[PDF] Comment régler la vitesse d’un moteur électrique?

Comment régler la vitesse d’un moteur électrique?

Vérifier expérimentalement que la fréquence de ro-tation est proportionnelle à la f e m E Connaître le modèle équivalent simplifié de l’induit d’un moteur à courant continu Remarque : Le modèle électrique équivalent est le suivant : E I U R avec E qui ne dépend que de la fréquence de rota-tion

Les fiches pratiques - Education

Vérifier expérimentalement que la fréquence de rotation est proportionnelle à la f e m E Connaître le modèle équivalent simplifié de l'induit d'un moteur à courant continu Remarque :Le modèle électrique équivalent est le suivant : E U R I avec E qui ne dépend que de la fréquence de rotation Savoir que les variateurs de vitesse

CHAMP ÉLECTROMAGNÉTIQUE NON CONSTANT

Champ électromagnétique non constant page 4/9 Remarque : pour trouver r r E (M, t) on ne peut pas utiliser la relation de Maxwell-Ampère avec l’expression de B(t) utilisée ici puisque cette expression nécessite l’A R Q S , ce qui « élimine » le terme contenant

FONCTION CONVERTIR MACHINES SYNCHRONES TRIPHASES La machine

avec Ω vitesse de rotation du rotor (aimant) et ω , la pulsation de la f é m sinusoïdale induite, en rad/s Nous venons de construire notre premier alternateur Remarque : Si l’aimant possède 4 pôles (2 paires de pôles), la bobine sera le siégé d’une f é m de fréquence f = 2n D’une façon générales : f = p n Constitution :

2 LE MODELE DE LA MACHINE SYNCHRONE

constante, sa vitesse est synchrone avec le champ tournant et ne dépend que de la fréquence de l’alimentation et du nombre de pôles de la machine Au rotor, la bobine d’excitation peut être remplacée par des aimants permanents Dans ce cas là, il n’est pas nécessaire d’alimenter le rotor en tension continue

MOOC (Astro)Physique I : Électromagnétisme

La force de Lorentz a pour composantes : qBv 0 cos [cos(t); sin(t);0], sa norme est inariablev et autv qBv 0 cos Elle est radiale Le moment de cette force par rapport à l'axe de l'hélice est donc nul, impliquant la constance du moment cinétique

Préparation de la vitesse de rotation - HEAD acoustics

Préparation de la vitesse de rotation avec des motifs d’impulsions plus complexes 7 Introduction ArtemiS SUITE fournit de nombreuses analyses dont les résultats sont calculés et représentés par rapport à la vitesse de rotation et non par rapport au temps (par exemple, FFT vs Référence, Spectre d’Ordre vs Référence, etc )

FFT 1 n-ième doctave Ondelettes - HEAD acoustics

dans la suite à partir de bruits blanc et rose Le bruit blanc a une densité d’énergie spectrale qui ne dépend pas de la fréquence, c -à-d que son niveau reste constant sur l’ensemble du domaine fréquentiel Si un bruit blanc est analysé avec une série de filtres composée de filtres d'1-nième d'octave,

Trajet de l’électricité - Accueil - BBEMG

La fréquence doit être maintenue dans une plage de 50 +/- 1 Hz (*) Une variation de la fréquence indique que l'offre et la demande ne sont plus en situation d'équilibre: si la fréquence dépasse les 50 Hz, cela signifie que la production est supérieure à la consommation;

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2 Comment régler la vitesse d"un moteur électrique?

1. Comment régler la vitesse d"un moteur à courant continu?

CapacitésConnaissancesExemples d"activités

Vérifier expérimentalement que le couple résistant impose le courant appelé par un moteur à courant continu. Ecrire la relationU=E+R·Ià partir du modèle

équivalent simplifié.

Calculer la f.e.m.Een utilisant la relationU=

E+R·I

Vérifier expérimentalement que la fréquence de ro-

tation est proportionnelle à la f.e.m.E.Connaître le modèle équivalent simplifié de l"induitd"un moteur à courant continu.Remarque :Le modèle électrique équivalent est le suivant :

EI U R avec E qui ne dépend que de la fréquence de rota- tion. Savoir que les variateurs de vitesse pour les moteurs à courant continu sont des dispositifs permettant

de faire varier la tension d"alimentation.Etude de la notice de véhicules électriques.Mesure de l"intensité appelée par un moteur à cou-rant continu en faisant varier sa charge mécanique.Mise en évidence de l"influence de la tension sur lafréquence de rotation.

