Différents Modes de Démarrage Des Moteurs Asynchrones Triphasé

Les diffrentes modes de dmarrage dun moteur asynchrone triphas

Chapitre II Diffrents modes de dmarrage des moteurs asynchrones triphas

21

II-1/Introduction

Lors de la mise sous tension dun moteur asynchrone, ce lui-ci provoque un fort appel

de courant qui peut provoquer des chutes de tension importantes dans une installation

lectrique, pour ces raisons, il faut limiter le courant pendant le dmarrage a une valeur

acceptable [12].

II - 2/Dmarrage des moteurs asynchrone 3

II -2-1/les problmes de dmarrage des moteurs asynchrone 3

Au moment du dmarrage, le moteur asynchrone 3 fonctionne comme un

transformateur, dons le lequel le primaire (stator) est sous une tension et le secondaire (rotor)

est en court-circuit, lintensit appele est alors trs simple. Suivant le type et la puissance du

moteur, le courant de dmarrage peut atteindre 4 10 fois le courant nominale de pleine

charge. Cet appel de courant trs important de court dure que le moteur pourrait le supporter

sans risque dchauffement dangereux, par ailleurs il est un gne pour le distribution

dnergie lectrique et pour les utilisateurs en voisinage sur la mme ligne, en provoquant des

chutes de tension excessive, il est alors ncessaire de rduire ce courant de dmarrage.

. La Sonelgaz impose ces surintensits une limite suprieure dcroissante quand la

puissance de moteur augmente [12].

De mme on peut appliquer la rgle :

Le tableau suivant donne quelques valeurs limite :

Tableau II-1 : quelques valeurs limite Puissance

utile ( kW )

0,4 0,75

0,75 1,5

1,5 5

5 15

Plus de 15

SdkVA

PukW

7

5

3,7

2,2

1,8

Id

In

3,8

3,1

2,5

1,6

1,4

a/Moteur cage dcureuil

Pour ce type de moteur, le seul moyen pour rduire le courant de dmarrage est de

rduire la tension aux bornes du stator en utilisant plusieurs moyens par exemple le dmarrage

toile-triangle [12].


22

b/Moteur a rotor bobin

Il est possible de rduire le courant de dmarrage, en insrant un rhostat dans les

enroulements rotoriques, Le courant rotoriques est sensiblement proportionnel au couple

fournie : Cd = 2Cn et Id = 2In. Avec :

.

Le moteur a rotor bobin ne peut pas dmarre en un seul temps (courant et couple

inadmissible). Il est recommand demployer les moteurs rotor bobin pour lentranement

des machines de grande puissance et ceux exigent un grand couple de dmarrage et les

moteurs cage sont plus conomiques, plus robustes ; que les moteurs a rotor bobin. La

puissance est : Inferieur 30 kW sous 4 ples ; Suprieur 30 kW, on utilise des moteurs

rotor bobin [12].

II-3/Modes de dmarrages

Il y a plusieurs types de dmarrage qui sont utiliss pour les diffrents types des moteurs

asynchrones 3 dont le but dliminer les risques lis au pi de courant de dmarrage [9].

II-3-1/Cas dun moteur cage

Les barres mtalliques constituant la cage dcureuil sont coupes par le champ tournant

produit par le stator, ce qui donne naissance des courants induits intenses. Linteraction du

champ cre par ces courants et du champ tournant statoriques donne un couple moteur qui

provoque la rotation de la cage [9].

II-3-1-1/ Dmarrage direct semi-automatique un sens de rotation

Cest le mode de dmarrage le plus simple qui ne peut tre excut quavec le moteur

asynchrone a cage. Dans ce type de dmarrage la pointe de courant de dmarrage est

importante Id = 5 8 In et le couple de dmarrage est en moyenne Cd = 0,5 1,5 Cn.

