TSTI-Electrotechnique Lycée Voillaume

TD : Régime permanent et phases transitoires d’un moteur asynchrone

On désire étudier dans ce devoir le comportement du moteur asynchrone LS 200 LT/4. Ce moteur est utilisé pour l’entraînement d’un escalator de l’aéroport Roissy Charles de Gaulle.

Figure 1 : Structure de l’escalator

On considère que la masse moyenne d’une personne est de 75 kg. Le moteur doit être choisi dans le cas le plus défavorable, c’est à dire lorsque l’escalator est plein.

Le rendement nominal de l’ensemble du système (de la charge jusqu’à la puissance utile du moteur) est de 86 %, soit 14 % de pertes.

La vitesse de montée nominale de l’escalator lorsque la fréquence du réseau est de 50 Hz est de 35 cm/s.

On considère que la gravité terrestre est égale à g = 9.81 m/s2.

Le couple résistant de l’escalator est considéré constant quelque soit la vitesse.

Le moteur asynchrone est alimenté par le variateur de vitesse ALTIVAR de la société Schneider. La tension nominale du moteur est de Un = 400 V.

TD : Etude du démarrage et d’arrêt du MAS 1

faisceau de détection de la

cellule cB

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I) Etude du moteur asynchrone choisi : LS 200 LT/4

1) D’après la documentation constructeur donnée en annexe, donner la puissance nominale du moteur : Pn.

2) Combien de personnes peut-on mettre sur l’escalator pour que le moteur se trouve en fonctionnement nominal ? Quel est le nombre de marches de l’escalator ?

3) Retrouver la valeur du courant nominal In du moteur par le calcul.

4) Calculer le couple nominal du moteur Tn. A l’aide de la documentation technique, déterminer le couple de démarrage Td ainsi que le couple maximal Tmax.

II) Régime permanent du moteur asynchrone

5) Qu’est ce que le régime permanent pour un moteur ?

6) Donner la vitesse de synchronisme Ns du moteur choisi ainsi que le nombre de pôles. Justifier votre réponse.

7) Calculer le glissement nominal du moteur gn.

8) Déterminer la valeur de l’écart entre la vitesse de synchronisme et la vitesse nominale du moteur ∆N = Ns – Nn.

9) Déterminer la vitesse de rotation du moteur en régime permanent lorsque l’escalator fonctionne à la moitié de la charge nominale (heures creuses). Vous pouvez utiliser la méthode de votre choix : graphique ou algébrique. Si vous optez pour la méthode graphique, l’échelle utilisée doit permettre d’obtenir un résultat fiable.

10) Lorsque l’escalator est vide, on désire diminuer la vitesse de rotation du moteur par 2 afin d’économiser de l’énergie. Quelle est la nouvelle fréquence f’ que doit fabriquer le variateur de vitesse ? Quelle est la nouvelle tension que le variateur doit appliquer sur le moteur U’ ?

11) Donner la vitesse de rotation du moteur lorsque la fréquence fabriquée par le variateur de vitesse est de 40 Hz. On supposera que l’écart entre la vitesse de synchronisme et la vitesse du moteur est constant quelque soit la fréquence ∆N = Ns – Nm = cte.

TD : Etude du démarrage et d’arrêt du MAS 2

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Documentation technique : LEROY SOMMER

Caractéristiques des moteurs asynchrones triphasés

TD : Etude du démarrage et d’arrêt du MAS 3