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Nom : _ Date : _ Étude d’une perceuse sur colonne S2 Utilisatio

Nom : _________ Date : _________ Étude d’une perceuse sur colonne S2 Utilisation de l’énergie électrique S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé 2ELEEC Com Tech n°11-1 BAC PRO ELEEC P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin A la fin du cours, vous devrez être capable de : Reconnaître un moteur asynchrone triphasé à partir de sa constitution Déchiffrer sa plaque signalétique Effectuer le couplage dans la boite à bornes Choisir le couplage d'un moteur en fonction de la tension du réseau Réaliser le branchement du moteur pour obtenir le bon sens de rotation 1 CAHIER DES CHARGES Une perceuse à colonne (perceuse d'atelier) permet de réaliser des trous cylindriques dans différentes pièces. Pour cela, un foret placé dans un mandrin est entraîné en rotation par un moteur asynchrone triphasé. La vitesse de rotation du foret est réglable par l'intermédiaire d'un réducteur poulie - courroie. La commande de la perceuse se fait par un pupitre placé en face avant. Caractéristiques électriques : Alimentation : 3 x 400 V – 50 Hz Circuit de commande en TBT 24 V – 50 Hz Moteur 230 / 400 V – 1,5 kW – 2780 tr.min-1 – démarrage direct – un sens de rotation 1. Repérer sur la vue de la perceuse ci-dessus les différentes parties décrites dans le cahier des charges. 2. Comme dans 80% des cas, l'élément de la perceuse retenu pour convertir l’énergie électrique en énergie mécanique est un actionneur désigner sous le nom de : 3. Avantages de cet appareil :    Nom : _________ Date : _________ Étude d’une perceuse sur colonne S2 Utilisation de l’énergie électrique S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé 2ELEEC Com Tech n°11-2 BAC PRO ELEEC P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin 2 ÉTUDE DU MOTEUR D’ENTRAINEMENT DU FORET 2.1 Présentation du moteur asynchrone triphasé Le terme asynchrone signifie que la rotation de l’arbre d’entraînement du moteur ne tourne pas à la même fréquence que le champ magnétique produit par les enroulements (ou bobines) du stator. On dit qu’il se produit un certain glissement. 2.2 Caractéristiques de fréquence des moteurs asynchrones triphasés. fréquence de synchronisme _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ fréquence de synchronisme Nom : _________ Date : _________ Étude d’une perceuse sur colonne S2 Utilisation de l’énergie électrique S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé 2ELEEC Com Tech n°11-3 BAC PRO ELEEC P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin 2.3 Fonctionnement du moteur asynchrone triphasé Les caractéristiques de l’intensité et du couple en fonction de la fréquence de rotation nous montrent que :  sans charge, le couple à fournir par le moteur se limite à ses pertes et la fréquence de rotation est pratiquement la fréquence du champ tournant appelée fréquence de synchronisme.  en charge, le couple résistant ralenti légèrement le moteur. Dans le même temps le couple fournit par le moteur appelle une plus grande intensité. 2.4 Constitution :           Rôle du stator : Le stator est la partie fixe de la machine, il supporte un ensemble de bobines qui alimentées en triphasé créent un champ tournant.          Moteur à 1 paire de pôles par phase Moteur à 2 paires de pôles par phase ……………… ……………… ……………… ……………… ……………… ……………. ………………………… ………………………… ………………………… ……………. …………………… …………………… …………………… …………………… ………. ……………………………… ……………………………… ……………………………. Nom : _________ Date : _________ Étude d’une perceuse sur colonne S2 Utilisation de l’énergie électrique S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé 2ELEEC Com Tech n°11-4 BAC PRO ELEEC P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin Alimentées successivement par le réseau triphasé, ces bobines créent un champ tournant dont la fréquence de rotation ns (fréquence de synchronisme en tr.s-1) dépend de : f : fréquence du réseau d'alimentation en Hz p : nombre de paires de pôles Exemple : Un moteur est constitué de 2 paires de pôles par phase. Alimenté par un réseau triphasé 50 Hz, la fréquence de synchronisme est Application : Fréquence du réseau d'alimentation Nombre de paires de pôles Fréquence de synchronisme en tr.min-1 Ordre de grandeur de la fréquence réelle de rotation de l'arbre en charge en tr.min-1 50 Hz 1 2790 50 Hz 2 1395 50 Hz 3 930 50 Hz 4 698 Remarque : Les valeurs précédentes nous montrent que, pour une utilisation du moteur