Ce type de dmarrage est utilis pour les moteurs de faible et moyenne puissance

Pm 1,5 kW [9].

a/Schma fonctionnel

Le schma ci-dessous reprsente le schma fonctionnel du mode de dmarrage direct

dun moteur asynchrone 3 [8].

Id : courant de dmarrage [A].

In : courant nominal [A].

Cd : couple de dmarrage [Nm].

Cn : couple nominal [Nm].


23

Figure II-1 : Schma fonctionnel de dmarrage semi automatique direct dun moteur . asynchrone triphas

b/schma de puissance et de commande

Le schma de puissance et de commande du dmarrage direct semi automatique est

reprsent par la figure ci-dessous [8].

Circuit de puissance Circuit de commande

Figure II-2 : Schma de dmarrage direct dun moteur asynchrone triphas.

L1, L2, L3 : alimentation triphase F : contact auxiliaire du relais thermique

Q : fusible sectionneur S0 : bouton poussoir arrt

KM1 : contacteur principal 1 S1: bouton poussoir marche

F : relais thermique KM1 : bobine du contacteur

M : moteur triphas KM11 : contact auxiliaire du contacteur

c/fonctionnement du circuit de commande et de puissance

La figure ci-dessous reprsente les tapes de fonctionnement du circuit de commande et

de puissance de direct dmarrage semi automatique [10].

Figure II-3 : Fonctionnement du circuit de commande et de puissance du dmarrage semi automatique

direct.

0

1 KM1

Ordre arrt S0 + F

Ordre de marche S1


24

d/Courbes caractristiques

La figure ci-dessous reprsente les diffrentes caractristiques du couple et du courant

de mode dmarrage direct [9].

(1) : Courant absorbe par le moteur. (2) : Couple de moteur.

Cr : Le couple rsistant

Figure II-4: Courbes caractristiques de dmarrage semi automatique direct.

e/Avantages et inconvnients

Les avantages et les inconvnients dutilisation du mode de dmarrage direct dun

moteur asynchrone 3 sont comme suit [9], [12] :

e-1/Avantages

-Installation trs simple.

- -Dmarrage simple.

- -Couple de dmarrage important.

- -Prix faible.

- -Temps de dmarrage court.

e-2/Inconvnients

-Pointe de courant trs important.

- -Sassurer que le rseau admet cette pointe.

- -Dmarrage brutal.

- -Ne permet pas un dmarrage doux et progressif.

Dans le dmarrage direct dun moteur asynchrone 3, le couplage des enroulements doit

tre en toile ou en triangle selon les caractristiques du moteur et le rseau dalimentation

[12].

II-3-1-2/Dmarrage sous tension rduite

La rduction de la tension dalimentation diminue lappel de courant au dmarrage, mais

rduit aussi le couple moteur, car ce couple est proportionnel au carr de la tension

dalimentation. Ce mode de dmarrage nest donc utilisable que pour entrainer des machines

(1) (2)


25

ayant un couple rsistant (Cr) faible comme les pompes, les ventilateurs, les compresseurs

[12].

II-3-1-2-1/Dmarrage toile-triangle semi-automatique un sens de rotation

Ce procd nest possible que pour les moteurs asynchrones triphass destins a fournir

leur puissance nominale sous la tension du rseau, lorsque ses enroulements sont coupls en

triangle. Il consiste dmarrer le moteur dans le 1ertemps en couplant ses enroulements en

toile pendant le dmarrage, puis a rtablir dans 2eme temps le couplage en triangle, ce qui

revient a diviser la tension nominale du moteur en toile par 3. La pointe de courant de

dmarrage est rduite de 3fois, Id = (1,5 2,6) In, ainsi que le couple Cd = (0,2 0,5) Cn [9],

[12].

a/Schma fonctionnel

Le schma ci-dessous reprsente le schma fonctionnel du mode de dmarrage toile-

triangle dun moteur asynchrone 3 [8].


