3- Fonctionnement des moteurs triphasés en monophasé
Moteurs électriques et autres saletés...:-)
Résumé :
Le but premier de cet article était de répondre aux bricoleurs en mal de solutions pour alimenter des moteurs tri en 220 volts monophasé, mais il fallait aussi parler des moteurs monophasés. Cette page a donc pour objectif de présenter les divers types de moteurs monophasés et d'essayer de tordre le cou a cette lancinante question : vouloir faire tourner des moteurs tri en mono !Avertissement :
Il ne s'agit en aucun cas d'un article genre "Système D", pour ne pas ôter le pain de la bouche à ce magazine qui a sans doute des qualités. Il s'agit juste de donner les grands principes, pas des recettes. En tout cas pour le moment. Peut être que si les lecteurs se cotisent pour nous offrir à chacun un appareil de photo numérique, on pourra faire le reportage en live souhaité par certains... Mais en attendant il faudra se contenter de ce qu'il y a. :-)
Auteurs :
RobertG ertemys@noos.fr
Olivier olivier.rougon@wanadoo.frDernière mise à jour le : 22/05/2001
2 - Les machines électriques : champs tournants, bobinages
2.1.1 Les moteurs monophasés2.1.2 Les différents artifices de démarrage2.1.1.1 Moteurs à induction - Généralités
2.1.1.2 Moteurs à induction à condensateurs
3.1.1 Avec des condensateurs4 - Bibliographie technique
La réversibilité n'était pas encore dans l'air du temps, les théories se contredisent : Henry, Ritchie, Wiliam Sturgeon, T. Edmonson, Francis Watkins s'affrontent.
Jacobi et Friedrich Emil Lenz (1804-1865) montrent la proportionalité entre l'aimantation et l'intensité du courant. C'est ainsi que fut construit le premier moteur électrique qui propulsa 12 personnes sur la Neva pendant trois heures. l'électricité pouvait être utilisée comme force motrice ! mais elle nécessitait 128 éléments d'un pile de Groove qui empoissonait les voyageurs par ces exhalaisons . ( et le diesel se développa, comme quoi !)
Moteurs DROUARD (1912-1993)
Histoire
de Moteurs Drouard
(à suivre)
Lien : démonstration des champs tournants (ensuite utilisez la commande "précédent" de votre navigateur pour revenir ici)
2.1.1.1 Moteurs monophasés à induction : Généralités
Rappel :
Nsyn (tr/min) = ( 60.f ) / p
N (tr/min) = [ ( 60.f ) / p ] (1-g)
Ces moteurs monophasés sont composés d'un stator portant un bobinage à
p paires de pôles et d'un rotor à cage d'écureuil en court circuit.
A
l'arret le rotor est sollicité par deux champs tournant en sens inverse.Ce
moteur ne démarre donc pas spontanément.
En lançant le rotor (à la main par
exemple) il peut alors démarrer indiféremment dans un sens ou dans l'autre. On
ajoute une second bobinage décalé de 90° dans les encoches restantes : la phase
de démarrage ou phase auxilliaire alimentée à travers un artifice de déphasage,
condensateur, resistance, ou inductance.
Apparaissent alors deux couples
moteur dus aux deux champs tournants : le couple du champ qui tourne dans le
même sens que le rotor est le plus grand et tend à augmenter avec la vitesse. Le
second couple, antagoniste, est presque nul.
Le champ inverse induit un
courant à 100 Hz dans le rotor qui produit une vibration, et des pertes au
rotor, et un bruit qui peuvent être gênants dans certains cas. Le moteur
monophasé a moins de glissement que le moteur triphasé mais il a un plus mauvais
facteur de puissance. Sous trop forte charge il peut décrocher : à l'arret
l'intensité devient alors très forte et le moteur peut griller si il n'est pas
protégé par un disjoncteur.
Note à l'attention des bricoleurs :
On n'insistera jamais assez
sur le fait que lorsqu'on récupère un moteur mono à la casse (MAL par ex) il ne
faut pas oublier les condensateurs et le relais de démarrage si il y a, qui la
plupart du temps sont cachés quelque part dans le chassis.
Avoir le schéma
serait un luxe apprècié dans certaines usines à gaz de moteur de MAL...
