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Auteur(s)
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Michel POLOUJADOFF : Professeur à l’université Pierre-et-Marie-Curie Laboratoire d’électrotechnique
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Lire l’articleINTRODUCTION
Plus de la moitié de l’énergie électrique produite dans les pays industrialisés est transformée en énergie mécanique, par des moteurs. La plupart de ceux-ci appartiennent à l’un des types suivants : à courant continu, asynchrone, synchrone, à courant alternatif à collecteur. On estime généralement que les moteurs asynchrones représentent 70 % de la puissance installée, et qu’ils absorbent 40 à 50 % de l’énergie totale consommée. Même si ces chiffres sont imprécis, ils montrent l’importance de ce type d’équipement.
Le texte qui suit est destiné à expliquer, dans ses grandes lignes, le fonctionnement des machines asynchrones en régime permanent. Il ne prétend pas épuiser le sujet, car les problèmes posés par les essais et l’analyse des pertes ont été passés sous silence.
Par contre, on a donné en détail les caractéristiques d’utilisation, qui doivent être largement connues et qui permettent de distinguer les fonctionnements possibles de ceux qui ne le sont pas.
L’article sera complété par la suite par une deuxième partie consacrée aux régimes transitoires.
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Démarrage et contrôle de la vitesse à fréquence et tension constantes
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3. Caractéristiques de fonctionnement à tension et fréquence constantes
Tous les calculs faits au paragraphe 2.2 se généralisent facilement au cas de machines à p paires de pôles au stator et au rotor. En fait, le plus difficile est de bien décrire la machine et d’en déduire que les termes en cos θ doivent être remplacés par des termes en cos p θ. De tels développements alourdiraient cet article, qui est plutôt destiné à faire comprendre les applications. C’est pourquoi nous nous contenterons d’étendre sans justification les résultats précédents, mais en leur donnant, au passage, certaines interprétations physiques. Nous admettrons également que les mêmes résultats sont applicables aux machines à cage (cages simples et encoches normales ).
3.1 Fréquence de glissement
Supposons qu’un moteur à induction à p paires de pôles absorbe des courants triphasés équilibrés.
Ceux-ci créent un champ tournant à la vitesse dite de synchronisme :
(nous avons fait les calculs du paragraphe 2 avec p = 1).
Si le rotor tourne à une vitesse égale à ω s, chacun de ses enroulements embrasse un flux statorique constant et n’est donc le siège d’aucune force électromotrice.
Si...
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