Le schma de puissance et de commande du dmarrage toile-triangle semi automatique

est reprsent par la figure ci-dessous [8].


Figure II-6 : Schma de dmarrage toile-triangle semi automatique dun moteur asynchrone triphas.

Figure II-5 : Schma fonctionnel de dmarrage toile-triangle dun moteur

asynchrone triphas.


26

L1, L2, L3 : alimentation triphase. F : contact auxiliaire du relais thermique.

Q : fusible sectionneur. S0 : bouton poussoir arrt.

KM1 : contacteur couplage toile. S1: bouton poussoir marche.

KM2 : contacteur de ligne. KM1 : bobine du contacteur couplage toile.

KM2 : bobine du contacteur ligne. KM3 : contacteur couplage triangle.

F : relais thermique. KM3 : bobine du contacteur couplage triangle.

. M : moteur triphas. KM21 : contact auxiliaire ouverture retard

. louverture.



de puissance de dmarrage semi automatique toile-triangle [10].

d/ Courbes caractristiques

La figure ci-dessous montre les diffrentes caractristiques du couple et du courant du

mode dmarrage toile-triangle [9].

Ordre de marches S1

Temporisation

Ouverture de KM1

Ordre darrt S0 + F

0

1

3

2

KM2 KM1

KM2

KM2 KM3

Figure II-7 : Fonctionnement du circuit de commande et de puissance de dmarrage semi automatique

toile-triangle.

(1) : Courant de 1er temps (toile). (1) : Couple de 1er temps (toile).

(2) : Courant de 2eme temps (triangle). (2) : Couple de 2eme temps (triangle).

Figure II-8 : Courbes caractristiques de dmarrage semi automatique toile-triangle.

(1)

(2)

(1)

(2)


27

e/Chronogramme fonctionnement

La figure ci-dessous reprsent le chronogramme de fonctionnement du circuit de

commande et de puissance du dmarrage semi automatique toile-triangle [12].

Figure II-9 : Chronogramme de fonctionnement du dmarrage semi automatique toile-triangle.

f/ Avantages et inconvnients

Les avantages et les inconvnients dutilisation le mode de dmarrage toile-triangle

dun moteur asynchrone 3 [9], [12].

f-1/Avantages

-Rduction du courant de dmarrage.

- -Faible complication dappareillage.

- -Bon rapport couple/courant.

f-2/Inconvnients

- Couple trs rduit.

- - Coupure dalimentation lors du passage toile-triangle.

- - Temps de dmarrage plus lev.

- -Phnomnes transitoires. :

. Condamnation lectrique entre KM1 et KM3.Le temporisateur LA2-D est muni dun contact

dcal denviron 40 ms ; ceci vitera un court-circuit ventuel lors de communication toile-triangle

[12].

Dans ce cas, lalimentation du moteur se fait sous tension rduite en insrant des

rsistances en srie avec les enroulements statoriques, qui sont limines a la fin du

dmarrage, puis le moteur est coupl directement au rseau ; cette opration est assure par un

temporisation Pendant le dmarrage la tension aux bornes du moteur est rduite par rapport a

la tension du rseau cette tension augmente au fur et mesure que la chute de tension aux

bornes de la rsistance insre diminue (cette dernire est proportionnelle au courant de

II-3-1-2-2/Dmarrage par rsistances statoriques semi-automatique un sens de rotation


28

dmarrage)cette rsistance est calcule en fonction de la pointe de courant ne pas

dpasser ;ou la valeur minimale du couple de dmarrage ncessaire (en tenant compte du

couple rsistant de la machine entrainer En gnrale, les valeurs du courant et du couple de

dmarrage sont: Id = 4,5 In et Cd = 0,75 Cn. La figure ci-dessous montre le passage de temps

pendant le dmarrage par limination des rsistances statoriques [9], [12].

Figure II-10 : passage des temps.

a/Schma fonctionnel

Le schma ci-dessous montre le schma fonctionnel du mode de dmarrage par

rsistances statoriques dun moteur asynchrone 3 [12].

