M3 ELECTRO - Moteur,Transfo,ASC,Démarreur - question général Flashcards
Qu’est-ce qu’un moteur synchrone ?
Le moteur synchrone est un alternateur fonctionnant en moteur. Il est caractérisé par une vitesse de
rotation invariable, en synchronisme avec la fréquence du réseau d’alimentation.
De quoi la vitesse d’un moteur synchrone dépend-elle ?
La vitesse dépend du nombre de paires de pôles. Exemple : 1paires : 3000tr/min, 2paires : 1500tr/min.
De quoi la fréquence de rotation d’un moteur synchrone dépend-elle ?
La fréquence de rotation dépend de la fréquence du réseau. Elle peut aussi être facilement réglée à
l’aide d’un dispositif tel que le gradateur (dispositif à découpage de sinusoïde).
Comment peut-on démarrer un moteur synchrone ?
Le moteur ne peut démarrer de lui-même. Le rotor est raccordé en général à une excitatrice accouplée
au moteur. Aimant permanent (enroulement en court-circuit) pour les petits moteurs jusqu’à 100W,
électro-aimant pour les grandes puissances, ou moteur asynchrone triphasé à bagues ayant deux pôles
de moins que le moteur synchrone.
Que se passe-t-il si un moteur synchrone est surchargé ?
En régime normal le rotor tourne en synchronisme avec le champ tournant, même en charge. En cas de
surcharge le rotor se décroche et s’arrête. Le couple de décrochage est d’env.1,8 x le couple nominal.
Qu’est-ce qu’un compensateur synchrone ?
C’est une machine synchrone utilisée pour relever le facteur de puissance d’une installation.
Quelles sont les applications des gros moteurs synchrones ?
Propulsion de gros navire, malaxeur pour l’industrie chimique, TGV, circulateurs pour les centrales
nucléaires, etc… .
Quelles sont les applications des petits moteurs synchrones ?
Commande des horloges, compteurs d’heures, instruments enregistreurs (avance du papier), etc… .
Comment un moteur synchrone surexcité se comporte-t-il ?
Il se comporte comme un récepteur capacitif.
Citez les avantages des moteurs synchrones ?
Peu de parasites, très puissants, couple sans à-coups.
Citez les inconvénients des moteurs synchrones ?
Incapable de démarrer sans aide, procédure de démarrage complexe, destiné à travailler à une seule
vitesse, changement de sens impossible, coût élevé.
Quelle est la différence entre une rotation synchrone et une rotation asynchrone ?
Rotation synchrone : rotation égale à la fréquence du champ tournant
Rotation asynchrone : rotation toujours un peu plus faible que celle du champ tournant, due au
glissement (qui est la différence entre la fréquence de rotation du champ tournant et celle du rotor).
Quelle est la particularité des moteurs synchrones ?
Il tourne à la même vitesse que la fréquence du réseau d’alimentation. Il lui faut une excitatrice pour
le démarrer.
Quels sont les avantages et les inconvénients des moteurs synchrones triphasés ?
Avantage : très bon rendement, amélioration du cos φ en augmentant le courant d’excitation du
moteur.
Inconvénients : nécessite un entretien régulier des bagues
Quels sont les moyens pour alimenter en courant continu le rotor des moteurs synchrone
triphasés ?
L’alimentation en courant continu peut être réalisée par une excitatrice (dynamo) placée en bout
d’arbre ou par des redresseurs à diodes placés à l’extérieur du moteur.
Que peut-on dire de la fréquence de rotation avec la charge des moteurs synchrones ?
Vitesse invariable puisqu’en synchronisme avec la fréquence du réseau.
Si la charge dépasse une certaine valeur, le champ tournant ne peut plus entraîner le rotor qui se
décroche et s’arrête. Le couple maximum est d’environ 1,8x le couple nominal.
Citez 2 modes d’excitation des moteurs synchrones ?
Excitation par aimant permanent, excitation auxiliaire, excitation à diodes tournantes.
Est-ce qu’on peut régler la vitesse d’un moteur synchrone ?
Non, ils n’ont qu’une vitesse.
Pourquoi les petits moteurs synchrones peuvent-ils démarrer seul sans auxiliaire de
démarrage ?
Ils sont de construction simple. Pour supprimer les inconvénients d’un moteur auxiliaire de lancement
et d’une source de tension continu pour l’excitation, on construit des moteurs dans le rotor est un
aimant permanent noyé dans une cage d’écureuil en aluminium (principe du moteur asynchrone). Ainsi
on bénéficie des avantages du démarrage asynchrone et de la stabilité de la fréquence de rotation du
moteur synchrone.
Quel est le principe de fonctionnement d’un générateur synchrone ?
La circulation d’un courant électrique continu dans l’enroulement inducteur sur le rotor, qui lui se
trouve à l’intérieur du stator provoque la création d’un champ magnétique (pour polariser l’inducteur).
Le courant d’alimentation de l’inducteur est généralement produit par une dynamo appelée
excitatrice, fixée en bout d’arbre de l’alternateur. Une tension alternative est induite dans les
bobinages de l’induit lorsque l’inducteur tourne.