Comme il a été dit plus haut, cet article est rédigé dans le but d'éclairer
si possible en donnant les généralités, pas possible de donner des recettes,
tant il y a de modèles et de marques de moteurs, chaque constructeur ayant ses
petites manies, et quand on touche aux moteurs du gros électroménager il serait
carrément impossible d'être exhaustif.
- Moteur biphasé
Son bobinage comporte 2 phases égales occupant chacune la moitié des encoches, l'inversion du sens s'obtient par simple permutation de l'alimentation aux bornes des fils allant au condensateur permanent, avec de l'autre coté un commun. Les puissances sont égales dans les deux sens de rotation. Utilisé pour les très petites puissances.
Généralement utilisé pour des asservissements de vannes, on "dope" alors sa puissance... mais pour un service intermittent.
- Moteur à condensateur permanent et à bobinage dit « 1/3 - 2/3 ».
Son bobinage comprend une phase principale qui occupe 2/3 des encoches, et la phase auxiliaire occupant le tiers restant. Le nombre de spires de la phase auxiliaire est en général le double de celui de la phase principale, sa section étant la moitié de celle de la phase de marche. La phase de marche est repérée U1-U2, la phase auxilliaire Z1-Z2. L'inversion de sens se faisant par croisement des connexions d'une phase par rapport à l'autre - en croisant Z1-Z2 ou U1-U2 (*) . La phase auxiliaire étant en circuit en permanence, en série avec un condensateur dit « condensateur permanent » .
Le condensateur est un modèle à film de polypropylène métallisé -auto cicatrisant, ou parfois au papier imprégné d'huile . Valeur de la capacité : des dizaines de µF. Ces moteurs ont faible couple de démarrage : CD/CN compris entre 0,3 - 0,8 *. C'est le classique des moteurs bas de gamme de grande surface... (* ce qu'on ne vous dit pas). On doit donc réserver son utilisation à des usages où l'on peut tolérer un faible couple de démarrage : pompes centrifuges, machines démarrant à vide, etc.
Schéma à condensateur permanent.Fonctionnement :
Le condensateur produit le déphasage nécessaire à l'alimentation de la phase auxilliaire, les deux circuits [phase principale] - [phase auxilliaire + condensateur] restent alimentés en permence.
Caractéristiques :
(tableau feuilles catalogues constructeurs, à venir)
(* Le repérage des fils, capital, est parfois fait par des fils de différentes couleurs ou des numéros, dans ce cas le seul recours sera d'avoir le schéma de son moteur, ou alors de se servir d'un ohmmètre et savoir ce qu'on doit trouver...Ce qui n'est parfois pas si évident, même pour les professionnels...)
Moteur à condensateur de démarrage (et à bobinage « 1/3 - 2/3 »)Le bobinage comporte deux « phases » : une « phase de marche » ou « phase principale », et une « phase auxilliaire » ou « phase de démarrage ».
- Le bobinage de la phase de marche, qui occupe les deux tiers des encoches, son fil est plus gros, il a la plus faible résistance ohmique.
- La « phase de démarrage », qui occupe elle le reste des encoches soit le tiers restant.- Repérage des connexions aux bornes terminales : Phase de marche : U1-U2, Phase de démarrage : Z1-Z2
Le moteur comporte aussi un artifice de démarrage, qui peut être :
- Soit un contact centrifuge constitué d'une partie tournante solidaire de l'arbre (en général coté opposé entraînement et juste derriere le ventilateur); il s'agit d'un systeme à masselotes s'écartant brusquement sous l'effet de la force centifuge à une certaine vitesse ; et d'un contact fixe solidaire du flasque arrière.
- Soit d'un relais de démarrage : relais Klixon qui sont des relais d'intensité dont le contact se ferme sous l'action de la surintensité de démarrage et se rouvre dès que le courant est revenu à la valeur nominale et que le moteur est démarré
- Soit d'un relais de démarrage Leroy Somer, qui est un relais de tension placé aux bornes du bobinage de phase auxilliaire.Tout ou partie des fils sont ramenés à une plaque à bornes dont la disposition - pour ce qui concerne les moteurs monophasés - est plus fonction de la "culture" des divers constructeurs que de normes établies.
Ces bobinages sont réalisés en encoches pleines occupées par les conducteurs d'une seule phase.
