TP Machine [PDF]

Zitiervorschau

1-Objectifs: 1 - Démarrage du moteur a l’aide du rhéostat rotorique. 2 - Inversion du sens de rotation du moteur. 3 - Relève des caractéristiques électrique et mécanique en charge. 4 - Mesure de la fréquence des courant rotorique et du glissement. 2-Principes : le moteur asynchrone est une machine électrique a courant alternatif dont la vitesse en charge et la fréquence du réseau, auquel est relie, ne sont pas dans un rapport constant. La gamme de puissance des moteurs asynchrones est : - micro machines

P  100 W

:

- petite puissance

:

- fable puissance

:

- moyenne puissance

:

- Très grande puissance

1KW  P 15 KW 15 KW  P  450 KW

:

- grande puissance

100W  P  1 KW

:

450 KW  P  P

1000 KW

1000 KW

Vitesse de rotation du moteur : - Vitesse lentes

:

n  250tr/min

- Vitesse moyenne

:

250 tr/min  n 1000 tr/min

- Vitesse rapide

:

1000 tr/min 

- Vitesse très rapide

:

n



n  3000 tr/min

3000 tr/min

3-Matériels nécessaires : Moteur asynchrone triphasés (Lucas Nulle; SE 2662-5Q) a rotor bobine, 1 KW, 380 / 220 V, 2.3 /5.2 A, Cos φ = 0.76, 50Hz ,1480 tr/min. Frein a poudre magnétique : (Lucas Nulle ; SE2662-5R) et son unité de commande (Lucas Nulle ; SO 3213-7S) Accessoires : Alimentation triphasée, Alimentation courant continu, Ampèremètres, Voltmètres, Wattmètres, Cosphimetre, Tachymètre digital, fils de connections.

-1-Première Partie Essai en charge du moteur asynchrone a bogues

1-1-Manipulation : * 1 * Calibrage des appareils de mesure et de commande : a. on a réalise le montage de la figure -1b. on a régler l’unité de commande du frein sur le mode suivant : calibre des couples x10, calibre de vitesse x1 ; type de commande M : ajuster le couple résistant a zéro au moyen du potentiomètre (start/set) ; c. pour la mesure du courant du stator (courant de charge), on a mettez l’ampèremètre sur le calibre 3A ; d. on a mettre le voltmètre de mesure de la tension d’alimentation sur le calibre 380V ; e. on a mettre le wattmètre sur les calibre 480V et 5A ;

Figeur -1- Schéma de montage : essai en charge *2* Essais : a – Essais en charge : -on a réalise le montage de la figurer -1-on a mettre la source d’alimentation en marche, -on a démarre le moteur a l’aide du rhéostat rotorique, faite varier le couple résistant développe par le frein électromagnétique par pas de 0.5 Nm jusqu'à ce que le courant absorbe par le moteur atteint 1.1In. -On a relevé la tension U1 les courant I1 et I3 la puissance P1 et la vitesse n -On a mettre les résultats dans le tableau -1-

B – Inversion du sens de rotation : -on a arrêté le moteur en coupant l’alimentation .Permuter deux des trois phases statoriques. Mettre le rhéostat rotorique a sa valeur maximale et faite démarrer le moteur a vide Que constatez-vous ? C (Nm) I1 (A)

1 2.45

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.2

2.5

2.6

2.7

2.8

3.0

3.3

3.4

I3 (A)

2.5

2.5

2.6

2.7

2.9

3.1

3.3

3.4

I= I1+ I3/2

2.65

2.7

2.6

2.9

3

3.1

3.2

3.4

215. 6 220

242

302. 94 786. 94 0.44 146 2

302. 94 302. 94 338. 14 944. 02 0.51 144 7

326. 48 338. 14 363

363

233. 2 668. 8 0.40 147 0

280. 28 280. 28 280. 28 840. 34 0.49 145 4

102 7.54 0.53 143 7

375. 1 375. 1 111 3.2 0.55 142 6

425. 6 435. 6 422. 4 128 3.6 0.60 142 0

448. 8 448. 8 448. 8 134 6.4 0.60 141 0

153. 86

229. 53

304. 73

378. 63

451. 21

522. 92

594. 5

619. 83

0.23

0.29

0.36

0.40

0.43

0.46

0.46

0.46

0.02

0.02 5

0.03

0.03 5

0.04

0.04 9

0.05 3

0.06

1.5

1.75

2

2.45

2.65

3

(A) P1 (W) P3 (W) P2 (W) Pa=p1+ p2 +p3 Cos φ n (tr/min ) Pu(W) = 2n.C/6 0

=Pu/Pa (%) g= (nSn)/nS

242

1.25  r =g 1 (Hz) Tableau -1-

«Conclusion générale dans le première partie » -D’âpres réalisé cette TP N0 02 dans le première partie on a étude le essai en charge du moteur asynchrone a bagues, pour démarre du moteur a l’aide du rhéostat rotorique et on a inversion du sens de rotation du moteur pour inverse deux phase de moteur (R,S,T) , et en relève des caractéristiques électriques et mécanique en charge, et remarque pour le couple C augmente la vitesse de rotation n diment c'est-à-dire { C I } ,et la puissance absorbe par le moteur Pa augmente , le fréquence  r de rotor en augmente encoure

-2-deuxième Partie Mesure de la fréquence des courant rotoriques et du glissement

2-1-Manipulation :