dans des conditions nominales, la fréquence de rotation de l'arbre est toujours légèrement inférieure à la fréquence de synchronisme. La différence entre ces deux fréquences correspond au glissement. Application numérique : Dans le tableau précédent, le glissement au point nominal du moteur possédant une paire de pôle est : 50 ns = ------ = 25 tr.s-1 = 25 x 60 = 1500 tr.min-1 2 …………………………… …………………………… …………………………… ……. …………… …………… …………… …………… …………… …………… …………… . ………………… ………………… ………………… ………………… ………………… . Nom : _________ Date : _________ Étude d’une perceuse sur colonne S2 Utilisation de l’énergie électrique S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé 2ELEEC Com Tech n°11-5 BAC PRO ELEEC P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin 2.5 Couplage des enroulements et puissance absorbée par le moteur Le couplage des enroulements consiste à brancher le moteur asynchrone triphasé de manière à ce que la tension d'alimentation soit adaptée à celle que doivent recevoir les enroulements. Le couplage se fait dans la boite à bornes qui permet d'effectuer le raccordement et le couplage du moteur de façon standard. Sur le moteur, les bornes sont toujours disposées de la manière suivante : Tout récepteur triphasé peut être considéré comme trois récepteurs monophasés identiques. Chacun de ces récepteurs monophasés peut se brancher  soit entre chacune des phases et le neutre (celui-ci n'est en réalité pas raccordé car les courants provenant des trois bobines s'annulent), on obtient alors le couplage "étoile" (symbole : ) Dans ce cas chaque enroulement est soumis à la tension entre phase et neutre désignée "V" et absorbe une intensité qui est celle de la ligne désignée "I". La puissance absorbée par les 3 enroulements s'écrit donc : Comme Finalement Plaque à bornes du moteur U1 V1 W1 W2 U2 V2 U1 V1 W1 W2 U2 V2 Position des barrettes de couplage et raccordement de la plaque à bornes du moteur L1 L2 L3    N Réseau triphasé L1 L2 L3 I V Nom : _________ Date : _________ Étude d’une perceuse sur colonne S2 Utilisation de l’énergie électrique S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé 2ELEEC Com Tech n°11-6 BAC PRO ELEEC P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin  Chacun de ces récepteurs monophasés peut se brancher aussi entre deux phases de manière répartie, on obtient alors le couplage "triangle" (symbole : ) Dans ce cas chaque enroulement est soumis à la tension entre phases désignée "U" et absorbe une intensité désignée "J" qui compose l'intensité en ligne "I". La puissance absorbée par les 3 enroulements s'écrit donc : Comme Finalement Conclusion : en triphasé pour un récepteur équilibré tel qu'un moteur asynchrone, l'expression de la puissance quelque soit le couplage est toujours : 2.6 Choix du couplage Le couplage du moteur est lié à la tension de fonctionnement de ses enroulements et à la tension du réseau. Pour un moteur donné, la tension du réseau d'alimentation triphasée peut être de deux valeurs dans un rapport de 3 suivant le couplage. Exemple : La plaque signalétique du moteur de la perceuse d'atelier étudié précédemment est la suivante : MOT 3~ LS 80 LT ; 1,5 kW 2780 min-1 ; IP55 ; 40°C 230/400 V ; 50 Hz 5,6/3,2 A ; Cos = 0,86 P de pôles : 1 U1 V1 W1 W2 U2 V2 Position des barrettes de couplage et raccordement de la plaque à bornes du moteur L1 L2 L3    Réseau triphasé L1 L2 L3 I U J Nom : _________ Date : _________ Étude d’une perceuse sur colonne S2 Utilisation de l’énergie électrique S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé 2ELEEC Com Tech n°11-7 BAC PRO ELEEC P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin Ce moteur peut donc être alimenté  soit à partir d'un réseau triphasé 230 V (entre phases) si on le couple en triangle  soit à partir d'un réseau triphasé 400 V (entre phases) si on le couple en étoile Pour connaître le couplage à réaliser on peut retenir la règle suivante : Couplage des principaux moteurs sur les différents réseaux : Moteur Réseau 130/230 V 230/400 V 400/690 V 3 x 130 V 3 x 230 V 3 x 400 V 3 x 690 V Nom : _________ Date : _________ Étude d’une perceuse sur colonne S2 Utilisation de l’énergie électrique S2-3 Force motrice : le moteur asynchrone triphasé 2ELEEC Com Tech n°11-8 BAC PRO ELEEC P. L. L.P. "Les Canuts", Vaulx-En-Velin 2.7 Déchiffrage de la plaque signalétique du moteur MOT 3~ LS uploads/Ingenierie_Lourd/ etude-d-une-perceuse-sur-colonne-s2-utilisation-de-l-energie-electrique-s2-3-force-motrice-le-moteur-asynchrone-triphase.pdf