Quel est l’avantage d’un générateur asynchrone par rapport au générateur synchrone quant
à sa construction ?
Générateur asynchrone : c’est une constitution simple ne nécessitant aucun entretien.
Générateur synchrone : construction plus coûteuse et moins fiable à long terme (nécessite un entretien
régulier des bagues).
Pourquoi le circuit magnétique du moteur électrique triphasé doit-il être constitué en tôles
de fer isolées ?
Pour éviter les pertes fer et les pertes cuivre. Pertes par Hystérésis et courant de Foucault.
Enumérer les différentes pertes d’un moteur ?
Pertes dans le stator : pertes cuivre par effet Joule, et pertes fer par Foucault et Hystérésis
Pertes dans le rotor : pertes cuivre par effet Joule, et pertes fer par Foucault et Hystérésis
Pertes mécaniques : par frottements et ventilations
Qu’elles sont les perturbations provoquées par un moteur sur un réseau ?
Un démarrage fort appel de courant, 3 à 10 I nominal. Donne un creux de tension sur le réseau
d’alimentation. Perturbations occasionnées par le cos φ.
Quels sont les 3 critères à respecter lors d’une mise en parallèle d’une génératrice ?
a) Amener l’alternateur à la même fréquence que celle du réseau.
b) Régler la FEM de l’alternateur à la valeur de la tension du réseau.
c) Mettre la tension de l’alternateur en concordance de phase avec le réseau.
d) Vérifier que l’ordre des phases soit le même (après une première mise en service ou une révision).
Quelle est la différence entre une rotation synchrone et une rotation asynchrone ?
Rotation synchrone : rotation égale à la fréquence du champ tournant
Rotation asynchrone : rotation toujours un peu plus faible que celle du champ tournant, due au
glissement (qui est la différence entre la fréquence de rotation du champ tournant et celle du rotor).
Quel est l’avantage d’un générateur asynchrone par rapport au générateur synchrone quant
à sa construction ?
Générateur asynchrone : c’est une constitution simple ne nécessitant aucun entretien.
Générateur synchrone : construction plus coûteuse et moins fiable à long terme (nécessite un entretien
régulier des bagues).
Qu’appelle-t-on moteur asynchrone ?
Ce sont des moteurs où la vitesse de rotation est toujours inférieure à celle du champ tournant.
Pour quelles raisons le moteur asynchrone est-il très utilisé ?
Ce sont des moteurs de construction solide, ne nécessitant aucun entretien et avec un prix de revient
modéré.
Comment un moteur asynchrone est-il construit ?
Avec un stator « partie » fixe principalement composé d’un paquet de tôles fixées au bâti (le même
que les moteurs synchrones) et d’un rotor qui se compose d’un cylindre feuilleté dont la surface
comportes des encoches dans lesquelles sont logés des enroulements de deux genres différents (cage
d’écureuil), ou d’un rotor bobiné. Il n’y a aucune liaison directe, dite galvanique, entre le stator et le
rotor (c’est pour cela qu’on les appelle moteurs à inductions)
Quel est le principe de fonctionnement d’un moteur asynchrone ?
Lorsqu’on applique un courant alternatif aux enroulements du stator, il se forme un champ magnétique
tournant. Celui-ci traverse les barres du rotor, qui sont tout d’abord immobiles et y induit des courants
importants. Ces courants induisent un champ magnétique autour des conducteurs du rotor. La force qui
agit sur eux met le rotor en mouvement dans le même sens que le champ.
De quoi la vitesse d’un moteur asynchrone dépend-elle ?
Elle dépend de la fréquence de rotation du champ tournant et du glissement (qui est la différence
entre la fréquence de rotation du champ tournant et celle du rotor).
Pourquoi le moteur asynchrone ne peut-il pas atteindre la vitesse synchrone ?
Parce que l’on a une différence entre la fréquence de rotation du rotor et celle du champ tournant,
différence appelée glissement. En marche à vide le glissement est très petit, mais atteint les 100% à
l’arrêt.
Même en marche à vide, le rotor a besoin d’un couple moteur pour vaincre les frottements dans les
paliers et dans l’air.
Qu’est-ce que le glissement ? De quoi sa valeur dépend-elle ?
C’est la différence entre la vitesse de rotation du champ tournant et celle du rotor. Il augmente avec
la charge et atteint les 100% à l’arrêt.
s=Ns/Nc*100 s=glissement (en %), Ns=fréquence de glissement (Nc-N), NC=fréquence de rotation du
champ tournant, N=fréquence de rotation du moteur.
Qu’elle est le cos φ d’un moteur asynchrone tournant à vide ?
Le facteur de puissance est faible à vide, mais augmente rapidement pour atteindre son maximum à
pleine charge. Les moteurs ont donc un effet fortement inductif et rendent le facteur de puissance du
réseau moins bon.
À quel autre appareil électrique peut-on comparer un moteur asynchrone lors du démarrage ?
