 pour temp. ambiante < 40

Classe H : chauff. de 125 pour temp. ambiante < 40

Classe C : chauff. non dfini ( accord avec utilisateur )

indice de : IP 23 : contre les contacts des doigts( >12mm)protection IP 44 : contre les contacts d'outils , fil( >1mm) IP 55 : protection totale contre les contacts

tanche la poussire et l'eau


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Hauteur daxe:

7.2. LA PLAQUE A BORNES.

Cette plaque de connexion de six bornes repres W2, U2, V2, U1, V1, W1 permet selon le

couplage, dalimenter le moteur sous deux tensions diffrentes.

Schma de branchement normalis des enroulements :

Couplage du moteur :

Lire la plaque signaltique du moteur (ex. prcdent) et reprer les tensions, ici 220/380V.

La plus petite de ces deux tensions est celle qui doit alimenter les bobinages

Couplage en toile :

Le couplage en toile signifie que la tension du rseau que lon applique sur le moteur est

supporte par deux enroulements .

Empattement

Hauteur darbre


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Couplage en tr iangle

Le couplage triangle signifie que la tension du rseau que lon applique au moteur est

supporte par un enroulement.

Tableau rcapitulatif des couplages :

RseauPlaque

signaltique127/220V 220/380V 380/660

127/220V appel aussi

220TRIEn toile Y En triangle Impossible

220/380V appel aussi

380 TRIImpossible En toile Y En triangle

Raccordement du moteur au rseau :

Aprs stre assur que le moteur est protg contre les surcharges et les court -circuits, on

peut procder son branchement dans le circuit de puissance.

Choisir le cble dalimentation,Il doit comporter quatre conducteurs dont un conducteur vert/jaune.

Les conducteurs doivent tre dune section suffisante pour ne pas schauffer au passage du

courant : prendre au minimum 1mm2pour 5 ampres. La gaine du cble doit tre conforme

aux rglements de scurit.

Raccorder les fils dalimentation et le conducteur de protection.

Raliser le couplage ( toile ou triangle)

Serrer le presse toupe sur le cble pour protger les connections contre les tractionssur le cble.

Refermer la boite bornes, ne pas oublier le joint.

Mettre sous tension.

Contrler le sens de rotation, le modifier ventuellement.8. MAINTENANCE ET CONTROLE.


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Ce type de moteur ne pose pas de problme en maintenance. Toutefois il est recommand

deffectuer une surveillance rgulire sur la grille de protection du ventilateur et de procder

un nettoyage rgulier si le moteur fonctionne en atmosphre pollue.

Sur les moteurs actuels, les roulements sont graisss vie, donc exempts de tout entretien

prventif.

Remplacement ventuel des roulements :Cette intervention, dite mcanique, est la seule pouvant intervenir sur ce type de matriel.

Avant dmontage, il est recommand de vrifier ltat vibratoire des roulements. Il convient

alors de remplacer les deux roulements par des roulements de rfrence identique.

Contrle mcanique :

dformation ventuelle de larbre,

jeu d lusure des roulements.Ces deux contrles peuvent seffectuer laide du montage

ci-contre.

Lerreur de raccordement :Par suite de la dfaillance dune protection ou cause dune erreur de raccordement, le

bobinage du stator peut tre coup ou en court-circuit. Dans ce cas, deux solutions sont

possibles :

Le bobinage est refait par un spcialiste mais, le cot pour rembobiner un moteurstandard de faible puissance risque dtre pratiquement aussi important que le cot

dun moteur neuf,

On procde un change du moteur (cas le plus frquent).

Installation et montage :Procder de faon mthodique :

Vrifier si les indications signaltiques correspondent aux caractristiques du rseau et si

lappareil na pas subit de dommages

Aprs un stockage prolong :

Vrifier si le taux dhumidit du moteur nest pas trop lev. Pour cela, mesurer la rsistance

disolement (tension de mesure 500V laide dun contrleur disolement).

Remarque : la rsistance disolement dpend fortement de la temprature. Si la rsistance

nest pas suffisante, il faut scher le moteur 80C maximum, avec de lair chaud. Le schage

est termin lorsque la rsistance disolement atteint sa valeur minimale.

Prparation ltabli:

Enlever les produits anti-corrosion sur les sorties (arbres),

Monter les lments de transmission de mouvement (poulies, pignons).

Installation et montage :

Le moteur doit tre install conformment aux instructions du constructeur.

Vrifier les fixations, labsence dhumidit et de poussires,

Vrifier les alignements des lments de transmission de mouvement (chanes etcourroies),

Contrler ltanchit des joints et des presses toupes,

Si le moteur doit tre chang, se reporter la plaque signaltique.Contrle lectrique :


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Avant de procder au contrle dun moteur, il faut:

Supprimer lalimentation de la machine,

Reprer et dbrancher les fils dalimentation du moteur,

Enlever les barrettes de couplage.

Le contrle seffectue en trois tapes:

Contrle de continuit des bobinages :

Matriel utilis : ohmmtre calibr sur une petite chelle, exemple 200.

Points de mesure :

Rsultats attendus :

Rsistance # 0

Rsistance #

Rsistances identiques sur les trois bobinages.

Une rsistance nulle indique un court-circuit. Une rsistance infinie indique un bobinage

coup.

