Commande des machines Tle F3 Lycée Technique de Santchou Dépolice OPPEPAMA PLET

Commande des machines Tle F3 Lycée Technique de Santchou Dépolice OPPEPAMA PLET F2 Chapitre I : PROBLEMATIQUE DE LA COMMANDE DES MACHINES ET REVISIONS DES NOTIONS FONDAMENTALES DES MACHINES ELECTRIQUES Leçon 1 : PROBLEMATIQUE DE LA COMMANDE DES MACHINES I. Définition de l’expression commande des moteurs La commande des moteurs est un processus purement électrique qui permet de commuter l’alimentation d’un moteur afin de le mettre soit en marche soit à l’arrêt. Ce processus se fait en général par le biais d’un contacteur électrique et sous une tension comprise entre 24v et 230V II. Problèmes de démarrages (pointes de courant, insuffisance du couple) 02 problèmes principaux peuvent être rencontrés lors du démarrage d’un moteur : - Les pointes du courant qui sont susceptibles d’entrainer la détérioration des enroulements des moteurs ou de l’installation ton tout entière - l’insuffisance du couple qui se résume à l’inadéquation entre l’alimentation du moteur et son régime. III- Problèmes de freinage Freiner un moteur électrique consiste à inverser le sens du couple à fournir à la machine électrique, soit par inversion du sens du courant inducteur ou du courant d’induit (cas des machines à courant continu et des machines synchrones), soit par inversion du sens d’alimentation des phases du stator (cas des machines alternatifs : (machine synchrone à rotor bobiné, machine synchrone à aimants, machine asynchrone) Il existe plusieurs procédés de freinage pour les moteurs asynchrones. Entre autre nous avons : - le freinage avec arrêt immédiat obtenu à l’aide de moteurs spéciaux encore appelés ‘’moteurs frein’’, qui est un électro-frein serré au repos. Commande des machines Tle F3 Lycée Technique de Santchou Dépolice OPPEPAMA PLET F2 - Et le freinage par ralentissement, applicable à tous les moteurs asynchrones. IV- Les solutions aux problèmes 1- commande électronique des moteurs : La commande électronique des moteurs permet le démarrage et éventuellement la variation de vitesse du moteur, tout en le protégeant contre les surintensités et les emballements. Ici le démarrage se fait progressivement, ce qui évite la pointe de courant en démarrage directe. Le démarrage se fait donc à courant constant, et les rapports T/TN= (U/Un)2=I/In sont vérifiés. Tn= couple nominal ; Ce mode de démarrage présente les avantages suivant : - Démarrage en douceur ; - Limitation du courant. Inconvénients : prix élevé 2- commande électromécanique des moteurs asynchrones La commande électromécanique est un ensemble de commande parmi lesquelles nous avons : a. Démarrage direct moteur un sens de marche Le moteur est branché directement sur le réseau. Il est commandé par un bouton marche et un bouton arrêt, l’arrêt étant prioritaire b. Démarrage directe moteur 02 sens de marche. Ici le moteur est commandé par un bouton marche avant, un bouton marche arrière et un bouton arrêt. L’arrêt étant prioritaire. i. Avantages : - Procédé simple ; - Temps de démarrage court ii. Inconvénient : Surintensité élevée Commande des machines Tle F3 Lycée Technique de Santchou Dépolice OPPEPAMA PLET F2 c. Démarrage moteur étoile triangle Ici Le moteur est commandé par un bouton marche et un bouton d'arrêt, l'arrêt est prioritaire. i. avantages - réduction du courant de démarrage ; - relativement bon marché. ii. inconvénients - couple très réduit ; - coupure d’alimentation lors du passage étoile-triangle - temps de démarrage très élevé. d. Démarrage par résistance rotorique. C’est un procédé de démarrage utilisé pour les moteurs à rotor bobinés avec sortie de l’enroulement rotorique sur 03 bagues. On limite le courant au stator en augmentant la résistance du rotor. Des résistances montées en série dans le circuit du rotor sont éliminées au fur et à mesure que la vitesse augmente. i. Avantages : - Un bon couple de démarrage avec un appel de courant réduit. ii. Inconvénients : - Moteur onéreux et moins robuste. e. Démarrage par résistance rotorique L’alimentation à tension réduite est obtenue dans un premier temps par la mise en série d’une résistance dans le circuit. Cette résistance est par la suite court-circuitée. Le courant de démarrage est réduit proportionnellement à la tension et le couple de démarrage est réduit proportionnellement au carré de la tension. C’est un système peu utilisé, particulièrement