Cependant les constructeurs américains et certains anglais ont coutume de réaliser des schémas ayant des encoches partagées par les deux phases, ou bobinages dits en « demi-encoches », mais parfois encore des bobinages 3/3 où les deux phases se partagent des "demi-encoches" dans toutes ou partie des encoches
Fonctionnement :
Démarrage : on alimente la phase de marche , en parallèle avec le circuit [relais ou contact de démarrage + condensateur + phase auxilliaire] . Le relais coupe dès que le moteur est lancé, ensuite seule la phase de marche reste alimentée.Un relais d'intensité (petit boîtier noir à trois bornes Faston, généralement de marque Klixon), comportant une bobine en série avec la « phase de marche », attirant la palette d'un contact qui alimente un bref instant le circuit : [phase de démarrage en série avec le condensateur] pour lancer le moteur.
Sur d'autres modèles c'est un contacteur centrifuge à masselottes qui coupe le circuit [phase de démarrage + condensateur] au delà d'une certaine vitesse.
Leroy Somer utilise un brevet Somer, système à relais de tension surveillant l'évolution de la tension aux bornes de la phase auxiliaire <elle même en série avec le condensateur>. La nouvelle gamme de monophasés du constructeur d'Angoûlème repose d'ailleurs entièrement sur ce système, les ingénieurs LS arguant - essais d'endurance à l'appui - qu'il est plus solide que les contacteurs centrifuges.Le condensateur, dit « condensateur de démarrage » est un condensateur électrolytique de forte capacité : des centaines de µF, pour Service Intermittent *) Ces moteurs ont un fort couple de démarrage : CD/CN compris entre 1,5 à 3 ce qui est quasi équivalent au Cd/Cn des moteurs asynchrones triphasés.
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Caractéristiques :
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Schéma à relais d'intensité et condensateur de démarrage.(Errata : le symbole I < devrait être I > dans le relais)
(* Ce type de condensateur ne supporte pas de rester sous tension plus longtemps que le temps d'un démarrage, au-delà il peut exploser.)
Moteur à condensateur de démarrage et à condensateur permanentAmélioration du CD/CN, du facteur de puissance, et de la vitesse.
2.1.1.3 Moteurs à induction sans condensateur
Moteur "Split-Phase" ou à phase de démarrage à haute résistanceIl s'agit là d'un vieux système, encore utilisé par les constructeurs américains, souvenir de l'époque où faute d'une technologie des condensateurs fiable, les moteurs mono démarraient à l'aide d'une résistance, parfois une self, en série avec la phase de démarrage et un contacteur centrifuge de démarrage (parfois un relais d'intensité). Ici la résistance a été intégrée au bobinage par la valeur ohmique importante donnée à l'enroulement de démarrage (grand nombre de spires, faible section) . Parfois on utilisa même du fil de bobinage en fer émaillé, c'était un piège pour les bobiniers, s'ils ne s'en appercevaient pas, le moteur ne marchait plus apres rebobinage tout en cuivre...
Ce système est fragile : la phase auxiliaire, très fine, peut griller rapidement suite à un blocage ou un défaut de contact centrifuge. Il est néanmoins toujours utilisé par des constructeurs anglo-saxons, américains, et asiatiques pour réaliser des moteurs économiques et où l'on ne demande pas de forts couples de démarrage.Démarrage :
Le nombre de spires de la phase principale est supérieur à celui de la phase de démarrage => la Réactance de la phase principale est supèrieure à celle de la phase de démarrage.
La Résistance de la phase de démarrage est très élevée (fil fin) par rapport à celle de la phase principale.
Les deux enroulements sont connectés en parallèle.
Dans l'enroulement de démarrage le courant est presque en phase avec la tension , tandis que dans la phase principale il y a un déphasage arrière par suite de sa Réactance.
Le flux d'un pôle étant en phase avec le courant, le flux de l'enroulement de démarrage est en avance sur le flux de l'enroulement principal, cela donnant naissance à un champ tournant.Caractéristiques :
Cd/Cn : 1 à 2
Moteur à enroulement de démarrage dit « bifilaire », (ou à spires inversées )
Le bobinage est composé de 2 phases dissymétriques (généralement 1/3-2/3) :
La phase de marche est bobinée normalement.
