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.
Les moteurs asynchrones triphasés cumulent de multiples avantages : ils sont simples, robustes et faciles d'entretien. Toutes ces raisons expliquent leur popularité en milieu industriel. Surtout depuis l'apparition des variateurs de fréquences permettant de faire varier leur vitesse de rotation.
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.
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 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.
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*
Causes mécaniques : Cycles de commutation trop nombreux, débit trop élevé ou trop faible, forte résistance à la rotation car la pompe est endommagée, importante viscosité ou densité du liquide pompé, pompe colmatée.
Il consiste à réduire par 3 la tension aux bornes du moteur grâce à une connexion étoile lors de la phase de démarrage : le courant de ligne est alors divisé par 3, comme le couple moteur : le démarrage est plus doux, le courant d appel plus faible.
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.
Le branchement en étoile ou en triangle se décide en fonction de la plaque signalétique de votre moteur. Le branchement en étoile : dans ce cas, les enroulements reçoivent une tension réduite (divisé par la racine carrée de 3). Il s'utilise donc si la tension du réseau d'alimentation est égale à la tension du moteur.
2. Les inconvénients du moteur asynchrone : A l'exception du démarrage et de l'inversion du sens de marche que l'on peut résoudre de façon satisfaisante, le moteur asynchrone a des performances très médiocres par rapport à celles du moteur shunt.
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 moteur composé cumulatif possède, tout comme le moteur série, un fort couple lors du démarrage. Il a aussi comme avantage la possibilité de tourner à vide sans risque de s'emballer. L'inconvénient de ce moteur est que sa vitesse a tendance à diminuer lorsqu'on augmente la charge.
Le condensateur permanent (appelé aussi condensateur de marche) assure le maintien du champ magnétique de votre moteur (effet rephasant). Contrairement au condensateur de démarrage, il reste sous tension en permanence durant le fonctionnement du moteur.
Le condensateur Cp produit le déphasage nécessaire au lancement du moteur, il reste sous tension en permanence. On peut lui adjoindre un deuxième condensateur Cd dit de « démarrage » de forte valeur. Ce condensateur n'est pas prévu, sous peine d'échauffement exagéré, d'être sous tension en permanence.
Il faut vérifier que les enroulements ne sont pas « à la masse » (contact entre les bobinages et la carcasse du moteur). Pour cela, il faut placer l'ohmmètre entre les bornes des enroulements et la terre, la valeur mesurée doit être infinie.
Dans un démarreur étoile triangle, le démarrage est réalisé en deux temps : une première phase permet de démarrer le moteur avec un couplage étoile. Cette phase dure quelques secondes. Lorsque le moteur a démarré, le dispositif de commande déclenche la seconde phase : le couplage en triangle.
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 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.
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).
Concrètement, si on simplifie, on peut donc calculer le couple ou la puissance d'un moteur de ces façons : Couple (en Nm) = (Puissance (en ch) x 7000) / Régime (en tr/min). Puissance (en ch) = Couple (en Nm) x Régime (en tr/min) / 7000.