Figure II-11 : Schma fonctionnel de dmarrage par rsistances statoriques semi automatique

dun moteur asynchrone triphas


Le schma de puissance et de commande du dmarrage par rsistances statoriques semi

automatique est donn par la figure ci-dessous [12].

Circuit de puissance Circuit de commande :

Figure II-12 : Schma de dmarrage par rsistances statoriques semi automatique dun moteur

asynchrone triphas

KM2


29

KM1 : contacteur de ligne. F : contact auxiliaire du relais thermique.

KM2 : contacteur de court circuit des rsistances. S0 : bouton poussoir arrt.

Ru, Rv et Rw : groupe de rsistances. S1 : bouton poussoir marche.

KA1 : relais qui possde un contact temporis

retard la fermeture (KA11).


La figure ci-dessous illustre les tapes de fonctionnement du circuit de commande et de

puissance de dmarrage semi automatique par rsistances statoriques [10].

Figure II-13 : Fonctionnement du circuit de commande et de puissance de dmarrage semi

automatique par rsistances statoriques.


La figure ci-dessous montre les diffrentes caractristiques du couple et du courant de

mode dmarrage semi automatique par rsistances statoriques [9].

(1) : Courant 1er temps. (1) : Couple 1er temps

(2) : Courant 2eme temps. (2) : Couple 2eme temps

Figure II-14 : Courbes caractristiques de dmarrage semi automatique par rsistances

statoriques.

Ordre de marche S1.

Temporisation

Ouverture darrt S0 + F.

0

1

2

KM1 c/fon

KM2 KM1

KA1

KA1

(1)

(2)

(1)

(2)


30


La figure ci-dessous montre le chronogramme de fonctionnement du circuit de

commande et de puissance de dmarrage semi automatique par rsistances statoriques [12].

Figure II-15 : Chronogramme de fonctionnement du dmarrage semi automatique par des

rsistances statoriques.


Les avantages et les inconvnients dutilisation le mode de dmarrage par rsistances

statoriques dun moteur asynchrone 3sont donnes comme suit [9], [12] :

f-1/Avantages

-Pas de coupure dalimentation pendant le dmarrage.

- -Forte rduction des pointes de courant transitoires ( ne pas confondre avec courant de

dmarrage).

- - Possibilit de rglage des valeurs au dmarrage.

f-2/Inconvnients

-Faible rduction de la pointe au dmarrage.

- -Ncessite des rsistances.

- -Un chute de tension importante aux bornes du moteur et par consquent diminution du

couple de dmarrage.

- -Perte de puissance dans les rsistances.

II-3-1-2-3/Dmarrage par autotransformateur semi automatique un sens de rotation

Le moteur est aliment sous tension rduite par lintermdiaire dun autotransformateur.

Ce dernier est aliment par la tension du rseau au primaire, lautotransformateur est mis hors

tension la fin du dmarrage. Cette opration seffectue en trois temps :

-Le premier temps :

Lautotransformateur est dabord coupl en toile, puis le moteur est coupl au rseau

travers ses enroulements. Le dmarrage est ralis sous une tension rduite qui est fonction du


31

rapport de transformation. Lautotransformateur est choisi de faon ce que la tension rduite

soit la mieu adapte (suffisante pour dmarrer le moteur).

-Le deuxime temps :

Avant de passer au couplage plein charge, le couplage en toile est ouvert. La fraction

de bobinage constitue une inductance en srie avec le moteur.

-Le troisime temps :

Le couplage plein tension intervient aprs le deuxime temps, gnralement trs court

(fraction de seconde). Les inductances en srie avec le moteur sont court-circuites ; puis

lautotransformateur est mis hors circuit.

Le courant et le couple de dmarrage varient dans la mme proportion, ces derniers sont

diviss par !"

