Contrôle moteurs triphasés et monophasés

yvon29
Compagnon
31 Juillet 2012
3 069
FR-77250 Fontainebleau
oups... quand on n'a pas de tête on envoie un deuxième message :smt015

une question d'ordre général concernant le matériel électrique inondé:
est ce que toutes les prescriptions relatives aux moteurs peuvent (doivent) s'appliquer aux :
transformateurs (y compris poste statique à l'arc)
contacteurs ?
Je suppose que oui !!!
Merci d'avance
Yvon
 
gégé62
Compagnon
26 Février 2013
2 518
Harnes (Pas de Calais)
@ Labobine
bonjour,
sur la page "essais comparatifs", on voit un moteur utilisé en génératrice, la vitesse étant supérieure de quelques % à la vitesse de synchronisme.
Personnellement je découvre complètement cette propriété.
Mais n'y a t-il rien pour faire l'excitation ? est-ce que le magnétisme rémanent du rotor (fer doux) en est la source ?
Et que se passe t-il tant que la vitesse n'est pas suffisante ?

merci !
 
FB29
Compagnon
1 Novembre 2013
7 678
FR-29 Brest
Bonjour,

on voit un moteur utilisé en génératrice
Je n'ai pas trouvé rapidement la page concernée :oops: ... je suppose qu'il s'agit d'un moteur asynchrone triphasé ... lorsqu'il est entraîné plus vite que la vitesse de synchronisme il envoie de l'énergie dans le réseau 8-) ...

Plus on le freine, plus il consomme de l'énergie (fonctionnement moteur) ... plus on veut le faire tourner plus vite que la vitesse de synchronisme, plus il envoie de l'énergie dans le réseau (fonctionnement en génératrice). A la vitesse de synchronisme il n'y a aucun échange.

Il n'y a pas d'excitation à proprement parler ... il s'agit d'un échange d'énergie entre le réseau et le rotor. Dans un moteur asynchrone le stator crée un champ magnétique qui fait circuler des courant dans les conducteurs du rotor. Lorsque le moteur est à l'arrêt il se comporte comme un transformateur en court-circuit (les conducteur du rotor sont en court-circuit). Les courant du rotor créent un champ magnétique qui va être entraîné par le champ tournant du stator. Quand le rotor est proche de la vitesse de synchronisme les conducteurs du rotor ne voient plus défiler le champ tournant du stator puisqu'il tourne à la même vitesse ou presque ... les courant dans le rotor diminuent, le champ généré aussi et le moteur tend à ralentir. En fait il se stabilise à quelques pour cent au dessous de la vitesse de synchronisme. L'écart de vitesse dépend des pertes fer et des pertes cuivre, et donc de la charge.

En fonctionnement en génératrice, lorsqu'on augmente la vitesse au dessus de la vitesse de synchronisme, les courants dans le rotor augmentent à nouveau, mais dans l'autre sens ... l'aimantation est inversée et de l'énergie est renvoyée dans le stator et donc dans le réseau ...

Pour les machines à courant continu on a le même type de fonctionnement. Mis à part quelques différences de décalage de position des balais un moteur courant continu et une dynamo sont très semblables. Ce principe est utilisé depuis l'origine en frein moteur capable de renvoyer de l'énergie dans les réseaux de tramways par exemple ...

Cordialement,
FB29
 
Dernière édition:
gégé62
Compagnon
26 Février 2013
2 518
Harnes (Pas de Calais)
Il n'y a pas d'excitation à proprement parler ... il s'agit d'un échange d'énergie entre le réseau et le rotor.
merci de ton intervention, pardon j'aurais dû préciser que je faisais référence à la publication
https://sites.google.com/site/rebobinagebobinage/essais-moteur-en-charge
de labobine dont il fait mention au post #24 de ce fil.

à regarder le schéma il me semblait que le "moteur-génératrice n'était pas " raccordé au réseau....et je me pose encore la question....
Mais si le moteur-génératrice est relié au réseau, comment détermine t-on que c'est la génératrice qui fournit la puissance aux résistances de charge, et pas le réseau ?
 
Labobine
Modérateur
13 Mars 2009
3 516
F - 12000 RODEZ
Bonjour,
Le moteur entrainé est un vulgaire moteur monophasé de 1,5kw 1425 trs/mn sans liaison aucune avec le réseau. Il est entrainé à la vitesse de 1585trs, la vitesse théorique étant de (1500-1425)+1500=1525 trs minimun pour 220v 50hz.
Ces essais avaient pour but de faire une comparaison de puissance avec entrainement par un moteur tri sous différences alimentations : en triphasé, en monophasé 230v avec condensateur, en triphasé 230v avec moteur pilote mono 230v, en triphasé 400v avec moteur pilote mono 230v/tri 400v (rotatransfo), en tri230v avec convertisseur statique (variateur) tri 230v
 
gégé62
Compagnon
26 Février 2013
2 518
Harnes (Pas de Calais)
merci de cette précision labobine, donc je me trouve ramené à ma question -ou mon étonnement- précédent:

moteur pas alimenté, on le fait tourner, il donne du courant.... à priori, mystèrieux puisque pas d'excitation.