La phase de démarrage est bobinée de façon particulière : 70¨% de ses spires sont bobinées dans un sens, dans toutes les encoches réservées à la phase de démarrage, et les 30% de spires restantes sont bobinés à l'envers dans les mêmes encoches (sauf exception sur certaines petites pompes où seulement les bobines du plus grand pas comportaient des spires inverses). Le fait d'ajouter des spires inversées n'augmente que la Résistance de la phase auxilliaire, on aboutit au même résultat qu'avec le moteur "Split-Phase", en un peu plus solide. On obtient des moteurs économiques ayant un petit couple de démarrage, néanmoins supérieur à ce qu'on obtiendrait avec un moteur à condensateur permanent.Fonctionnement :
Comme les moteurs monos à condensateur de démarrage avaient une borne du condensateur reliée au contact d'un relais ou d'un coupleur sentrifuge, la phase de démarrage est ici reliée directement au contact d'un relais d'intensité (Klixon), ou à un contact centrifuge qui la coupent dès que la vitesse nominale est atteinte.
Caractéristiques :
Schéma à relais d'intensité, sans condensateur.(Errata : le symbole I < devrait être I > dans le relais)
2.1.1.4 Divers :
Variante de bobinage de la Phase de Marche :- Certains moteurs bitension américains ont leur phase principale enroulée avec « deux fils en main » qui passent par toutes les bobines de la phase pricipale, soit deux circuits qu'on peut coupler en série ou en parallèle. On réalise le couplage série (tension haute) en reliant la fin d'un circuit au début de l'autre en passant deux fois dans les bobines. Pour le parallèle (tension basse) on relie ensemble les deux fils à l'entrée et à la sortie.
Bobinages américains :
Certains constructeurs préférent réaliser des bobinages 3/3 : les deux phases sont de nombres de spires et de sections différentes, le bobinage est sur deux plans, la phase principale occupant la presque totalité du nombre d'encoche, avec une répartition sinusoïdale des nombres de spires (variables) .
Moteurs bi-tension (110/220 V)
Pour ne pas surcharger j'ai choisi de montrer seulement des schémas de moteurs à une seule tension, mais bien évidemment il existe des moteurs bi-tension . Il s'agit juste d'un couplage série ou parallèle des bobines de la phase de marche, la phase auxilliaire ou de démarrage étant prévue pour 110 V, et connectée d'un coté sur le "pont" de série dans le cas d'utilisation sur la tension "haute" (connexion série).
Moteurs multivitesses à prises
Si l'on veut avoir plusieurs vitesses (en général deux) on peut réaliser deux bobinages de polarités différentes.
Mais dans le cas de l'usage en ventilation, avec des rotors dits "glissants", on utilise alors des bobinages à une seule polarité, mais on "allonge" la phase principale (ajout de spires) pour en diminuer la puissance, ce qui aura pour effet de faire glisser le moteur avec sa charge (l'hélice du ventilateur) et de le ralentir. Certains constructeurs italiens vont jusqu'à multiplier les prises pour réaliser jusqu'à 5 ou 7 vitesses ! Deux dispostions de leur schéma étant possible : en L ou en T.
Moteurs multivitesses avec auto-transformateur à prises
Utilisé en ventilation.C'est un moteur à condensateur permanent alimenté par un auto-transformateur comportant plusieurs "prises" reliées au moteur via un commutateur, la variation de puissance obtenue par réduction de la tension d'alimentation du moteur occasionne une variation de la vitesse en charge.
Cela revient au même lorsque on fait cela avec un variateur de tension électronique.
LES DIFFERENTS ARTIFICES DE DEMARRAGE
1/ Les CondensateursCondensateur de marche ou "condensateur permanent" : on peut utiliser des condensateurs de deux technologies, au choix :
- à isolation papier imprégné d'huile, qui se présentent sous forme de tubes en aluminium sertis avec une soupape de sécurité située à coté des cosses faston de raccordement.
- à film de polypropylène métallisé - autocicatrisants : la plupart du temps en boitier plastique blanc scellé à la résine, mais certaines marques les font encore sous tube aluminium serti.
