La vitesse de ce champ tournant est appelée vitesse de synchronisme. L'enroulement au rotor est donc soumis à des variations de flux (du champ magnétique). Une force électromotrice induite apparaît et crée des courants rotoriques.
La vitesse de synchronisme est une vitesse théorique. On la calcule en divisant la fréquence (f) par le nombre de paires de pôles du moteur électrique. On obtient alors une vitesse en tour par seconde (tr/s), que l'on multiple par 60 pour obtenir le résultat en tour par minute (tr/min).
Re : vitesse du champ tournant dans le moteur asynchrone
Normalement la vitesse du champ tournant est égale à la fréquence du réseau: 3000tr/min quelque soit le nombre de paire de pôle 'P' .
On parle généralement de vitesse « théorique », ou de vitesse de synchronisme. Elle dépend de la fréquence du courant alternatif. En France, elle est de 50 périodes par seconde (50Hz), donc 50x60, soit 3.000 Trs par mn.
Le rotor peut être un aimant qui lors de sa rotation induit un champ électrique dans les enroulements du stator du générateur/alternateur. Dans un moteur électrique, le courant passant dans les enroulements du rotor provoque un champ magnétique qui réagit avec celui permanent du stator pour faire tourner l'axe central.
bobine - moteur, moulin - moteur - moteur rotatif - mécanisme[Hyper.]
Le stator du moteur étudié au paragraphe précédent disposait d'un seul bobinage et donc de 2 pôles. Tous les 1/100ème de seconde, chaque pôle inverse sa polarisation obligeant le rotor à parcourir un 1/2 tour.
La plus grande différence entre le variateur de fréquence monophasé et le variateur de fréquence triphasé est que l'alimentation du variateur de fréquence monophasé est composée d'un fil sous tension et d'un fil neutre avec une tension de 220V.
Ns = 60 f/p
f: fréquence en Hz, p: nombre de paires de pôles.
Le terme asynchrone provient du fait que la vitesse de rotation du rotor de ces machines n'est pas exactement déterminée par la fréquence des courants qui traversent leur stator (voir : « Principes généraux – Glissement d'une machine asynchrone »).
En usinage, la fréquence de rotation n est une vitesse angulaire en tour par minute (tr/min). Elle dépend de la vitesse de coupe, du diamètre de la pièce / de l'outil…
La différence entre moteurs synchrones et asynchrones vient du rotor : le rotor des moteurs synchrones se compose d'un aimant ou électroaimant alors que celui des moteurs asynchrones est constitué d'anneaux (qui forment ce que l'on appelle la cage à écureuil).
Les moteurs asynchrones triphasés représentent plus de 80 % du parc moteur électrique. Ils sont utilisés pour transformer l'énergie électrique en énergie mécanique grâce à des phénomènes électromagnétiques. C'est une machine robuste, économique à l'achat et ne nécessitant que peu de maintenance.
Le glissement correspond à la différence de vitesse entre le rotor et le champ statorique exprimée sous la forme d'un pourcentage de la fréquence de rotation.
Le moteur AC, un moteur taillé pour un service intensif
Le moteur AC est un moteur robuste doté d'une grande durée de vie, qui nécessite peu d'entretien et qui propose un très bon rapport qualité/prix. Il est également peu consommateur d'énergie.
Une des courbes la plus caractéristique des moteurs asynchrones est celle du couple en fonction du glissement : Couple en fonction du rapport : vitesse de rotation/vitesse de synchronisme.
Cosφ est l'angle de phase entre la tension et l'intensité. Cosφ est aussi appelé facteur de puissance (PF). La consommation électrique P1 peut être calculée à l'aide des formules suivantes, selon que le moteur est monophasé ou triphasé.
Le nombre de pôles est toujours pair. Certains utilisent le terme 'paire' de pôles, les industriels raisonnent en pôles : 1 paire = 2 pôles ; 2 paires = 4 pôles.... L'illustration ci-dessous nous montre clairement que malgré la présence de 3 bobines, seulement 1 pôle Nord et 1 pôle Sud existent.
La puissance utile ou puissance nominale d'un appareil est la quantité de chaleur transmise au fluide caloporteur par convection et/ou rayonnement par unité de temps, exprimée en kilowatt (kW) dans les conditions d'essais suivant les normes en vigueur (allure de fonctionnement nominale).
Quel type de variateur de vitesse ? Les variateurs de vitesse peuvent utiliser des tensions et des courants nominaux de taille très variable. Ils peuvent être monophasés ou triphasés. Ainsi les variateurs de vitesse basse tension ont une tension de sortie de 690 V ou moins et une puissance allant jusqu'à 6 MW.
Il existe 3 techniques pour faire varier la vitesse d'un moteur électrique asynchrone : Augmenter ou réduire le nombre de paire de pôles (à la construction) ; Faire varier la fréquence de l'alimentation ; Jouer sur le glissement du moteur (pour les moteurs à bagues).
La partie mobile du moteur électrique est appelée « rotor », c'est cette rotation de la boucle électrique autour de l'élément fixe qui permet de produire de l'énergie. La partie fixe est appelée « stator ». Le fil électrique placé autour du rotor qui permet de produire le champ magnétique grâce à un aimant.
Le calcul du couple moteur se fait à l'aide de la formule de la loi du bras de levier : couple moteur = force (N) x bras de levier (m). L'unité du couple s'appelle le newton mètre (Nm). Le newton correspond à la force en action et le mètre à la longueur du bras de levier.
Formule pour le calcul de la vitesse d'un moteur électrique
La vitesse d'un moteur asynchrone = fréquence (en Hz)/nombre de paires de pôles – glissement*