!"#$

% ;

Ur : la tension de rseau [V].

Ured : la tension rduite [V].

Les valeurs obtenues sont les suivantes : Id = (1,7 4) In et Cd = (0,5 0,85) Cn.

Ce mode de dmarrage est gnralement utilis pour les moteurs asynchrones triphass

de puissance suprieur 100 kW ; P 100 kW. [9], [12].

Figure II-16 : Passage des temps

a/Schma fonctionnel

Le schma ci-dessous reprsente le schma fonctionnel modes de dmarrage par

autotransformateur dun moteur asynchrone 3 [12].

Figure II-17 : Schma fonctionnel de dmarrage par autotransformateur dun moteur

asynchrone triphas.


32



.

KM2 : contacteur alimentation de KM1 : bobine du contacteur couplage o.

KA1 : relais qui possde un contact

temporis


La figure ci-dessous montre les tapes de fonctionnement du circuit de commande et de

puissance de dmarrage semi automatique par autotransformateur [10].

Figure II-19 : Fonctionnement du circuit de commande et de puissance de dmarrage

semi automatique par autotransformateur.

Ordre de marche S1

Temporisation 1

Temporisation 2

Ordre darrt S0 + F

0

1

3

2

KM1 KM2

KM2

KM2 KM3

Le schma de puissance et de commande du dmarrage semi automatique par autotrans-

formateur est reprsent par la figure ci-dessous [12].

Q : fusible sectionneur. F : contact auxiliaire du relais thermique.

KM2 : contacteur alimentation de marche. S1 : bouton poussoir

KM2 : contacteur alimentation de lautotransformateur. KM1 : bobine du contacteur couplage toile. KM3 : contacteur moteur. KM2 : bobine du contacteur auto- transfo

F : relais thermique. KM3 : bobine du contacteur Alimentation .

. direct du slecteur.

Figure II-18 : Schma de dmarrage par autotransformateur semi automatique dun

moteur asynchrone triphas.


33



du mode dmarrage par autotransformateur [9].

Figure II-20 : Courbes caractristiques de dmarrage semi automatique par autotransformateur


La figure ci-dessous illustre le chronogramme du fonctionnement du circuit de

commande et de puissance de dmarrage semi automatique par autotransformateur [12].

Figure II-21 : Chronogramme fonctionnement de dmarrage semi automatique par

autotransformateur.


Nous citons les avantages et les inconvnients dutilisation du mode de dmarrage par

autotransformateur dun moteur asynchrone 3 [9], [12].

f-1/Avantages

-Possibilit de choisir le couple de dcollage

-Rduction de lappel du courant.

-Dmarrage en 3 temps sans coupure.

f-2/Inconvnients

-Prix dachat lev de lquipement.

-Prsente des risques sur le rseau perturbs.

(1)

(2) (1)

(2)


34

II-4/Dmarrage progressif

II-4-1/Dmarrage par un convertisseur lectronique

Les dmarreurs progressifs sont des appareils de commande lectronique conus pour le

dmarrage progressif des moteurs asynchrones triphass. Par le biais dune commande en

angle de phase, les trois phases du moteur sont influences par des thyristors (Gradateur) de

telle sorte que les intensits puissent augmenter constamment. Le gradateur est un dispositif

qui permet partir dune source alternative de convertir une tension sinusodale de valeur

efficace constante une tension alternative de mme frquence mais de valeur efficace

variable, cest un interrupteur statique constitue de deux thyristors tte-bche pour la

commande des puissances leves ou un triac pour commande de faible puissances...

Le couple du moteur se comporte de mme manire au cours de lacclration, ceci permet au

moteur de dmarrer sans secousse. On vite aussi la dtrioration dlment de commande en

suppriment le couple au dmarrage qui se manifeste brutalement dans le cas dun

enclenchement direct. Cette proprit permet de rduire les couts de fabrication des lments

du moteur. Quand le dmarrage a russi, les lments de llectronique de puissance sont

shunts aux lments du moteur. La fonction darrt progressif a pour le but de prolonger la

dure naturelle de dclration des moteurs et viter ainsi leur arrt brutal. Le schma ci-

dessous reprsente dmarrage par un convertisseur lectronique (Gradateur) moteur

asynchrone triphas [9].

