Le moteur asynchrone: fonctionnement à vide et en charge

Pour l'exemple, on étudie la plaque signalétique d'un moteur (la même que les autres articles):

 

 

230V/400V, 50Hz, 4 pôles (2 paires de pôles), 2.2kW, 8.1A/4.7A, cos Phi = 0.85, 1420 tours/min.

 

Fonctionnement à vide

 

On branche ce moteur sur 400V triphasés (couplage étoile). On constate expérimentalement que sa fréquence de rotation n vaut 1487tours/min. Le moteur reçoit alors une puissance qui correspond à la puissance à vide Pv : 275W avec un courant en ligne de Iv = 2.9A efficaces (Iv : courant à vide). Ce courant n'est pas du tout négligeable devant le courant nominal (4.7A) à pleine charge.

 

Le glissement vaut :

 

g = (ns - n) / ns = (1500 - 1487) / 1500 = 0.87%

 

Le glissement est très faible, c'est à dire que le rotor tourne presque au synchronisme.

 

Le cos φ vaut :

 

cos φ = Pv / (√3.U.Iv) = 275 / (√3 x 400 x 2.9) = 0.14

 

A vide, cos φ est faible. Le moteur apparaît fortement inductif.

 

Fonctionnement en charge

 

On peut maintenant charger ce moteur avec un frein adapté, c'est à dire qu'on lui applique un couple résistant. Lorsqu'on augmente le couple résistant (du fonctionnement à vide jusqu'à pleine charge):

- la puissance mécanique à fournir par le moteur augmente (de 0 à sa puissance nominale 2.2kW)

- le courant appelé augmente (de Iv = 2.9A jusqu'au courant nominal de 4.7A)

- cos φ augmente (de 0.14 à 0.85)

- la fréquence de rotation baisse un peu (de 1487 à 1420 tours/min)

 

La fréquence de rotation varie assez peu alors que le cos φ varie beaucoup.