L'explication que je vois serait:
- toute petite rémanence magnétique du rotor.
- la rotation induit donc un courant (ou une tension si à vide) d'abord très faible.
- à condition que le stator débite dans une charge, il y a donc un courant, qui engendre des courants de Foucault dans le rotor. Et ainsi de suite. Le rotor se trouve donc parcouru par des courants de Foucault de plus en plus élevés, la limite étant peut-être donnée par une saturation magnétique...j'invente je n'en sais rien.

Je ne sais pas si je suis dans le vrai...

Je comprends qu'en tournant à un peu plus de 1500 t/mn on obtienne un courant à 50Hz, mais pourquoi le principe ne marche t-il que pour une zone étroite de vitesse, puisqu'on n'est pas relié au secteur....autre mystère !
 
Labobine
Modérateur
13 Mars 2009
3 516
F - 12000 RODEZ
Re,
Je suis animé du même mystère que toi puisque j'ai découvert cela un jour sur une grosse pompe pression triphasée avec chauffage par brûleur à mazout en monophasé. Pour alimenter ce bruleur en monophasé le gros moteur (7,5cv) de la pompe en tri 380v faisait tourner (sur le 2ème bout d'abre et une poulie multiplicatrice)) un moteur monophasé servant de génératrice.
Comme justement c'était ce moteur qui avait grillé j'ai pu me rendre bien compte que c'était un moteur monophasé tout à fait normal. finalement il m'a fallu attendre plus de 15ans pour avoir le temps d'en faire l'expérience.
J'en suis donc au même point que toi de savoir comment cela se fait car moi je sais mieux enfiler du fil dans les encoches que de plancher sur du technique.
Quand tu dis "à condition que le stator débite" : moi je dis absolument pas cela s'amorce en l'espace de 5 secondes et il y a 250v. Par contre dès qu'on coupe le condensateur il n'y a plus rien.
 
FB29
Compagnon
1 Novembre 2013
7 678
FR-29 Brest
Bonsoir,

Je pensais qu'un moteur asynchrone ne pouvait pas s' auto-amorcer ... apparemment c'est possible, mais à condition d'utiliser des condensateurs pour créer un déphasage propice à l’amorçage (lien):
"Il est cependant possible de faire fonctionner une génératrice asynchrone dans un système autonome, si elle a été munie de condensateurs fournissant le courant nécessaire pour la magnétisation. Cette solution exige également une certaine rémanence dans le fer du rotor, c.-à-d. un certain magnétisme restant, utilisé pour le démarrage de l'éolienne. Sinon il vous faudra une batterie et de l'électronique de puissance - ou bien une petite génératrice diesel - pour la mise en marche du système."

Dans le cas d'un moteur monophasé utilisé en génératrice les condensateurs de démarrage jouent ce rôle j'imagine :roll: ...

Edit: devancé et confirmé par Labobine :wink: !D'autres sites confirment ce point. Par exemple (lien):
"II faut néanmoins fournir la puissance de magnétisation aussi bien en génératrice qu'en moteur; il ne s'agit pas d'une puissance utilisable, appelée puissance active, mais d'une puissance fictive, puissance réactive, correspondant à une composante du courant à facteur de puissance nul. Ce courant peut être emprunté au réseau mais peut aussi bien être obtenu de façon statique en branchant en parallèle à la machine une batterie de condensateurs. En outre, en ajustant ces condensateurs de façon précise, il est possible, dans certaines conditions, d'utiliser une génératrice asynchrone en dehors d'un réseau, fonctionnement autonome pour alimenter une charge isolée."

mais pourquoi le principe ne marche t-il que pour une zone étroite de vitesse
En principe la fréquence générée dépend de la vitesse de rotation au glissement près (quelques %). En génératrice auto-amorcée la plage de fréquence ne devrait être limitée que par les pertes de la machine ... mais la tension doit aussi varier fortement car en principe elle est directement proportionnelle à la vitesse :roll: ...