. .

Figure II-22 : Schma de dmarrage par un convertisseur lectronique (Gradateur)

moteur asynchrone triphas.

a/Schma fonctionnel

Le schma ci-dessous montre le schma fonctionnel du mode de dmarrage par un

convertisseur lectronique dun moteur asynchrone 3[12].

Figure II-23 : Schma fonctionnel dun Dmarreur progressif dun moteur asynchrone triphas


35


Figure II-24 : Schma de dmarrage et arrt progressif dun moteur asynchrone triphas.

c/ Principe de fonctionnement

La tension du rseau dalimentation est applique progressivement au stator du moteur.

La variation de la tension statoriques est obtenue par la variation continue de langle de

retard lamorage des thyristors du gradateur. La consigne de dmarrage permet de rgler la

pente dun signal en forme de rampe cette consigne est talonne en secondes. A la fin du

dmarrage, le stator du moteur est sous tension nominale, les thyristors sont alors en pleine

conduction. Pour une charge donne, le rglage de la pente permet de faire varier la dure de

dmarrage, donc le temps de mise en vitesse progressive de lassociation moteur+charge. Le

phnomne inverse se produit lors dun arrt progressif contrl. La consigne de dclration

permet de faire voluer langle des thyristors de 0 180 donc Umoteur de Un 0, comme

indique sur la figure ci-dessous [10].

U rampe

Urampes max

max

td

t 0

180

t 0

Le schma de puissance et de commande du dmarrage lectronique semi automatique

reprsent par la figure ci-dessous [12].


36

Figure II-25 : Schma de dmarrage par un convertisseur lectronique (Gradateur)

moteur asynchrone triphas


La figure ci-dessous reprsente les diffrentes caractristiques de couple et courant de

mode dmarrage par un convertisseur lectronique [9].

e/ Avantages et inconvnients

Les avantages et les inconvnients dutilisation le mode de dmarrage lectronique dun

moteur asynchrone 3 est donne comme suit [9], [12] :

e-1/Avantages

-La matrise des caractristiques de fonctionnement.

- -La protection thermique du moteur et du dmarreur.

- -Rduction des pointes de courant et diminution des chutes de tension en ligne.

- -Dmarrer progressivement les machines.

- -Il permet dclration progressive.

- -Rduction des couples au dmarrage pour protger la mcanique.

- -Peu encombrant.

- -Du point de vue conomique, ce mode de dmarrage satisfaisant car son rendement est

excellent.

e-2/Inconvnients

-Gnre les perturbations.

- -Ce procde est utilise que pour lentrainement de machines dmarrant vide.

t

Figure II-26 : Courbes caractristiques de dmarrage par un convertisseur lectronique

(Gradateur)

U stator

Un

0


37

Figure II-27 : Schma de principe dun convertisseur de frquence.

-Utiliser des capteurs.

II-4-2/Dmarrage par variateur de vitesse (Convertisseur de frquence) pour moteur

asynchrone

Le variateur de vitesse pour moteur asynchrone reprend les mmes principes de base

que le variateur pour moteur courant continu. Lapparition sur le march de variateurs de

vitesse conomiques pour moteur asynchrone est assez rcente. En France, Tlmcanique a

t une des compagnies pionnires en la matire. Lvolution des technologies a permis la

ralisation de variateurs conomiques fiables et performants [3].

a/ Principe gnral

Le convertisseur de frquence, aliment tension et frquence fixes par le rseau,

assure au moteur, en fonction des exigences de vitesse, son alimentation en courant alternatif

tension et frquence variables. Pour alimenter convenablement un moteur asynchrone

couple constant quelle que soit la vitesse, il est ncessaire de maintenir le flux constant. Ceci

ncessite que la tension et la frquence voluent simultanment et dans les mmes proportions