* 1 * Calibrage des appareils de mesure et de commande : f. on a réalise le montage de la figure -2g. on a régler l’unité de commande du frein sur le mode suivant : Calibre des couples x10, calibre de vitesse x1 ; type de commande M : ajuster le couple résistant a zéro au moyen du potentiomètre (start/set) ; h. pour la mesure du courant du stator (courant de charge), on a mettez l’ampèremètre sur le calibre 3A ; i. on a mettre le voltmètre de mesure de la tension d’alimentation sur le calibre 1000V ; j. on a mettre le wattmètre sur les calibre 480V et 5A ; k-un voltmètre et on a mettez le sur le calibre de 10 volts. *2* Essais : a – mesure de la fréquence rotorique : - on a réalisé le montage de la figure -2-. - on à mettre la source d’alimentation en marche. - on a démarre le moteur a l’aide du rhéostat rotorique, faite varier le couple résistant par pas de 0.5 Nm jusqu'à une valeur du courant statorique I=1.1*In. - Sur le calibre de 10 V, on a placé un voltmètre enter deux bagues du moteur. *** Pendant la rotation du moteur, la tension mesurée est alternative de fréquence :  r=g. s=g. *** r : est mesurée en comptant le moteur d’oscillation N pondant un temps t évalué a l’aide d’un chronomètre, on a alors : r=

N t

***Le glissement est calcule par la relation :

g=

r ❑

Fig-2- schéma de montage : mesure de la fréquence rotorique Tableau-2-

C (N m) N (nombre

1 10

1.5 10

2 10

2.4 10

2.8 10

3.2 10

3.5 10

4 10

d’oscillations) t (temps en second)

8.59

6.75

5.76

9.72

4.54

4.27

4.23

 r =N/t (Hz)

1.16

1.48

1.73

1.02

2.2

2.34

2.36

g= r/(glissem ent)

0.02 3

0.02 9

0.034

0.02

7.6 0 1.3 1 0.0 26

0.04 4

0.04 6

0.04 7

2-1-Répons sur les questions : on a tracé Pa, n et C en fonction de Pu. on a tracé sur le même graphique I, Cosφ1, g et  en fonction de la puissance utile Pu. -on a comparé les valeurs des g et  r obtenues dans l’essai I et l’essai II : -on a remarque dans les deux l’essai I et II le glissement *g* apeu pré la même valeur c est à dire une petite erreur enter les deux valeurs :  g = g I - g II=0.040.024=0.024  g =0.024 -en remarque dans les deux l’essaie la fréquence  r : -la fréquence rotorique  r dans l’essaie II plus grand a la fréquence rotorique  r dans l’essaie I c’ est a dire : pour C=4 N.m  L’essaie I r=2,65 L’essaie II r=2.36  r =rI -rII=4. -2.36=1.64

 r=1.64

-Remarque dans les résulta du tableau -2Dans le tableau -2- le couple résistent C augmente les valeurs de fréquences rotorique  r augmente pas par pas c est à dire en variation une petite valeur, et le glissement g apeu pré constante et la fréquence  r mécanique augmente. 2-4-Disquette sur les courbes : *** Pa =f (Pu) : pour la puissance utile Pu varie c est à dire augmente la puissance absorbe Pa augmente encoure, mais la forme de cette courbe comme rampe parabolique *** n = f(Pu) : pour la puissance utile Pu varie c’est à dire augmente, la vitesse de rotation n diminue mais par petite valeur c est à dire apeu pré la même valeur, et le forme de courbe comme un droite incline. ***C=f(Pu) : pour la puissance utile Pu varie c est à dire augmente, le couple résistent C augmente encoure c’est a dire la puissance utile Pu proportionnelle avec le couple résistent C (Pu C) mais la forme de cette courbe comme un droite incline. Courbes 2

***I=f(Pu) : pour le courant I augmente la puissance utile Pu augmente encor mais la forme de ce courbe comme un rampe parabolique. ***Cosφ1= f(Pu) : le Cosφ1augmente et la puissance Pu augmente encoure . ***g= f(Pu) : pour le glissement g augmente la puissance utile Pu augmente encoure c est à dire la puissance utile Pu proportionnelle avec le glissement g (Pug) ***= f(Pu) : dans le débite le rendement  proportionnelle avec la puissance utile Pu mais d’pari de valeur le rendement  constante mais la puissance utile Pu augmente c est a dire system saturation

-D’âpres réalisé cette TP dans le deuxième partie on a mesure de la fréquence des courant rotorique  r et du glissement g. -en étude la relation pour mesure la fréquence de rotorique :  r=g. s=g. -on a tracé les grendeurs suivante : Pa, n et C en fonction de la puissance utile Pu et en discuté sur les courbes obtenue. - en trace les grondeurs suivante : I, Cos φ1, g et  en fonction Pu et en discuté sur les courbes obtenue. - en compare enter les deux valeurs l’essaie I et l’essaie II et on a remarque une petite erreur enter les deux valeurs.

C=f(Pu)

4.5

C= f(pu) 4

C(Nm)

3.5 3 2.5 2 1.5 1 150

Pu(W 200

250

300

350

400 Pu

450

500

550

600

650

(Pa-n)=f(Pu)

1500 1400 1300

n=f(pu )

P a -n

1200 1100

Pa=f(p u)

1000 900 800 700 600 150

Pu(W 200

250

300

350

400 Pu

450

500

550

600

650

3.5

I=f(pu)

3 2.5

g-I

2 1.5 1

=f(pu)

cosφ=f( pu)

g=f(p u)

0.5 0 150

Pu(W 200

250

300

350

400 Pu(w)

450

500

550

600

650

Conclusion : On conclue que le couple, la puissance utile et absorbée sont proportionnel au courant et que le rendement augment tant que la machine approche aux valeurs nominales de fonctionnements. Le moteur fonction toujours à une vitesse constant, le meilleur état de fonctionnement est dans le cas d’une excitation proche du courant nominal et il ne faut jamais faire approcher le couple de charge au couple de décrochage.