Machines à courant alternatif : alternateurs, moteurs asynchrones et synchrones
Machines à courant alternatif : alternateurs, moteurs asynchrones et synchrones
L’épreuve teste la relation entre fréquence, nombre de pôles et vitesse, le glissement de la machine asynchrone et le comportement de la machine synchrone.
Vitesses et glissement
- Fréquence d’un alternateur : f=p n/60, p=nombre de paires de pôles, n en tr/min.
- Vitesse de synchronisme : ns=60f/p.
- Glissement : s=(ns−n)/ns ; fréquence rotorique fr=s f.
- Moteur asynchrone : couple nul à ns, démarrage à s=1 ; le courant de démarrage est élevé.
- Moteur synchrone : vitesse rigoureusement ns ; l’excitation règle le facteur de puissance (surexcitation → comportement capacitif).
Exemple corrigé
Un moteur asynchrone tétrapolaire (4 pôles = 2 paires) alimenté en 50 Hz tourne à 1440 tr/min. ns=60×50/2=1500 tr/min. s=(1500−1440)/1500=0,04=4 %. fr=0,04×50=2 Hz. Le rotor voit donc des courants à 2 Hz, ce qui explique les pertes rotoriques proportionnelles au glissement.
Pièges à éviter
Confondre nombre de pôles et nombre de paires de pôles ; écrire s=(n−ns)/ns ; oublier que la vitesse d’un asynchrone varie avec la charge ; croire qu’un moteur synchrone démarre seul ; confondre fréquence statorique et fréquence rotorique.