Les tensions d'isolement sont de : 400 - 450 V~
Autocicatrisant veut dire que la conception de ces condensateurs autorise des micro-amorçages entre armatures, amorçages à l'effet "auto réparateur" :
Chaque fois que se présente une surtension ou une faiblesse de l'isolation du condensateur, il se produit une mini explosion dans une zone très localisée, ce qui a pour effet de volatiliser une infime partie de l'aluminium de l'armature et de rétablir aussitôt la fonction de condensateur. Ces condensateurs peuvent donc vivre plusieurs "petites morts" et s'en porter pas plus mal, là où des condensateurs d'autres technologies auraient rendu l'âme depuis des lustres ! Mais il faut savoir qu'à ce jeu le condensateur laisse un peu des plumes, et que petit à petit il va lui manquer des microfarads, jusqu'au jour où le moteur peinera pour démarrer...Condensateur de démarrage : ce sont des condensateurs de fortes valeurs, réalisés en technologie "électrolythique", pour service intermittent : "démarrage de moteur monophasé" .
Se présentent sous tube plastique ou bakélite noir.
Ce sont des condensteurs "électrochimiques" non polarisés "pour démarrage de moteur monophasé"
Les tensions d'isolement sont de : 220, 260, 330 V~"Condensateurs permanents" et "condensateurs de démarrage" s'achètent chez les bobiniers, les vendeurs de pieces détachées pour gros électroménager, et aussi Radiospares, Farnell, etc.
Rappel : Les capacités des condensateurs s'addtionnent en les connectant en parallèle.
2 / Contacteur centrifuge :
Le plus répandu, monté sur l'arbre coté opposé entraînement, derrière le ventilateur. Divers modèles sont utilisés selon les constructeurs.
3 / Relais d'intensité :
Monté en série avec la phase de marche, opérant un contact rapide sur phase auxiliaire.
Principe : le relais colle avec l'appel de courant au démarrage, le contact se ferme et alimente la phase auxilliaire (en série avec le condensateur si il y a), mais le courant décroit brusquement dans la phase principale quand le moteur approche de sa vitesse normale, ce qui a pour effet d'ouvrir le contact quand la valeur de seuil du relais est atteinte et de couper l'alimentation de la phase de démarrage..Marques : KLIXON, ELD (qui sont des relais d'intensité électromagnétiques, à contact NO) ,
et ETA (qui est un relais à bilame thermique, à contact NC pour lequel il faut donc inverser le raisonnement donné ci-dessus) http://www.ti.com/snc/docs/prot/4cr.htm
http://www.e-t-a.com/fra/products/mechanik/kap05/pdfs/2_7000.pdf4 / Relais de tension :
Monté en // sur la phase auxiliaire (hors condensateur) : collé ou non suivant l'évolution de la tension aux bornes de la phase de démarrage.
Principe : la tension aux bornes de la phase auxilliaire croit avec la vitesse du moteur ; le contact NC du relais alimente la phase auxilliaire pendant le démarrage, puis à une certaine tension de seuil, lorsque la vitesse du moteur est proche de sa vitesse normale, le relais colle, coupant l'alimentation de la phase de démarrage ; La tension induite dans la phase auxilliaire suffit à maintenir le relais collé en marche, cela évitant un battement fâcheux.Marques : SOMER, LS
Schéma à relais de tension, à condensateur.
5 / Relais électroniques :
L'organe de commutation est constitué d'un triac, et d'une tempo électronique.
Marques : LS, ABB, LCR
6 / Interrupteur "spécial mono"
Pour le démarrage "manuel" de certains tourets à meuler, on trouve aussi des interrupteurs bipolaires dont un des contacts est de type "maintenu". On actionne le levier, on le maintient avec le doigt le temps du demmarrage, puis on relache, alors le levier - qui est en deux parties - ramene le contact maintenu à la position "ouvert". C'est ce dernier contact qui sert à alimenter la phase de démarrage en série avec le condensateur de démarrage.L'autre contact restant en position marche pour alimenter le bobinage de marche.
Marques : Marquardt (Agemo, RDI, etc.)
7 / Relais temporisé
Une tempo, électromécanique ou électronique, en appareillage classique ou modulaire, pour alimenter la phase auxilliaire via son condo de demarrage un bref instant : 1 à 2 secondes.
