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
- Exprimer la Puissance active du moteur en kilowatts.
- Calculer la valeur apprximative du courant de pleine charge, du courant à vide et du courant de démarrage.
- Faire une estimation de la Puissance apparente tirée par le moteur au moment du démarrage, sous pleine tension.
- Calculer la valeur approximative du couple moteur lorsque le rotor est bloqué.
Corrigés :
- 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 suivantesRendement 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. - 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. - Puissance apparente lorsque le rotor est bloqué:S = 2300 V3 x (464 A à 696 A) = 1,8 à 2,8 MVA
- 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.