10 Exercices Moteur asynchrone triphasé avec corrigés

Exercice N°4 : bilan de puissance

la plaque signalétique d’un moteur asynchrone triphasé porte : 500 hp, 2300 V,890 tr/min

1. Exprimer la Puissance active du moteur en kilowatts.
2. Calculer la valeur apprximative du courant de pleine charge, du courant à vide et du courant de démarrage.
3. Faire une estimation de la Puissance apparente tirée par le moteur au moment du démarrage, sous pleine tension.
4. Calculer la valeur approximative du couple moteur lorsque le rotor est bloqué.

Corrigés :

1. La puissance d’un moteur est toujours celle que le moteur développe mécaniquement. La puissance de 500 hp correspond à 500 x 746 = 373 kW.
   Le tableau donne les caractéristiques relatives pour les moteurs dont la puissance est comprise entre 1 kW et 10 kW, pour ensuite sauter de 1 MW à 20 MW. Comme
   la puissance du moteur est plus proche de 1 MW que de 10 kW, nous tirons les valeurs suivantes

   Rendement	0,93
   Facteur de puissance	0,87
   Courant à vide	0,3 p.u.
   Couple à rotor bloqué	0,5 à 1 p.u.
   Courant à rotor bloqué	4 à 6 p.u.

    

2. Puissance active tirée de la ligne:P = 373 kW/rendement = 373/0,93 = 401 kW
   Puissance apparente tirée de la ligne:S = 401 kW
   FP = 401/0,87 = 461 kVAPuissance réactive tirée de la ligne:Q = v(4612-4012) = 227 kvarCourant de pleine charge:I = S/(E A/3) = 461 000/(2300 V3) = 116 ALe courant à vide = 116 x 0,2 p.u. = 23 ACourant à rotor bloqué = 116x(4à6 p.u.) = 464 A à 696 A selon le design.
3. Puissance apparente lorsque le rotor est bloqué:S = 2300 V3 x (464 A à 696 A) = 1,8 à 2,8 MVA
4. Couple moteur de pleine charge:
   

   Couple à rotor bloqué :
   Tbloqué = 4 kN-m x (0,5 à 1,0 p .u .) = 2 à 4 kN-m, selon le design .
   Il est parfois utile de faire une estimation rapide des courants et des puissances d’un moteur asynchrone triphasé . On peut alors utiliser l’une des formules suivantes qui donnent la valeur approximative du courant à pleine charge :

   

ou

I        =  courant approximatif à pleine charge [A]
Php   =  puissance nominale du moteur, en horsepower [hp]
PkW =  puissance nominale du moteur, en kilowatts[kW]
E       =  tension triphasée nominale du moteur [V] 600,
800    =  constantes empiriques

Par exemple, un moteur triphasé de 30 hp, 600 V, tire un courant d’environ 30 A à pleine charge.
On se souviendra également que la valeur du courant de démarrage (rotor bloqué) vaut environ 6 fois celle du courant de pleine charge et que le courant à vide est compris entre 30 % et 50 % du courant de pleine charge. Ces règles de base permettent de calculer les valeurs approximatives du courant de n’importe quel moteur triphasé alimenté à une tension quelconque.