8 / Thermistance PTC de puissance :
Une grosse varistance "à coefficient de température positif" est insérée en série avec la phase de démarrage, le courant qui la traverse l'échauffe et augmente brusquement sa résistance, la rendant ainsi "non passante" et interrompant le circuit de démarrage.
Utilisé dans les groupes hermétiques de certains réfrigérateurs (Danfoss, Maneurop...)Marques : Siemens type : J 19 - (un chiffre de plus pour le calibre en ampères)
Klixon : SP, http://www.ti.com/snc/pdf/8ea.pdf
Schéma de démarrage par thermistance PTC.
3 Moteurs triphasés en monophasé
3.1.1 - Avec des condensateursOn parle beaucoup de faire fonctionner les moteurs triphasés en monophasé. C'est possible, si on admet une perte de puissance de 30%, et une perte de couple de démarrage pour les schémas à 1 seul condensateur.
Ne pas oublier que les machines que les particuliers veulent transformer à peu de frais ont déjà été motorisées le plus souvent "au ras des paquerettes" par leurs constructeurs... Donc leur ôter 30% de puissance revient à prendre un risque...
Toutefois cela marche assez bien aux restrictions près, par exemple : à éviter pour les machines demandant un fort couple de démarrage (la question classique concerne la combiné machine à bois ou le bon vieux compresseur * dont on a cru que c'était une affaire...), et encore que...pour peu qu'on y mette le prix en condensateurs et en appareillage.... Si la bécane a un cablage simple c'est jouable, sinon le meilleur conseil est d'acheter un moteur monophasé à condensateur de démarrage chez un bobinier...Car si le fonctionnement s'en approche, on aura pas un vrai mono, on aura un engin bricolé avec un mauvais rendement, mais le bricoleur est prêt à tout pour éviter d'acheter un mono à fort couple de démarrage à 1500-2000 F ! On vous aura prévenus.
Plusieurs schémas sont possibles qu'on adaptera selon les besoins et selon les bobinages. En effet, certains schémas fonctionnent avec certains moteurs, d'autres non : cela tient à leur construction, à leur schéma de bobinage. Il faudra s'adapter, faire des essais. Pour les valeurs de condensateurs, voir le tableau .[* Pour le compresseur, désolé pour les chères bonnes vieilles mécaniques mais vu le prix d'un compresseur en grande surface, "y a pas photo" comme disent les ânes de la télé. Et si le groupe compresseur est "intégré", moteur et compresseur indiscociables, le seul moyen valable serait un convertisseur de fréquence = trop cher.]
1 . Phase principale = une phase du tri, Phase auxilliaire = deux phases en série.
Les deux bobinages ainsi répartis ont donc ainsi leurs axes respectifs décalés de 90°, un condensateur de valeur appropriée servira à alimenter la phase auxilliaire . Ce raccordement permet d'avoir le maximum de puissance en 220 V, toujours en comptant une perte du tiers de la puissance d'origine (voir tableau).
2 . Phase principale = deux phases du tri en série, Phase auxilliaire = 1 phase du tri.
(sous presse..)Ce raccordement avec deux phases en série pour la phase principale, bien que plus logique pour se rapprocher du bobinage 2/3 - 1/3 des vrais monophasés, devrait être utilisé à tension double, soit en 400 V monophasé . Ou alors en 220 V il faudra diviser par deux la puissance espérée ...
3 . Moteur en triangle
Le plus couramment utilisé, peut être à tort... :-)
4. Phase principale = 2 phases du tri en parallèle, Phase auxilliaire = la phase restante
Peu utilisé, car ne fonctionne que sous certaines conditions de schémas de bobinage et avec des petits moteurs.
5 . Tableau des valeurs de C
Nature des condensateurs :
Cd : condensateur type "démarrage" (électrochimique pour alternatif 50hz, démarrage moteur mono) 260/330 V~ (se rajoute, le temps du démarrage, 1 à 2 secondes, en // sur le condensateur de marche) On peut utiliser des interrupteurs spéciaux à double contact dont un contact "maintenu", ou une temporisation rapide commandant un relais de condensateur de démarrage.
Cp ; condensateur type "permanent" (polypropylène ou papier/huile) 400/450 V~
On peut ne mettre qu’un condensateur permanent, si le moteur part bien à vide.