2. Comment remplacer un moteur à courant continu par un ensemble moteur asynchrone - convertisseur ?

CapacitésConnaissancesExemples d"activités

Vérifier expérimentalement que la fréquence de ro- tation d"un moteur asynchrone dépend essentielle- ment de la fréquence de la tension d"alimentation. Vérifier expérimentalement que la fréquence de ro- tation d"un moteur asynchrone varie peu avec le

couple résistant.Savoir que les variateurs de vitesse pour les moteursasynchrones sont des dispositifs permettant de fairevarier la fréquence de la tension d"alimentation.Interprétation d"une animation de champs tour-nants.Vérification expérimentale de l"augmentation duproduitI·cos?en fonction de l"augmentation du

couple résistant.

Auto-évaluation

Compétence :

Activité 1

• J"ai su m"approprier les symboles, schémas et formules de l"activité

Approprier :????

• J"ai su utiliser une relation pour effectuer quelques calculs

Réaliser :????

• J"ai su proposer un dispositif pour connaître l"influence de la charge

Analyser :????

• Je sais m"exprimer à l"oral pour expliquer mes analyses

Communiquer :????

• J"ai su être autonome et faire preuve d"initiative :????

Activité 2

• J"ai su m"approprier le schéma équivalent du moteur à courant continu

Approprier :????

• J"ai su analyser correctement le fonctionnement du moteurà courant continu

Analyser :????

• J"ai su réaliser correctement le schéma électrique avec lemoteur à courant continu

Réaliser :????

• J"ai su interpréter les observations obtenues avec le moteur à courant continu

Valider :????

• J"ai su être autonome et faire preuve d"initiative :????

Activité 3

• J"ai su m"approprier les expressions de puissnace et de rendement du moteur à courant continu

Approprier :????

• J"ai su déterminer un point de fonctionnement

Analyser :????

• J"ai su réaliser des calculs de puissances

Réaliser :????

• J"ai su réaliser un tracé permettant de déterminer un pointde fonctionnement.

Réaliser :????

• J"ai compris les calculs réalisés dans l"activité

Valider :????

• J"ai su être autonome et faire preuve d"initiative :???? 7 BINET 2012/2013 - Terminale - Sciences - Page: 8CHAPITRE 2. MOTEUR ÉLECTRIQUE

Exercices

Tous les exercices sont à faire à la fin des activités indiquées pour le cours suivant.Ils sont faits proprement sur vos

feuilles ou votre cahier dans une partie exercice. Pour chaque exercice proposé, vous devez préciser à chaque étape de sarésolution

la règle, la définition,... que vous utilisez en rapport avecce qui a été vu dans le chapitre.

Exercice 7. Activité 1

Compléter après avoir appris le cours et sans le regarder. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Exercice 8. Activité 2

Approprier Relier les affirmations correctes suivantes :

L"intensité dans l"excitation

influe sur le champ du stator ne modifie rienLa force électromotrice? ? dépend du couple à vide influe sur la tension de l"inducteur La tension appliquée aux bornes de l"induit? ?influe sur la vitesse de rotation

modifie la vitesse du statorL"intensité dans l"induit? ?dépend du couple resistant de la charge

Exercice 9. Activité 2

Communiquer Rappeler le modèle électrique complet d"un moteur à courant continu à excitation indépendante. Préciser sur le

schéma où est l"induit et l"inducteur.

Exercice 10. Activité 3

On alimente un moteur à courant continu, dont la resistance d"induit est de trois Ohms, par deux sources de tensionUe=12 V

etUi=24 V et on relève les intensitésIe=1 A etIi=650 mA. Réaliser Calculer la resistance de l"excitation. 8

BINET 2012/2013 - Terminale - Sciences - Page: 9

Cours Chapitre 2 : Comment régler la vitesse d"un moteur?

I Avec un moteur à courant continu?

???1 Principe de fonctionnement Tout fil parcouru par un courant électrique dans un champ magnétique subit uneforce de Laplacedans un sens défini par la règle de la main droite.

Définition 1

On appellecouple de forces, deux forces de même intensité, de même direction, de sens opposé et dont

les points d"application sont différents. Chaque force s"exprime en newton N.