Cordialement,
FB29
 
Dernière édition:
gégé62
Compagnon
26 Février 2013
2 518
Harnes (Pas de Calais)
Quand tu dis "à condition que le stator débite" : moi je dis absolument pas cela s'amorce en l'espace de 5 secondes et il y a 250v.
5 secondes c'est court mais pas instantané, je comprends cela comme étant la durée nécessaire pour que, à partir de presque rien, le rotor se magnétise, par le jeu des échanges d'induction mutuelle rotor-stator. Je n'en suis pas certain mais ce serait une façon d'expliquer, comme je n'en vois pas d'autre je m'y accroche....

par contre si le rotor est capable d'engendrer une tension dans la bobine du stator, pour que le mécanisme "d'amplification par échange d'induction mutuelle" ait lieu, il faut qu'il y ait un courant dans le stator, donc que le bobinage soit fermé sur quelque chose, car une simple tension aux bornes de la bobine ne pourrait pas engendrer de courants de Foucault dans le rotor.
Par contre dès qu'on coupe le condensateur il n'y a plus rien
n'est-ce pas le condensateur qui joue le rôle de charge s'il n'y a pas de résistance connectée ? au fond, si le courant du stator est déphasé, le rotor s'en fiche un peu, à 1/4 tour près....c'est pareil pour lui
si tu coupes le condensateur, mais en laissant une charge R, est-ce ça s'arrête aussi ?

Il est cependant possible de faire fonctionner une génératrice asynchrone dans un système autonome, si elle a été munie de condensateurs fournissant le courant nécessaire pour la magnétisation. Cette solution exige également une certaine rémanence dans le fer du rotor
Oui, la rémanence magnétique dans le rotor, même faible, me semble indispensable, sinon comment s'amorcerait le processus...par contre je comprends moins les condensateurs, ils ne fournissent du courant que si on leur en donne...donc je me demande (encore) si leur rôle n'est pas de permettre la circulation d'un courant. En somme il faut refermer le circuit du stator, mais évidemment pas en court-circuit (:wink:), donc soit sur un condensateur soit sur une résistance de puissance qui elle va dissiper une puissance réelle.

attention je ne suis absolument pas certain de ce que j'écris....ce sont des suppositions, je ne supporte pas de ne pas piger, ou au moins d'avoir une hypothèse....
je trouve ce débat fort intéressant j'ai l'impression qu'on n'est pas au bout.... merci à labobine et FB29 pour le partage.
 
FB29
Compagnon
1 Novembre 2013
7 678
FR-29 Brest
Bonjour,

En somme il faut refermer le circuit du stator, mais évidemment pas en court-circuit (:wink:), donc soit sur un condensateur soit sur une résistance de puissance qui elle va dissiper une puissance réelle
Je crois que tu as trouvé l'explication :smt041 !!

J'avais en tête qu'à vide, sorties en l'air il ne sort rien (à part une petite tension rémanente) :roll: ... et que sur résistances de charge le système n'était pas capable de s'amorcer (puisque la charge dissipe instantanément par effet joule la micro-énergie générée et il n'y a donc pas d'effet d'emballement) :???: ...

Par contre si on met des condensateur sur la sortie il y a deux effets bénéfiques qui s'ajoutent en quelque sorte je pense:
- les condensateurs ne dissipent pas d'énergie ... ils la stockent et la restituent gentiment sans rien gaspiller ou presque à quelques millièmes de pour cent près :smt055 ...
En restituant l'énergie à la machine, ils vont donc la ré-alimenter et l'auto amorcer en créant un effet d'emballement au fur et à mesure des alternances qui se succèdent ... En effet à chaque alternance l'énergie des condensateurs s'ajoute au rémanent de l'alternance d'avant et ainsi de suite ...

- les condensateurs provoquent un déphasage de 90° qui va bien avec les bobines décalées de 90° pour une génératrice monophasée :roll: ... par contre dans le cas d'une génératrice triphasée il faut sans doute coupler les condensateurs comme pour un moteur pilote (?) :smt017 ...

Cordialement,
FB29
 
gégé62
Compagnon
26 Février 2013
2 518
Harnes (Pas de Calais)
le condensateur et donc nécessaire...!
Alors il semble jouer un double rôle:
- permettre qu'il y ait un courant dans le stator (et partant, la création de courants de Foucault au rotor)
et
- assurer le déphasage entre les deux bobines pour le champ tournant.

Sauf erreur, en fonctionnement moteur monophasé, je crois qu'une fois lancé, le moteur peut tourner sans condensateur. J'ai déjà entendu cette "explication" que le champ alternatif dans la bobine (disons : la principale) peut être considéré comme la somme de deux champs tournant en sens inverse, et le moteur "court après" le champ tournant qui va dans son sens. Je ne sais pas ce que ça vaut au plan théorique mais c'est pratique :-D.

Cela dit, on laisse quand même le condo permanent en service, c'est sans doute qu'il sert à quelque chose, en tous cas il sert au moins à utiliser efficacement le second enroulement.

Peut-être que dans le cas de la génératrice le fonctionnement est un peu plus hasardeux et du coup sans condo ça ne va plus ??? explication un peu simpliste je crois :roll:
 
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