3.1.2 - Avec un "moteur pilote"ou transformateur-convertisseur de phases
On utilise un moteur tri que l'on fait démarrer à vide en premier, avec les artifices cités plus haut,
puis on peut connecter un autre moteur tri aux bornes de ce moteur tenant lieu de génératrice : c'est le moteur "pilote". Puis on peut brancher d'autres moteurs si le moteur pilote est de taille convenable.
(Biblio : - Ancel, (J). Machines asynchrones, Techniques de l'Ingénieur,D 451-9, D3II ;
- Bauer, (P). Moteurs asynchrones, Techniques de l'Ingénieur, D550-20
- Fouillé, (A). Electrotechnique à l'usage des ingénieurs, T2 - Machines électriques à courants alternatifs. Dunod, 1973. p.p. 328-329)
3.2 - Avec un convertisseur de frequence
On utilise un convertisseur de fréquence (ou variateur de fréquence) qui à partir du réseau
230 V monophasé reconstitue trois phases décalées de 120° électriques avec une loi U/f : 230V-50 Hz
Il suffit de câbler la référence vitesse pour avoir toujours le maximum et programmer F max : 50 Hz, et de s'assurer qu'on est bien dans le cas de figure d'une loi U/f 230 V - 50 Hz, ou simplement sur certains modèles de tourner le potentiométre à fond à droite et de n'y plus toucher. Evidemment régler les rampes d'accélération et décélération à des valeurs convenables, les constructeurs étant prudents dans leurs pré-réglages en mettant des rampes assez longues... Si le moteur doit démarrer souvent, on laisse le variateur sous tension et on utilise un petit interrupteur de mise en marche câblé sur la commande électronique du variateur. Si la charge est entraînante ou à forte inertie, il faut impérativement utiliser une résistance de freinage connectée au bon endroit sur le variateur, sinon le variateur se mettra en défaut "over-voltage" lors de la décélération.Marques : Leroy Somer, Fuji, ABB, Hitachi
BIBLIOGRAPHIE
Histoire de l'électricité en France , Tome 1 1881-1918 François Caron/Fabienne Cardot FayardTechniques de l'Ingénieur, Traités Electrotechnique D I, II, III
Docs Moteurs Leroy Somer
MICHAEL, (W). Etude théorique du moteur d'induction monophasé sans et avec phase auxiliaire. RGE, Février 1950, page 75.
KUCERA, (J). Moteur asynchrone monophasé avec l' enroulement auxilaire en court circuit.RGE, Mai 1949, page 185.
KUCERA, (J). La théorie des moteurs asynchrones monophasés. RGE N° 12, Décembre 1946, page 493.
ANCEL, (J). Machines asynchrones. Fonctionnement et calcul. Techniques de l'ingénieur. D 451,7-12, D3 II.
BAUER, (P). Moteurs asynchrones.Techniques de l'ingénieur. D 550 - 1 - 24, D 3 II - 1951.
EMA, revue de bobinage, Allemagne : http://www.vht.de/ema.htm
NEVEN, Srb. Winding technique of electric motors. Tehnicka Kniga Zagreb, 1990.
Encyclopédie Quillet, Edt Desarges
Inductance, (revue des bobiniers défunte et très regrettée)
BRAYMER & ROE. Rebobinage des petits moteurs. Dunod, 1959.
VEINOTT, (Cyril, G.). Les moteurs électriques à puissance fractionnaire. Traduction Soulier, Dunod 1954.
MERLET, (R). Technologie d'électricité générale et professionnelle - T 3, Bobinage des machines électriques et des transformateurs statiques. Dunod, 1976.
LAGRON, (L). Les moteurs à courants alternatifs. Dunod, 1949.
FOUILLE, (A). Electrotechnique à l'usage des ingénieurs, T2 Machines électriques à courants alternatifs, Dunod, 1969.
GLOSSAIRE
PAS : nombre d'encoches embrassées par une bobine
PLAN : couche de bobinage, il peut y en avoir plusieurs, on parle de bobinages à plans, à 2 plans, à 3 plans.
PHASE : quand on parle de "phase" dans un bobinage, cela veut dire un circuit, ou un enroulement.
SPIRES : les "spires" ce sont les nombres de tours faits par les conducteurs.
