Le moteur asynchrone: modèle électrique

Pour modéliser un moteur asynchrone réel, on ajoute différents éléments au schéma électrique. Quels sont ces éléments et que représentent-ils ?

Une phase d'un moteur asynchrone peut être modélisée de la façon suivante :

le moteur asynchrone modele electrique 0

Modèle du moteur asynchrone réel

Le modèle est analogue au modèle d'un transformateur réel pour la partie stator

Pertes au stator du moteur asynchrone

Les pertes dans le stator sont dues à :

Inductance de fuite Lf

On la modélise comme une inductance en série pour tenir compte de l'énergie magnétique qui se situe en dehors des tôles lorsqu'un courant traverse les enroulements

Pertes Joule

Eh oui, les bobinages du stator ne sont pas supraconducteurs ! Ils possèdent une résistance série (qui dépend de la température). Dans un couplage étoile, la résistance mesurée entre deux connections vaut 2 fois la résistance série d'un enroulement puisqu'on mesure 2 enroulements en série.

Inductance magnétisante Lm

Comme dans le primaire d'un transformateur, un petit courant circule lorsque le transfo est à vide (secondaire ouvert). Ce petit courant est modélisé par Lm en parallèle avec le transfo idéal.Pertes fer : une certaine énergie est dissipée par les pertes fer à chaque cycle d'hystérésis. On modélise cette dissipation par une résistance en parallèle avec le transfo idéal.

Pertes au rotor du moteur asynchrone : résistance r/g

Cette résistance r/g n'a pas d'existence physique, c'est un modèle équivalent. D'ailleurs, aucune connexion électrique ne relie le stator au rotor dans un moteur asynchrone réel. Ce terme r/g est purement mathématique mais décrit bien la réalité.

Rotor immobile : g = 1 (glissement = 1)

Cet élément représente la résistance vue depuis le stator. Lorsque le glissement vaut 1, r/g = r. Dans ce cas, la présence du rotor immobile (bloqué ou juste avant de commencer à tourner) se modélise comme une résistance r. C'est la plus faible valeur possible. Cela permet de décrire l'appel de courant au démarrage. Cette situation correspond au secondaire d'un transformateur réel court circuité.

Rotor en rotation (0 < g < 1)

La résistance r/g est plus élevée et le courant qui la traverse est donc plus faible. Le courant total consommé par l'enroulement est plus faible.

Au synchronisme (g = 0)

A la vitesse de synchronisme (g = 0), cette résistance r/g est un circuit ouvert (valeur infinie). Cette situation correspond au secondaire d'un transformateur réel à vide (secondaire ouvert). Le fonctionnement à vide du moteur correspond à peu près à cette situation car le glissement est alors très faible. Le courant à vide est ainsi dû à l'inductance magnétisante et aux pertes fer.

Conclusion

Le modèle du moteur asynchrone décrit la variation du courant absorbé en fonction de la vitesse de rotation ou du glissement. La résistance r/g est un modèle et n'a pas de sens physique.

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