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Université de Djibouti INSTITUT UNIVERSITAIRE ET TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE Prese

Université de Djibouti INSTITUT UNIVERSITAIRE ET TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE Presenté en vue de l’obtention du LICENCE APPLIQUEE EN ENERGETIQUE ET ENERGIE RENOUVELABLE (LAEER) Rapport de TP TP : Moteur Asynchrone Realiser par : HASSAN MOUSTAPHA MOHAMED et DJAMA MOUSSA DJAMA Prof : Mr MOHAMED HASSAN GADITO Semestre 6 Année universitaire 2021/2022 LAEER Page 1 PSIM / TP1 Réseau triphasé et moteur asynchrone 1 – Etude à vitesse stabilisée  1ère simulation - Le couple résistant est : MR = 120 Nm. Cette valeur correspond approximativement à un fonctionnement à pleine charge ; - l’impédance du réseau est négligée ; - l’inertie de la charge est négligée. Graphes de N(t) et Im(t) Mesures : N = 976 tr/min Imef = 25,1 A Graphes de P(t) et Q(t) Mesures : P = 13,4 kW Q = 11,4 kVAr LAEER Page 2 2ème simulation - Le couple résistant est : MR = 50 Nm. Cette valeur correspond approximativement à un fonctionnement à demi-charge. Graphes de N(t) et Im(t) Graphes de P(t) et Q(t) - Mesures : N = 990 tr/mm Imef = 16,8 A P = 5,6 kW Q = 10 kVAr LAEER Page 3 Puissance active et réactive absorbées par le moteur Mr = 120 Nm  Mr = 50 Nm P = 13,4 kW ; Q = 11,4 kVAr . P = 5,6 kW ; Q = 10 kVAr . La puissance active absorbée par le moteur est pratiquement proportionnelle au couple résistant. Par contre, la puissance réactive est pratiquement indépendante de la charge. Facteur de puissance A pleine charge, le facteur de puissance est de l’ordre de 0,8 ; à faible charge, il diminue sensiblement ( 0,5 à 1/3 de charge). Rendement Le rendement du moteur est élevé : 92 % à pleine charge. Dans cette simulation, le rendement est pratiquement indépendant de la charge. En réalité, il diminue un peu à faible charge (cette différence entre réalité et simulation est due au fait que le schéma équivalent du moteur n’intègre pas les pertes mécaniques). Calculs Le couple nominal du moteur est : Mn = 30.Pn/π.Nn = 30. 15.10^3 /π.976 = 146 Nm. Dans la 1ère simulation, le couple résistant Mr vaut 120 Nm. Cela correspond approximativement à un fonctionnement à pleine charge. Dans la 2ème simulation, le couple résistant vaut 50 Nm. Cela correspond à un fonctionnement à 1/3 de charge. Glissement g (%) P. apparente S (kVA) Cos  Puissance utile Pu (kW) Rendement m (%) Relation g (%)  100. Ns N Ns S  (P 2  Q2) cosϕ P S Pu  π . M . N 30  Pu m Pa Pleine charge 2,4 % 17,6 0,76 12,3 92 % 1/3 de charge 1 % 11,5 0,49 5,2 93 %  Commentaire des résultats LAEER Page 4 2 – Etude du démarrage 1ère simulation - Le couple résistant est : MR = 50 Nm ; - l’inertie de la charge est : J = 0,8 kg.m2. Graphes de Im(t) et N(t) Mesures : • valeur crête du courant de démarrage : Îd = 255 A • valeur efficace du courant de démarrage : Idef = 141 A • durée du démarrage : td = 0,8 s.  2ème simulation - Le couple résistant est: MR = 50 Nm ; - l’inertie de la charge est : J = 1,8 kg.m2. Graphes de N(t) et Im(t) Mesure : • durée du démarrage : td = 1,5 s. LAEER Page 5 Courant de démarrage : Le rapport Idef / Inef vaut : 141 / 25,1 = 5,6 . Le rapport Îd / Inef vaut : 255 / 25,1 = 10 : il faut tenir compte de cette valeur dans le choix du disjoncteur de protectio Durée du démarrage J + Jr = (0,8 + 0,19) = 0,99 kg.m2 J + Jr = (1,8 + 0,19) = 1,99 kg.m2   td = 0,8 s . td = 1,5 s. La durée du démarrage est pratiquement proportionnelle à l’inertie totale (inertie de la charge + inertie du rotor).  Commentaire des résultats 3 – Influence de l’impédance du réseau 1ère simulation - le couple résistant est : MR = 100 Nm ; - l’impédance du réseau (transformateur + câble) est : Ra = 0,26  ; La = 1,9.10-4 H. Graphes Im(t) et Um(t) Mesures : • valeur efficace de Um avant le démarrage : Um0 = 400 V • valeur efficace de Um pendant le démarrage : Umd = 363 V • valeur efficace de Um pendant le fonctionnement normal : Umn = 390 V.  Calculs et Commentaire des résultats Um (V) U (V) = U0 - U U / U0 (%) Démarrage 363 37 9,25 % Fonctionnement normal 390 10 2,5 % LAEER Page 6 Dans un premier temps, la vitesse augmente puis elle retombe à zéro : le moteur cale. A cause de la chute de tension importante, le couple moteur diminue (M = k . U2) et devient inférieur au couple résistant : la vitesse ne peut plus croître. Pour pouvoir démarrer, il faut : - diminuer la chute de tension par une augmentation de la section du câble d’alimentation et (ou) une diminution de la longueur , - utiliser un moteur de puissance plus élevée. 2ème simulation - le couple résistant est: MR = 120 Nm ; Graphes de Im(t)  Commentaire des résultats LAEER Page 7 Pendant le démarrage, le courant est élevé (Id = 5,6 x In) : la chute de tension est importante. En régime permanent, la norme autorise une valeur max U/U de 5 % dans le cas d’une alimentation par réseau BT et 8 % pour une alimentation par poste HTA/BT : cette contrainte est respectée. LAEER Page 8 LAEER Page 9 uploads/Litterature/ rapport-de-tp-eep3.pdf