le demarrage des moteur asynchrones - GEEA.ORG

INDEX
INDEX 1 1-Introduction 2 2-Choix d'un démarreur 2 3-Le démarrage direct 3 4-Démarrage étoile triangle 4 5-Démarrage statorique 5 6-Tension réduite par auto-transformateur 6 7-Démarrage rotorique 7 8-Les démarreur électroniques 7 9-Tableau récapitulatif 9 1-Introduction
Lors de la mise sous tension d'un moteur asynchrone, celui-ci provoque un
fort appel de courant qui peut provoquer des chutes de tension importantes
dans une installation électrique. Pour ces raisons en autres, il faut
parfois effectuer un démarrage différent du démarrage direct.
Il est donc logique de limiter le courant pendant le démarrage à une valeur
acceptable. Mais si l'on limite le courant, on limite du fait la tension
(dans certain cas seulement). Remarque: Cette étude ne tient pas compte des possibilités offertes par les
variateurs électroniques de fréquence.
2-Choix d'un démarreur
Le choix est guidé par des critères économiques et techniques qui sont : . les caractéristiques mécaniques,
. les performances recherchées,
. la nature du réseau d'alimentation électrique
. l'utilisation du moteur existant dans le cas d'un rééquipement,
. la politique de maintenance de l'entreprise
. le coût de l'équipement. Le choix d'un démarreur sera lié : . au type d'utilisation : souplesse au démarrage,
. à la nature de la charge à entraîner
. au type de moteur asynchrone
. à la puissance de la machine
. à la puissance de la ligne électrique
. à la gamme de vitesse requise pour l'application. Dans la suite de ce chapitre, nous exposerons et comparerons les différents
types de démarreur.
3-Le démarrage direct
C'est le mode de démarrage le plus simple. Le moteur démarre sur ses
caractéristiques "naturelles". Au démarrage, le moteur se compose comme un
transformateur dont le secondaire (rotor) est presque en court-circuit,
d'où la pointe de courant au démarrage.
Ce type de démarrage est réservé aux moteurs de faible puissance devant
celle du réseau, ne nécessitant pas une mise en vitesse progressive. Le
couple est énergique, l'appel de courant est important (5 à 8 fois le
courant nominal).
[pic]
Malgré les avantages qu'il présente (simplicité de l'appareillage,
démarrage rapide, coût faible), le démarrage direct convient dans les cas
ou :
. La puissance du moteur est faible par rapport à la puissance du réseau
(dimension du câble)
. La machine à entraîner ne nécessité pas de mise en rotation
progressive et peut accepter une mise en rotation rapide
. Le couple de démarrage doit être élevé Ce démarrage ne convient pas si
. Le réseau ne peut accepter de chute de tension
. La machine entraînée ne peut accepter les à-coups mécaniques brutaux
. Le confort et la sécurité des usagers sont mis en cause (escalier
mécanique)
4-Démarrage étoile triangle
Ce mode de démarrage n'est utilisable si les deux extrémités de chaque
enroulement sont accessibles. De plus, il faut que le moteur soit
compatible avec un couplage final triangle. [pic]
[pic]
[pic] [pic][pic] Lors du couplage étoile, chaque enroulement est alimenté sous une tension 3
fois plus faible, de ce fait, le courant et le couple sont divisés par 3.
Lorsque les caractéristiques courant ou couple sont admissibles, on passe
au couplage triangle. Le passage du couplage étoile au couplage triangle
n'étant pas instantané, le courant est coupé pendant 30 à 50 ms environ.
Cette coupure du courant provoque une démagnétisation du circuit
magnétique. Lors de la fermeture du contacteur triangle, une pointe de
courant réapparaît brève mais importante (magnétisation du moteur). 5-Démarrage statorique
Ce type de démarrage a des caractéristiques comparables au démarrage étoile
triangle Il n'y a pas de coupure de l'alimentation du moteur entre les
deux temps de démarrage.
[pic]
Ce dernier démarreur peut être associé au dispositif de démarrage étoile-
triangle. On démarre en étoile, puis on passe en couplage triangle avec les
résistances, et enfin on termine en couplage triangle direct.
Pour les moteurs de grosse puissance, les résistances sont remplacées par
un démarreur à résistances électrolytiques. Des barres sont plongées
progressivement dans une cuve remplie de liquide. Au fur et à mesure que
les barres plongent, la résistance diminue progressivement, et en fin de
démarrage, on court-circuite les résistances. 6-Tension réduite par auto-transformateur
Dans le démarrage par autotransformateur, on effectue le même type que le
démarrage étoile triangle (on a en plus le choix du rapport des tensions en
choisissant le rapport de transformation) mais les phénomènes transitoires
du démarrage étoile triangle (pointe de courant au passage triangle, ne
vont plus exister car le courant n'est jamais coupé).
Dans un premier temps, on démarre le moteur sur un autotransformateur
couplé en étoile. De ce fait, le moteur est alimenté sous une tension
réduite réglable. Avant de passer en pleine tension, on ouvre le couplage
étoile de l'autotransformateur, ce qui met en place des inductances sur
chaque ligne limitant un peu la pointe et presque aussitôt, on court-
circuite ces inductances pour coupler le moteur directement au réseau.
[pic] Id = 1,7 à 4 In
Cd = 0,5 à 0,85 Cn Ce mode de démarrage est surtout utilisé pour les fortes puissances (> 100
kW) et conduit à coût de l'installation relativement élevé, surtout pour la
conception de l'autotransformateur.
7-Démarrage rotorique
Dans tous les démarreurs précédents, nous n'avons utilisé que des moteurs à
cage d'écureuil. Pour ce démarreur, nous avons besoin d'avoir accès au
conducteur rotorique. Le fait de rajouter des résistances au rotor provoque
une limitation de la pointe de courant au démarrage. En plus, il a
l'avantage, si les résistances sont bien choisit, de démarrer avec le
couple maximal du moteur.
8-Les démarreurs électroniques
Ils permettent un démarrage progressif des moteurs, ils remplacent les
démarreurs à technologie électromagnétique cité dans les précédents
paragraphes. . constitution :
Les démarreurs sont constitués d'un gradateur triphasée à angle de phase [pic]
9-Tableau récapitulatif | |Démarrage |Démarrage |Démarrage |Démarrage par |Démarrage |Démarreur |
| |direct |étoile |statorique |auto |rotorique |électronique |
| | |triangle | |transformateur | | |
|Courant de |100% |33% |50% |40/65/80% |70% |150 à 750% |
|démarrage | | | | | | |
|Surcharge en|4 à 8 In |1.3 à 1.6 In |4.5 In |1.7 à 4 In |