[3].

b/Constitution

Le circuit de puissance est constitu par un redresseur et un onduleur qui, partir de la

tension redresse, produit une tension damplitude et frquence variables. Pour respecter la

directive CE (Communaut Europenne) et les normes associes, un filtre rseau est plac

en amont du pont redresseur [3].

b-1/Le redresseur

Le redresseur est en gnral quip dun pont redresseur diodes et dun circuit de

filtrage constitu dun ou plusieurs condensateurs en fonction de la puissance. Un circuit de

limitation contrle lintensit la mise sous tension du variateur. Certains convertisseurs

utilisent un pont thyristors pour limiter le courant dappel de ces condensateurs de filtrage

qui sont chargs une valeur sensiblement gale la valeur crte de la sinusode rseau [3].

b-2/Londuleur

Le pont onduleur, connect ces condensateurs, utilise six semi-conducteurs de

puissance (en gnral des IGBT) et des diodes de roue libre associes. Ce type de variateur est

destin lalimentation des moteurs asynchrones cage et qui permet de crer un mini-rseau

Redresseur Onduleur Filtre


38

lectrique tension et frquence variables capable dalimenter un moteur unique ou plusieurs

moteurs en parallle [3].

c/Description du fonctionnement

La tension alternative monophase ou triphase du rseau est convertie en tension

continue par lintermdiaire du pont redresseur et des condensateurs de filtrage. Cette tension

continue est alors dcoupe par un pont onduleur transistors, pour donner une succession

dimpulsions de largeur variable. Lajustage de la largeur des impulsions et leur rptition

permet dajuster lalimentation du moteur en tension et en frquence pour conserver un

rapport U/f constant afin de maintenir le flux dsir dans le moteur. Linductance du moteur

ralise un lissage du courant. La commande de la modulation est ralise par un

microprocesseur est un ASIC (application specific integrated circuit ; circuit intgr pour

application spcifique). La dtermination de la modulation dpend des tensions et frquences,

donc.des.vitesses.demandes.en.sortie.[3]. .

.

Figure II-28 : La modulation de largeur dimpulsions

d/ Avantages et inconvnients

Les avantages et les inconvnients dutilisation le mode de dmarrage par convertisseur

de frquence dun moteur asynchrone 3 [3].

d-1/Avantages

-Le couple fourni autorise lentrainement de toutes les machines.

. - Le Convertisseur de frquence autorise le fonctionnement du moteur les deux sens de

marche et le freinage .

. -Le Convertisseur de frquence intgre la protection thermique du moteur et la

protection contre les courts-circuits.

d-2/Inconvnients

-Prix dachat lev de lquipement.

-Lchauffement les composants lectroniques.

-La frquence de sortie peut tre suprieure la frquence dalimentation.

I U


39

II-5/Cas dun moteur rotor bobin

II-5-1/Dmarrage par rsistances rotorique semi-automatique un sens de rotation

Dans le cas des moteurs asynchrones rotor bobin, le dmarrage peut seffectuer en

insrant des rsistances en sri avec le bobinage rotoriques, tout en alimentant le stator sous

la pleine tension de rseau. Le courant absorb est sensiblement proportionnel au couple

fourni ou trs peu Suprieur. On obtient frquemment des couples de dmarrage gaux 2,5

fois le (Cn) sans surintensit excessive. On peut encore rduire la surintensit en augmentant

le nombre.de.dmarrage Cd < 2,5 Cn [9], [12].

Figure II-29 : Passage du temps.

a/Schma fonctionnel

Le schma ci-dessous reprsente le schma fonctionnel modes de dmarrage par

rsistances rotorique dun moteur asynchrone 3 [8].

