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La vitesse d’un moteur asynchrone

Comment connaître la vitesse d'un moteur asynchrone ?

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Lorsqu'on veut connaître la vitesse d'un moteur asynchrone sans plaque signalétique on peut toujours la mesurer avec un tachymètre, on peut aussi essayer par comparaison avec un autre moteur dont on connaît la vitesse, on peut aussi l'amener à un homme de l'art qui avec le seul son du moteur en marche peut le savoir et aussi le démonter pour déterminer le nombre de pôles exact du moteur  en regardant le nombre de bobines du moteur et leur  pas par rapport au nombre d'encoches du stator. C'est cette dernière méthode que je vais essayer de décrire afin d'être comprise par n'importe quel  néophyte en la matière pour peu qu'il se donne la peine de lire toutes les lignes ci-dessous.

RAPPELS THÉORIQUES :  vitesse et nombre de pôles.
  • La vitesse d'un moteur asynchrone est égale à la vitesse de synchronisme moins le glissement. La vitesse du synchronisme et égale à la fréquence divisé par le nombre de paires de pôles.
Pour la suite on va toujours parler de vitesse "théorique" (de synchronisme) qui dépend  de la fréquence du courant alternatif, et en France elle est de 50 périodes  par seconde (50Hz) donc 50*60  soit 3.000Trs par mn .
  • Donc pour 2 Pôles (1 paire) on aura 3.000/1= 3.000Trs/mn,
  • Pour 4Pôles ( 2 paires) on aura 3.000/2=1500Trs/mn,
  • Pour 6Pôles (3paires)  on aura 3.000/3= 1.000Trs/mn,
  • Pour 8 Pôles (4paires) on aura 3.000/4= 750Trs/mn  (pour les vitesses les plus usitées) et ainsi de suite pour autant de paires de pôles que l'on veut.
  • Dans un enroulement de n'importe quel type avec une bobine on obtient 2 pôles (un Nord, un Sud)
STATOR à bobinage TRIPHASÉ

Dans un stator les bobines  sont disposées dans un certain nombre d'encoches suivant le nombre total d'encoches du stator,  la vitesse du moteur et le nombre de phases. En triphasé chaque phase occupe le 1/3 des encoches.

Une bobine occupe au moins 2 encoches (on dit que c'est une bobine à 1 section), mais aussi 4 encoches (bobine à 2 sections), mais aussi 6 encoches (bobine à 3 sections).

Le nombre minimum d'encoches pour loger un bobinage triphasé est égal au nombre de pôles multiplié par le nombre de phase.

Ainsi pour un moteur 2 pôles, il faut au mois 2*3= 6encoches, pour un 4 pôles 4*3=12encoches etc.

Mais il est évident que pour un moteur de 4cv par exemple de 100mm de diamètre rotor, on ne peut pas mettre 6 Encoches mêmes réparties, on ne pourrait pas loger les fils du bobinage uniformément. Pour cela on multiplie le nombre d'encoches par pôles et on peut pour un  3.000trs  mettre 2 encoches par pôles et on obtient 2*2*3 = 12 encoches, mettre 3 encoche par pôle 3*2*3=18encoches, mettre 4 encoches 4*2*3=24encoches. Il est facile de faire le même calcul en changeant le nombre de pôles et on obtient tous les nombres d'encoches existant. Tout cela parait un peu rébarbatif mais c'est pour faire comprendre que l'on peut avoir un nombre d'encoches différent suivant la vitesse du moteur.

La méthode de discernement que je vais parler me parait celle  la plus compréhensible et dans les tous cas d'enroulements à pas dit "normal", car à pas "raccourci" même un professionnel peut s'y reprendre à deux fois pour être certain du résultat.
 
L'exemple ci-après est un stator 36encoches et on distingue très bien  une tête de  bobine à 3 Sections.
[Cliquer pour agrandir]
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stator4_mn.jpg

La bobine occupe donc 6 encoches en tout et elle laisse un intervalle de 6encoches. L'intervalle d'une bobine (dans le cas de triphasé) sert à loger 2 pôles (1+1pôle des 2 autres phases).

Il est alors très facile de calculer arithmétiquement le nombre de pôles :
  1. On compte le nombre d'encoches du moteur, 36 pour l'exemple
  2. On calcule le nombre d'encoches pour 1 phase, soit pour l'exemple (36/3) = 12
  3. On compte le nombre d'encoches en intervalle de la bobine, ici c'est 6 donc pour une phase (6/2) = 3 encoches par pôle.
  4. On fait  la division du nombre d'encoches par phases (12) par le nombre d'encoches par pôle (3), ce qui donne 4, et on en déduit que le moteur est un 4 Pôles donc 1500trs/mn.

La représentation schématique
de la photo précédente est celle-ci :
36e4p_mn.jpg

Le schéma complet du stator  est celui-ci :
 
t4p36e_mn.jpg Sont représentés en plus 2 schémas supplémentaires : 1 bobinage à 12 bobines  à sections concentriques et 1 bobinage à 6 bobines à sections égales. Le résultat obtenu est exactement le même et le comptage de l'intervalle d'encoches est le même.

t4p24e_mn.jpg Ce schéma est celui d'un stator 24 encoches toujours en 4Pôles. Évidemment, le nombre d'encoche par phase n'est plus le même et l'intervalle non plus, et le calcul donne le même résultat : 4 Pôles.


Suite
 

Date de création : 01/01/2009 13:23
Dernière modification : 22/11/2009 19:47
Catégorie : Données du Site - Les moteurs
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