Définition 2

Lemoment du couplede forces que subit une spire vautΓ =i×l×B×det s"exprime en newton mètre

N·m .

Définition 3

•idésigne l"intensité du courant continu dans les spires (en ampère A), •lest la longeur de fil subissant la force de Laplace (en mètre m), •Best l"intensité du champ magnétique (en tesla T),

• etdest la distance entre deux brins d"une même spire de part et d"autre de l"axe (en mètre m).

Lemoment du couple de chargeest la grandeur en newton mètre qui caractérise la charge quesubit un moteur en fonctionnement. On le noteΓC

Définition 4

???2 Sens de rotation Dans un moteur à courant continu le sens du courant influe sur le sens de rotation.

Propriété 1

En effet l"inversion du sens du courant, inverse le sens de la force et le sens de rotation de la spire.?

???3 Constitution

1.Inducteur , stator: C"est lui qui produit le champ magnétique. C"est la partieexci-

tationdu moteur

2.Bobines d"induction: Elles sont alimentées en courant continu mais peuvent aussi

être remplacée par un aimant permanent

3.Encoches pour les bobines d"induit: Les bobines d"induit sont parcourues par le

courant électrique qui déterminera le couple moteur. Leur section détermine l"intensité admissible et donc le couple supporté.

4.Balais, charbons: Ils permettent l"alimentation des bobines d"induit par contact avec

le collecteur. Ils s"usent régulièrement et sont le siège des étincelles de rupture.

5.Axe moteur: Il permet la transmission du mouvement du rotor.

6.Collecteur: Il permet d"alimenter la bobine qui a le plus fort couple, celle qui est

perpendiculaire à la ligne de neutre.

7.Induit , rotor: Il est constitué d"un ensemble de plaques isolées entre elles pour éviter

des pertes par courant de Foucault. II Modélisation du moteur à courant continu? ???1 Schéma électrique

Le modèle électrique équivalent d"un moteur à excitation indépendante est le suivant :

EI i U iR i Ie U eRe •UeetIedésigne respectivement la tension d"ali- mentation et l"intensité de l"excitation.

•Reest la resistance du bobinage de l"excitation.•UietIidésigne respectivement la tension d"ali-

mentation et l"intensité de l"induit. •Riest la resistance du bobinage de l"induit.

Propriété 2

9 BINET 2012/2013 - Terminale - Sciences - Page: 10CHAPITRE 2. MOTEUR ÉLECTRIQUE

On appelleForce Électro MotriceF.E.M., unetensionqui apparaît au bobinage de l"induit, on la note

Eet elle s"exprime en volt.

Définition 5

???2 Fréquence de rotation

Lafréquence de rotationest le nombre de tours que fait l"arbre moteur en une seconde.Son unité est

l"inverse de la seconde. On la noten.

Définition 6

Exemple n=1500tr/s=1500s-1

La force électro motrice E est proportionnelle à la fréquence de rotation.

Propriété 3

???3 Couple resistantΓr

Un moteur à courant continu soumis à un couple resistant créera un couple moteur pour s"opposer au couple resistant. Ce couple

moteur est proportionnel à l"intensité du courant dans le bobinage d"induit. On retiendra : Lecouple resistantimpose l"intensitédu courant réclamée par le moteur

Propriété 4

Conséquence : le blocage de l"arbre moteur créera un courantfort qui grillera le moteur non protégé.

EI i U iR i Ie U eRe

La tension d"induitUiest fixée par le générateur, donc en charge si l"intensitéIidu courant augmenteRi·Iiaugmente et donc la

tensionEdiminue proportionnellement. L"augmentation ducouple resistantimpose une diminution de la fréquence de rotation.

Propriété 5

???4 Puissances

On définit lespuissances:

P excitation=Ue·Ie=Re·I2eP induit=Ui·Ii=E·Ii+Ri·I2iP utile=E·Ii=Γ·ω P perdue=Re·I2e+Ri·I2i

Définition 7

???5 Rendement On définit lerendementgrandeur sans unité :η=PutilePexcitation+Pinduit

Définition 8

10 y+1/1/60+ y

T8Activité 10

1 2 3 4 5 6 7 8 90
1 2 3 4 5 6 7 8quotesdbs_dbs33.pdfusesText_39