pour les machines à fort couple de démarrage. i- Avantages : - Possibilité de choisir le couple de démarrage ; - Choix du courant de démarrage avec précision ; - Passage entre phases de démarrage sans interruption du courant ii- Inconvénients : Si le courant est divisé par 3, alors le couple est divisé par 9 Commande des machines Tle F3 Lycée Technique de Santchou Dépolice OPPEPAMA PLET F2 Leçon 2 : Révision des notions fondamentales des machines électriques I- Technologie : Les machines électriques comportent : - Des matériaux magnétiques chargés de conduire et canaliser le flux magnétique. - Des matériaux conducteurs chargés de conduire et canaliser le courant électrique - Des isolants ; - Un contenant : soit la carcasse d’un moteur, soit la cuve d’un transformateur. 1. Les matériaux magnétiques : Les machines électriques sont caractérisées par les pertes fer qui sont la somme de pertes par courant de Foucault et des pertes par hystérésis. L’idéal est donc de minimiser au maximum ces pertes par divers procédés. 2. Les matériaux conducteurs : Le bobinage des machines électriques est réalisé avec du cuivre, car celui-ci présente une faible résistivité et est moins couteux que l’argent. Pour le transport de l’énergie électrique quant à lui, on utilise l’aluminium pour sa légèreté. On trouve aussi parfois certaine machines avec des enroulements en cuivre. L’or et l’argent par contre sont utilisés pour la réalisation de la surface de certains contacts électriques mobiles. 3. Matériaux isolants : Les matériaux isolants utilisés sont : - Du papier ; - Du coton ; - Du bois ; - Du PVC ; - Du caoutchouc ; - Des thermoplastiques. Commande des machines Tle F3 Dépolice OPPEPAMA Le choix d’un isolant répond à un cahier de charge - La valeur de la tension - La température de fonctionnement - Les contraintes fonctionnelles - L’agencement de l’isolant dans la machine. La qualité de la machine dépend fortement de la qualité de l’isolant II- Couplage : Le couplage des enroulements statoriq 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 bo - Le couplage triangle est utilisé pour la tension de fonctionnement la plus basse ; - Le couplage étoile est utilisé pour la tension de élevée III- Démarrage : Lors du démarrage d'un moteur asynchrone triphasé, le courant de démarrage est très important détériorer le moteur, on réduit le courant de démarrage en effectuant : Lycée Technique de Santchou Dépolice OPPEPAMA oix d’un isolant répond à un cahier de charge qui inclus : La valeur de la tension électrique à supporter ; La température de fonctionnement ; Les contraintes fonctionnelles ; L’agencement de l’isolant dans la machine. La qualité de la machine dépend fortement de la qualité de l’isolant 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 bo Le couplage triangle est utilisé pour la tension de fonctionnement la plus Le couplage étoile est utilisé pour la tension de fonctionnement Lors du démarrage d'un moteur asynchrone triphasé, le courant de démarrage est très important (4 à 8 fois l'intensité nominale). Pour ne pas détériorer le moteur, on réduit le courant de démarrage en effectuant : Lycée Technique de Santchou Dépolice OPPEPAMA PLET F2 La qualité de la machine dépend fortement de la qualité de l’isolant ue 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 : Le couplage triangle est utilisé pour la tension de fonctionnement la plus fonctionnement la plus Lors du démarrage d'un moteur asynchrone triphasé, le courant de à 8 fois l'intensité nominale). Pour ne pas détériorer le moteur, on réduit le courant de démarrage en effectuant : Commande des machines Tle F3 Lycée Technique de Santchou Dépolice OPPEPAMA PLET F2 - une tension réduite puis sous tension nominale : démarrage étoile triangle ; - une tension réduite puis progressivement la tension nominale : utilisation d'un autotransformateur. Pour les moteurs à rotor bobiné, on peut ajouter des résistances en série avec le rotor pour diminuer les intensités des courants rotoriques ou encore utiliser un onduleur. IV- Quelques relations électrotechniques importantes - Puissance active en triphasé :  = 3 = √3   la deuxième égalité est obtenue avec les valeurs efficace des tensions composée. - Puissance réactive :  = 3 = √3   - Puissance apparente ;  =  +  = 3 = √3  uploads/Industriel/ commande-des-machines-tle-f3.pdf

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