Figure II-30 : Schma fonctionnel de dmarrage par rsistances rotorique dun moteur asynchrone

triphas


Le schma de puissance et de commande du dmarrage par rsistances rotorique semi

automatique est reprsent par la figure ci-dessous [8].


Figure II-31 : Schma de dmarrage par rsistances rotoriques dun moteur asynchrone triphas.


40

Q : fusible sectionneur. F : contact auxiliaire du relais thermique.

KM1 : contacteur de ligne. S0 : bouton poussoir arrt.

KM2 : contacteur 2eme temps. S1 : bouton poussoir marche.

KM3 : contacteur 3eme temps. KM1 : bobine du contacteur Alimentation

R1 et R2 : 2 groupes de rsistances. direct du slecteur ( 1er temps).

F : relais thermique. KM2 : bobine du contacteur 2eme temps.

M : moteur rotor bobin. KM3 : bobine du contacteur 3eme temps



de puissance de dmarrage semi automatique par rsistances rotorique [10].

Figure II-32 : Fonctionnement du circuit de commande et de puissance de dmarrage semi

automatique par rsistances rotorique.



de mode dmarrage par rsistances rotorique [9].

Figure II-33 : Courbes caractristiques de dmarrage semi automatique par rsistances rotoriques.

0

1

2

3

KM1

KM1 KM2

KM1 KM3

Temporisation 2

Temporisation 1

Ordre darrt S0 + F

Ordre de marche S1

(1)

(3)

(2) (1)

(2)

(3)


41


La figure ci-dessous reprsente le chronogramme de fonctionnement du circuit de

commande et de puissance de dmarrage semi automatique par rsistances rotorique [12].


Nous citons quelques avantage et inconvnients dutilisation du mode de dmarrage par

rsistances rotoriques dun moteur asynchrone 3 [9], [12].

f-1/Avantages

-Lappel de courant est pour un couple de dmarrage donn le plus faible par rapport

tous les autres modes de dmarrage.

-Possibilit de choisir par construction, couple et le nombre de temps de dmarrage.

-Pas de coupure dalimentation pendant le dmarrage.

f-2/Inconvnients

-Moteur onreux et moins robuste.

-Ncessite des rsistances et des moteurs rotor bobin.

II-6/Comparaisons entre les diffrents types du dmarrage dun moteur asynchrone 3

Le tableau ci-dessous montre une comparaison entre les diffrents types de dmarrage

dun moteur asynchrone 3 [10].

S1

KM2

KM3

KM2

S0 t

t

t

t

t

t M 1er temps 2eme temps 3eme temps

Figure II-34 : Chronogramme de fonctionnement de dmarrage semi automatique par rsistances rotorique.


42

Tableau II-2 : Comparaisons entre les diffrents types du dmarrage

.

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.

.

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Dmarrage direct

Dmarrage toile triangle

Dmarrage statoriques

Dmarrage par auto transformateur

Dmarrage rotorique

Dmarreur lectronique

Courant de

dmarrage 100% 33% 50% 40/65/80% 70% 150 750%

Surcharge

en ligne 4 8 In 1.3 1.6 In 4.5 In 1.7 4 In


43

Le choix dun mode de dmarrage ncessite une bonne communication entre le

fournisseur dnergie lectrique, le constructeur du moteur et de la machine entrane.

Les caractristiques indispensables ce choix sont :

- la puissance du rseau dalimentation et lappel de courant maximal autoris.

-le couple et lintensit du moteur pleine tension en fonction de la vitesse de rotation.

-le couple rsistant de la machine entrane.

- le moment dinertie des masses tournantes.

Si le rapport entre la puissance du rseau dalimentation et la puissance du moteur est

infrieur 5, un soin particulier doit tre apport au choix du mode de dmarrage comme

celui de la coordination de lensemble des protections.

Documents

Différents Modes de Démarrage Des Moteurs Asynchrones Triphasé