METHODES DE VARIATION DE LA VITESSE DE ROTATION

La variation de la vitesse des moteurs asynchrones est assez difficile mais  avec l’apparition de l’électronique de puissance, celle-ci est devenue plus facile.

Les méthodes de variation de la vitesse agissant sur :

                              ►    Le stator

                              ►    Le rotor

1. Côté stator :

1.a. Par modification du nombre de paires de pôles P :

En utilisant la relation (w/p) , on modifie le nombre de paires de pôles P par commutation sans modifier l’implantation des bobinages , la commutation du nombres de paires de pôles du stator peut être  assurée de la façon suivant :

► monter dans  le stator un seul enroulement et changer le nombre de paires de pôles par commutation correspondante des parties de cet  enroulement.

► monter dans le stator deux enroulement indépendant  l’un de l’autre.

► monter dans le stator deux enroulements avec commutation du nombre de pôles de chacun d’eux.

Si le rotor est à cage, en se  limite à une division ou à une multiplication par la vitesse, si les moteur est à rotor bobiné, il faut changer le nombre de paire de pôle simultanément dans le stator et dans rotor, ce qui rend la construction du rotor compliquée. Cette méthode n’ pas beaucoup d’intérêt, car  la variation est brusque.

1.b. Changement de la tension applique au moteur :

On sait que le couple est proportionnel au carré de la tension, ceci implique une variation de la vitesse, cette dernière par variation de la tension primaire a une importance secondaire car elle ne permet pas d’assurer le réglage dans de large plage et puis elle n’est pas économique.

1.c. Changement de la fréquence du réseau :

         Quelque soit la charge, la vitesse d’un moteur dépend fortement de la fréquence du réseau d’alimentation. On distingue deux méthodes d’action sur fréquence :

       

             ► Variation de la fréquence à tension fixe : La diminution du flux et la saturation des machines électriques sont des problèmes liés aux variations de la fréquence. Lorsque la fréquence f_s augmente, le flux diminue et entraîne une diminution du couple maximale. Cette technique est utilisée dans des régimes des sur vitesses.

             ► Variation de fréquence à V/f_s constante : Dans les régimes des sous vitesses il faut maintenir le flux constant pour cette raison on utilise la loi à V/f_s . Ce mode de variation de vitesse n’est possible que lorsque le moteur est alimenté par une installation spéciale.

2. Côté rotor :

2.a. Variation de vitesse par variation des résistances rotoriques :

L’insertion d’un rhéostat au circuit rotorique nous permet de varier la résistance rotorique. Ceci entraîne une variation de vitesse cette variation est possible lorsqu’il s’agit des moteurs à bagues

2.b. Les cascades :

Avec un moteur à rotor bobiné, on a la possibilité de faire varier le glissement en modifiant résistance rotorique, si l’on utilise pour cela un rhéostat, on dissipe en pur perte de l’énergie active et on abaisse d’une façon inacceptable le rendement, pour que le procédé soit viable il faut faire appel à une circuit actif  qui permet la récupération de l’énergie correspondante en la réinjectant dans le réseau. C’est sur ce principe qu’étaient réalisés les systèmes de machines tournantes utilisées dans la passée, l’énergie récupérée est envoyé :

             ► Sur le rotor du moteur asynchrone à rotor bobiné par l’intermédiaire d’un                      moteur à courant continu (récupération mécanique). Fig (1-4)

             ► Au réseau à l’aide d‘un convertisseur  de fréquence ; (cascade hyposynchrone ou système de KRAMER) fig (1-5).

CONCLUSION

Dans ce chapitre un aperçu général sur les machines électriques et leurs applications ont été donnés ainsi que les différents types de fonctionnement. De même que le principe et les régimes de fonctionnement de cette dernière ont été présentés.

La modélisation et la simulation de la MADA seront l’objet du chapitre suivant.