Merci à Philippe Berger et Hervé Frayssignes pour leur aide dans la mise en œuvre de ce TP
Un moteur asynchrone étant choisi à partir de caractéristiques techniques connues, les documentations techniques étant fournies, vous devez définir les fonctions des constituants de la ligne de distribution du moteur, analyser et caractériser les principes physiques qui concourent à cette variation de vitesse, identifier le mode de transmission des données.
Le travail que vous effectuerez fera l'objet d'un compte-rendu.
Au démarrage du logiciel ATV18 <Identification du variateur> Choisir ATV18U09M2 <OK>
2 - Sous-menu "Fonctions spécifiques " (Rien à régler)
Permet de visualiser les paramètres de rotation
TRAVAIL DEMANDÉ
1 - Manipulations, prise en main : Faites tourner le moteur à 1400 tours par minute. Réglez le variateur pour qu'il accélère pendant 6 secondes de 0 jusqu'à 1300 tours. Le freinage s'effectuera en roue libre (réglez 20 secondes dans un premier temps). Réglez le variateur pour qu'il accélère pendant 10 secondes de 0 jusqu'à 1200 tours. Le freinage s'effectuera en 2 secondes. 2 - Établir la relation entre la fréquence de rotation du moteur et sa fréquence d'alimentation électrique. La fréquence de rotation : n en tr.min-1 La fréquence : f en Hz 3 - Sur la plaque signalétique relevez les caractéristiques du moteur. Quelle est la puissance du moteur ? 4 - Étude du glissement. On se propose de définir le pourcentage de glissement du rotor du moteur asynchrone par rapport au champ tournant du stator. Le moteur utilisé est un moteur asynchrone tétra polaire, il comporte 4 pôles soit 2 paires de pôles, donc p = 2. En utilisant la formule : ns en tr.s-1 Rem : ns : vitesse de rotation du champ magnétique qui tourne dans le moteur, appelée vitesse de synchronisme. n : vitesse de rotation du moteur. Ce dernier est entraîné par le champ magnétique mais tourne moins vite que le champ magnétique dû aux frottements. Calculez la fréquence de rotation théorique du moteur pour une fréquence d'alimentation de 50 Hz. Calculez ns en tr.min-1 Si f=50 Hz, calculez ns en tr.min-1. Que peut-on conclure entre n, ns, nv ? (nv = fréquence de rotation à vide, voir question 2) Relevez la fréquence de rotation réelle (n) du moteur pour une fréquence d'alimentation de 50 Hz. Le glissement s'obtient par la formule : Rem : Le glissement est une grandeur qui traduit la différence (donc : n-ns) relative (d'ou division par ns) de vitesses en rotation du champ magnétique par rapport au rotor. Cette grandeur est comprise théoriquement entre 0 et 1. Dans la pratique sous forme de pourcentage, nous avons g compris entre 0 et 10%. Calculez le glissement à 50 Hz. Après avoir défini la nature des efforts en jeu pour permettre la rotation du moteur, expliquez à quoi correspond le glissement ? 5 - Étude du facteur de puissance. Réglez le frein pour que le couple fourni par le moteur soit de 2,5 mN pour une fréquence d'alimentation de 50 Hz. Relevez, à l'aide de l'ordinateur, l'intensité efficace (I) du courant en ligne ainsi que la tension efficace (U) entre phases. Rem : En physique appliquée le facteur de puissance correspond au cos j.La tension entre phases est appelée tension composée et se note u12, u23 ou u31. La tension entre phase et neutre est appelée tension simple et se note v1, v2 ou v3. En valeurs efficaces : U=Vx Ö 3.6 - Étude de la puissance utile. Vérifiez par le calcul que la puissance utile du moteur est bien : T : couple (Torque en anglais) W : fréquence de rotation du moteur en rad.s-1 7 - Étude du freinage Le moteur est freiné par injection de courant continu. Expliquez pourquoi le moteur s'arrête. Le bruit émis est caractéristique du freinage d'un moteur par injection de courant continu. Connaissez-vous ce bruit ? Où l'avez-vous déjà entendu ? 8 - Étude de la variation d'intensité Pour une fréquence d'alimentation de 42 Hz, faire varier le couple de freinage et relever la variation d'intensité, que constate-t-on ? 9 - Transmission de données
Quel est le type de transmission de données utilisé entre le
variateur et le micro-ordinateur ? Remarque et conclusion : La vitesse du moteur n varie car on change la fréquence du réseau, donc la vitesse ns et n changent aussi. Le système permettant de faire varier la vitesse d'un moteur asynchrone s'appelle un onduleur en physique appliquée.
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Lien à voir : http://www.physique-appliquee.net/videos/champ_tournant/champ_tournant/champ_frames.htm
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