SECTION : la "section" du fil est calculée en mm², alors que le diamètre des fils du "commerce" est donné en 100emes de mm, donc les bobiniers doivent sans arrêt jongler de l'un à l'autre grâce à des tables de conversion. Les américains ont le système AWG (american wire gauge)
CD : Couple de Démarrage
CN : Couple Nominal
Décollage : il s'agit des tous premiers instants de la mise en rotation.
FAIRE VARIER LA VITESSEPour faire varier la vitesse des moteurs monophasés, on ne peut agir que sur la tension, on utilisera donc des variateurs électroniques de tension monophasés, et la plage de vitesse sera fonction du moteur et de sa charge.
Aucune variation ne sera sensible à vide, il faut mettre le moteur en charge pour le freiner, car le principe est de diminuer sa puissance et c'est la charge qui le ralentit.
Pour faire varier la vitessse des moteurs triphasés le meilleur moyen est de faire varier la frequence et la tension de son alimentation. On utilise des variateurs ou convertisseurs de frequence (inverters pour les anglophones)
qui sont des appareils courants de nos jours, dans lesquels on redresse d'abord le courant puis un onduleur fabrique,à partir de l'etage continu, trois phases decalées de 120 ° . Une logique de controle realise une loi U/f conforme aux caracteristiques de notre moteur. La tension et la frequence variant depuis zéro ensemble pour atteindre (par exemple) 230 V 50 Hz.Donc le meilleur moyen d'avoir une vitesse variable sur une machine est d'utiliser un convertisseur de frequence et un moteur triphasé. La solution consistant à utiliser un moteur à collecteur reste valable, mais on parle ici uniquement des moteurs à induction.
LIENS
LS CATALOGUE INDUSTRIE http://www.leroy-somer.com/catalogueindustrie/
ARDILLA : http://www.ardilla.com/FR/bienvenue_cadre.html
Mister Shoeélec (cours d'électrobobinage) http://soulier31.multimania.com/index.htm
OnLine Training http://www.uiitraining.com/b51a/index1.htm#
http://hometown.aol.com/patrickabati/
SYSTÈMES ÉLECTROMÉCANIQUES HAUTES PERFORMANCES
http://www.internet-business.com/ppr/tutr-mot.htm
Adresses de bobiniers moto-auto
EASA Electrical Engineering Handbook (extrait)
CENTRES DE FORMATION EN ELECTROBOBINAGE
Lycée Professionnel Industriel et Commercial
1, rue de la Cure
68134 ALTKIRCH Cedex
tel : 03 89 40 90 58
fax : 03 89 08 86 77CFA FERBOS-EIFFEL
30, rue Ferbos
33800 BORDEAUX
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fax : 05 56 92 04 71LYCEE PRIVE INGENIEUR CACHIN
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fax : 02 40 30 92 91
mailto:CFA-DE-LELECTRICITE@wanadoo.frCFA de L'UNION SOCIALE DU MIDI
4 rue du Sachet
31400 TOULOUSE
tel : 05 61 33 03 38
fax : 05 61 33 07 11Centre de Formation - Etablissements Industriels de Maintenance du Materiel SNCF d'OULLINS
25 ter Quai P. Semard
BP 74
69350 LA MULATIERE
tel : 04 72 40 33 13Centre de Formation et d'Exposition - LEROY SOMER
Angoûleme
http://www.leroysomer.com/
SYNDICAT PROFESSIONNEL - SIRMELEC
11, rue Hamelin
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tel : 01 45 05 71 85
fax : 01 53 70 90 69
RESELEC Réseau National de Ressources en Électrotechnique http://www.iufmrese.cict.fr/
Logiciels pédagogiques et industriels http://hometown.aol.com/patrickabati/
Theses CEGELY Lyon 1http://cegely.univ-lyon1.fr/CEGELY/theses/
DIDACTICIELS de l'UCL http://www.lei.ucl.ac.be/multimedia/index.html
Technologie Terminales BEP Electrotechniquehttp://electrodoc.multimania.com/Technologie.htm
MOTEURS ASYNCHRONES TRIPHASES : PROCEDES DE DEMARRAGE
http://users.skynet.be/blanchart/etudiants/electricite.htmMicro moteurs à courant continu et pas à pas http://www.ac-dijon.fr/pedago/physique/Documents/PhysiqueAppliquee/PhysiqueAppliquee.htm
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