Contrairement au rotor du moteur synchrone, celui du moteur asynchrone tourne moins vite. De cette façon, il n'atteint jamais la vitesse de synchronisme : il subsiste toujours un décalage entre le champ magnétique et la vitesse de rotation de l'arbre.
Le moteur asynchrone couplé à un variateur de fréquence est de loin le type de moteur le plus utilisé pour les applications où il est nécessaire de contrôler la vitesse et le déplacement d'une charge.
Les moteurs asynchrones (moteurs monophasés et moteurs triphasés) sont les moteurs les plus utilisés dans l'industrie car : Ils moins chers et moins volumineux que les moteurs synchrones.
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 »).
Comparé au moteur shunt, le moteur asynchrone a l'avantage d'être alimenté directement par le réseau triphasé. Son prix d'achet est moins élevé, il est beaucoup plus robuste car il ne nécessite pratiquement pas d'entretien. Ses deux qualités fondamentales (prix et solidité) résulte du fait qu'il n'a pas de collecteur.
Le choix d'un moteur asynchrone triphasé dépend de nom- breux critères tels que : le couple résistant, l'inertie, le réseau et l'ambiance. Ce choix dépend mécaniquement de la machine à entraîner.
Il existe plusieurs types de moteurs électriques asynchrones. On retrouve d'une part les moteurs à rotor bobiné (à bagues) et d'autre part les moteurs à cage (cage à écureuil, double cage, à encoches profondes).
Un moteur asynchrone triphasé dispose de trois enroulements fixes décalés de 120° c'est le stator, ces enroulements constitués de plusieurs bobines une fois alimentée crée un champ magnétique tournant, celui-ci entraînera la partie mobile du moteur, le rotor.
Le rotor ne peut jamais atteindre la vitesse synchrone (vitesse de rotation du champs tournant) car il n'y aurait plus de variation de flux dans les conducteurs rotoriques.
Les outils de communication asynchrone (courrier électronique, forum, liste de diffusion, babillard virtuel, etc.) ne nécessitent pas de connexion simultanée. Ils sont utiles pour communiquer individuellement ou en groupe.
La simplicité de construction du moteur asynchrone, sa robustesse et son entretien limité en fait une machine très fiable et donc très utilisée, notamment dans le domaine industriel. Le prix constitue également un argument en faveur de ce type de moteur électrique.
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*
Il faut réaliser un couplage étoile pour que chaque enroulement soit alimenté par une tension simple (phase-neutre) à partir de la tension du réseau d'alimentation (400 V).
Le moteur triphasé est facile d'utilisation
En effet, il se branche directement sur le réseau (380V), de façon à être opérationnel très rapidement. Un atout de taille, qui le différencie des autres moteurs électriques tels que le moteur pas à pas ou encore le moteur à courant continu.
Il suffit de tourner une cage constituée de nombreux fils dans un champ magnétique pour créer du courant dans ces fils. Ou bien, et cela revient au même, de faire tourner le champ magnétique autour de la cage. Ce qui compte, c'est que les fils sont en mouvement relatif par rapport au champ magnétique.
Le couplage des enroulements statorique permet de faire fonctionner les moteurs asynchrones sous deux tensions. Ce couplage est fonction de la tension du réseau et de la tension que peuvent supporter les enroulements. Il est réalisé par une connexion, à l'aide de barrettes, sur la plaque à bornes.
les moteurs asynchrones voient leur rotor tourner moins vite que le champ magnétique de leur stator (rotation asynchrone donc), tandis que le rotor des moteurs synchrones tourne à la même vitesse (rotation synchrone).
Le temps de démarrage dépend de l'inertie de la masse en mouvement, de la vitesse de rotation finale et du couple d'accélération du moteur. Les valeurs du courant crête sont encore plus élevées, et peuvent atteindre 10 fois la valeur du courant efficace nominal.
Démarrage étoile triangle
Pour diminuer la brutalité au démarrage et réduite le courant d'appel, le moteur démarre avec une connexion en étoile pour ensuite revenir vers le couplage en triangle. Les enroulements sont alimentés avec une tension 3 fois plus faible.
Le rendement d'un moteur électrique asynchrone
Les « asynchrones » affichent ainsi un rendement de l'ordre de 75 à 80 % contre 90 % pour les « synchrones ».
Rotor bobiné :
Cependant, il présente les avantages suivants : - le couple de démarrage est plus élevé ; - il est possible de régler la vitesse du moteur à l'aide de résistances extérieures (rhéostat) ; - le courant de démarrage est plus faible lorsqu'on ajoute un rhéostat.
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.
Il existe trois types de moteur aujourd'hui : le moteur à combustion, le moteur à explosion, ou le moteur électrique.
Le moteur à induction à rotor bobiné fonctionne selon les mêmes principes que le moteur à cage d'écureuil, mais son rotor est de construction différente. Plutôt que d'être doté de barres en court-circuit, le rotor est constitué d'enroulements aboutissant à des bagues collectrices sur l'arbre.
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).