Contrle disolement des bobinages entre eux:

Matriel utilis : ohmmtre calibr sur une grande chelle, exemple 1M.

Points de mesure :

Rsultats attendus : rsistance trs importante dpassant lchelle (ici R > 1M) pour les trois

mesures.

Entre U1 et U2 Entre V1 et V2 Entre W1 et W2

Entre U1 et V1 Entre V1 et W1 Entre U1 et W1


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Contrle disolement entre les bobinages et la masse du moteur:

Sassurer, lohmmtre, que la borne de masse situe lintrieur de la boite est bien relie

la masse du moteur : R = 0 (attention la peinture qui isole et fausse la mesure).

Matriel utilis : mgohmmtre lectronique ou magnto appel aussi contrleur

disolement. Cet appareil dlivre une tension de 500V obligatoire pour lefficacit du

contrle.Points de mesure :

Rsultats attendus : une rsistance trs importante, au moins gale 5000/volt, soit 1,9M

pour un moteur branch en 380 TRI.

9. MOTEUR ASYNCHRONE MONOPHASE.

Le moteur monophas est de construction analogue au moteur triphas :

- de puissance gnralement infrieur 1 kW.

- rendement compris entre 0,45 et 0,7.

- le couple de dmarrage est de 0,5 1,7 fois le couple nominal

Un moteur monophas ne pouvant pas dmarrer seul, diffrents

artifices sont utiliss pour le lancer.

- dmarrage par phase auxiliaire et condensateur

- dmarrage par phase auxiliaire et rsistance

Linversion du sens de rotation est obtenue par inversion dune phase.

Les condensateurs de dmarrage ont une valeur importante, de lordre de 35 40 F par

ampre absorb par le moteur.

Entre U1 et la masse Entre V1 et la masse Entre W1 et la masse


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INSPECTIONOctobre 2009


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A

B

A

B

I. Rappel sur les mesures de rsistances

Nous savons quun courant lectrique estconstitu dun dplacement dlectrons. Ces

lectrons doivent traverser le conducteur

comme leau doit traverser les filtres.

Par consquent, tous les matriaux

sopposent plus ou moins au passage du

courant lectrique selon leurs natures.

Cette opposition au passage du courant

lectrique se nomme : la RESISTANCE

Unit : ohm Symbole : R

Plus le nombre de filtres et dimpurets augmente plus leau circule avec difficult.Cela aura pour consquence une plus grande rsistance au passage du courant

lectrique

.Quand la rsistance est extrmement leve

(De lordre du mgohm: 1 M= )

On peut considrer quil ny a plus de circulation de courant. On parle disolement

A linverse lorsque la rsistance est trs faible on parle de continuit

Cette mesure de rsistance seffectue avec un multimtre en position ohmmtre

CONTROLE ELECTRIQUE DUN MOTEUR ASYNCHRONE

Rservoir A

Rservoir B

Vanne

ConduiteRcepteurencrasse

Filtres

Mesure de continuit ou disolement dun circuit lectrique simple: Un fil

On mesure la rsistance lectrique du fil

par ses 2 extrmit A et B

Si R= 0 que peut on conclure

Le courant circule ou ne circule pas

On dit quil

On mesure la rsistance lectrique du fil

par ses 2 extrmit A et B

Si R> 2M que peut on conclure

Le courant circule ou ne circule pas bien

On dit quil


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II. Contrle lectrique du moteur asynchrone

Avant de procder au contrle dun moteur, il faut:

Supprimer lalimentation de la machine,

Reprer et dbrancher les fils dalimentation du moteur,

Enlever les barrettes de couplage.

Le contrle seffectue en trois tapes:

Contrle de continuit des bobinages :

Matriel utilis : ohmmtre calibr sur une petite chelle, exemple 200.

Points de mesure :

Rsultats attendus :

Rsistance # 0

Rsistance #

Rsistances identiques sur les trois bobinages.

Une rsistance nulle indique un court-circuit. Une rsistance infinie indique un bobinage

coup.

Contrle disolement des bobinages entre eux:

Matriel utilis : ohmmtre calibr sur une grande chelle, exemple 1M.Points de mesure :

Entre U1 et V1 Entre V1 et W1 Entre U1 et W1

Contrle de lenroulement U :

Entre U1 et U2

U1

V1

W1

W2

U2

V2

U

V W

Contrle de lenroulement U:

Entre U1 et U2

U1

V1

W1

W2

U2

V2

U

V

Contrle de lenroulement U:

Entre U1 et U2

U1

V1

W1

W2

U2

V2

U

V W


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Rsultats attendus : rsistance trs importante dpassant lchelle (ici R > 1M) pour les trois

mesures.

Contrle disolement entre les bobinages et la masse du moteur:

Sassurer, lohmmtre, que la borne de masse situe lintrieur de la boite est bien relie

la masse du moteur : R = 0 (attention la peinture qui isole et fausse la mesure).

Matriel utilis : mgohmmtre lectronique ou magnto appel aussi contrleur

disolement. Cet appareil dlivre une tension de 500V obligatoire pour lefficacit du

contrle.

Points de mesure :

Rsultats attendus : une rsistance trs importante, au moins gale 5000/volt, soit 1,9M

pour un moteur branch en 380 TRI.

Entre U1 et la masse Entre V1 et la masse Entre W1 et la masse

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