A un transformateur.
Pourquoi le circuit magnétique du moteur électrique triphasé doit-il être constitué en tôles
de fer isolées ?
Pour éviter les pertes fer et les pertes cuivre. Pertes par Hystérésis et courant de Foucault.
Enumérer les différentes pertes d’un moteur ?
Pertes dans le stator : pertes cuivre par effet Joule, et pertes fer par Foucault et Hystérésis
Pertes dans le rotor : pertes cuivre par effet Joule, et pertes fer par Foucault et Hystérésis
Pertes mécaniques : par frottements et ventilations
De quoi est caractérisée la fréquence de rotation du rotor d’un moteur asynchrone ?
Le rotor ne peut jamais atteindre la vitesse synchrone (vitesse de rotation du champ tournant) car il n’y
aurait plus de variation de flux dans les conducteurs rotoriques.
La vitesse de rotation n’est pas constante et ne varie que peu entre la marche à vide et la charge
nominale.
Pourquoi n’est-il pas conseillé de choisir un moteur asynchrone plus puissant que nécessaire ?
Au-dessous de la demi charge le rendement et le facteur de puissance baisse considérablement.
Que peut-on dire du rendement en demi charge et en pleine charge d’un moteur asynchrone ?
Il ne varie pratiquement pas jusqu’à la demi charge, en dessous il baisse considérablement et le
facteur de puissance aussi.
Qu’elles sont les perturbations provoquées par un moteur sur un réseau ?
Un démarrage fort appel de courant, 3 à 10 I nominal. Donne un creux de tension sur le réseau
d’alimentation. Perturbations occasionnées par le cos fi.
Peut-on utiliser un moteur asynchrone en générateur ?
Oui lorsqu’une charge entraîne le rotor à une fréquence de rotation supérieure à celle du champ tournant statorique (fréquence du champ tournant). On dit qu’il fonctionne en mode hypersynchrone. Il est alors capable de renvoyer l’énergie dans le réseau. Ex. petite centrale de production d’énergie ou couvrir des pointes de consommation.
De quelle façon modifie-t-on la fréquence de rotation d’un moteur Dahlander ?
Par le passage de la petite vitesse PV en grande vitesse GV, généralement par l’intermédiaire d’un jeu
de contacteurs. Rapport entre la PV / GV : Rapport des vitesses 1 : 2
Qu’est-ce qu’un moteur Dahlander ?
Moteur tri tension équipé d’un bornier à six bornes et qui est conçu sur la base de deux moteurs
complètement indépendants, chacun étant conçu pour une vitesse de rotation différentes. Rapport des
puissances 1/1,5 entre PV et GV. Le changement s’effectue en modifiant la combinaison de bobinage
du stator.
Quels sont les procédés permettant de freiner les moteurs asynchrones ?
Freinage par contre-courant.
Freinage par courant continu.
Freinage électromagnétique ou mécanique.
Freinage par renvoi d’énergie dans le réseau.
Pourquoi est-il nécessaire de placer un condensateur en série avec le bobinage auxiliaire
des moteurs asynchrones monophasé?
Au moyen d’un deuxième enroulement raccordé en parallèle, appelé enroulement auxiliaire associé
avec un condensateur de service en série, on crée un deuxième champ magnétique pulsant déphasé du
champ magnétique principal. La résultante de ces deux champs est un champ magnétique tournant
provoquant la rotation du rotor.
Dans quelles conditions un moteur asynchrone triphasé peut-il être alimenté en monophasé ?
Les moteurs triphasés, dont la puissance est inférieure à environ 1kW, peuvent être raccordés en
monophasé. Il faut créer au moyen d’un condensateur, un champ tournant pour que le moteur puisse
démarrer de lui-même (selon le même principe que le moteur monophasé avec enroulement
auxiliaire).
On peut prendre comme référence une valeur (approximative) de 8,2 microfarads par 100W de
puissance avec une tension d’alimentation de 230 V. Cette valeur doit être divisée par 3 si la tension
est de 400 V. Si le couple n’est pas suffisant, on procède à des essais avec des capacités plus
importantes.
Quelles sont les caractéristiques principales et les applications des moteurs monophasés à
pôles bagués ?
Les caractéristiques :
Moteur asynchrone monophasé qui utilise des bagues en court-circuit pour créer le champ magnétique
tournant.
Le couple de démarrage est d’environ 50% du couple nominal. De construction simple et robuste. Son
facteur de puissance et son rendement (20%) sont mauvais.
Utilisé pour les petites puissances (jusqu’à env. 100W) par exemple pour des petits ventilateurs, des
pompes de machines à laver, etc… .
Pourquoi le moteur universel ne change-t-il pas de sens de rotation lorsqu’on inverse la
polarité de la tension appliquée à ses bornes ?
Comme la polarité de l’induit et de l’inducteur dépendent du sens du courant, si celui-ci s’inverse, les
pôles de l’induit et de l’inducteur s’inversent aussi, mais les forces résultantes sont toujours dans le
même sens.
