TP 1 : Découverte du moteur asynchrone

Objectifs

• Découvrir le fonctionnement d’un moteur asynchrone triphasé.
• Réaliser des mesures à vide et en charge pour analyser les performances du moteur.
• Calculer des grandeurs caractéristiques telles que le glissement, la puissance mécanique, la puissance absorbée et le rendement.

Matériel nécessaire

• Auto-transformateur triphasé (0-300 V)
• Moteur triphasé didactisé (3000 W, cos φ = 0,8)
• Dynamo tachymétrique (0,06 V par tr/min)
• Frein à poudre (courbe linéaire : 300 mA pour 20 N.m)
• Pince ampèremétrique
• Multimètres
• Générateur de tension

Partie 1 : Montage (Hors tension)

1. Connectez les enroulements du moteur en triangle.
2. Branchez le moteur sur l’auto-transformateur triphasé.
3. Branchez un voltmètre pour mesurer la tension entre deux phases.
4. Positionnez la pince ampèremétrique sur une des phases pour visualiser l’intensité.
5. Branchez un voltmètre sur les bornes de la dynamo tachymétrique.
6. Branchez le générateur de tension sur le frein à poudre et intercalez un ampèremètre pour mesurer le courant.

Partie 2 : Vérification

Faites vérifier l’ensemble des branchements par le professeur avant de mettre quoi que ce soit sous tension.

Partie 3 : Test 1 à vide

1. Réglez le générateur de tension du frein à poudre sur 0 V (frein désactivé).
2. Tournez doucement le curseur de l’auto-transformateur pour obtenir 230 V entre phases.
3. Relevez la tension aux bornes de la dynamo tachymétrique et en déduire la vitesse de rotation du moteur en tr/min à l’aide de la relation :
   Vitesse (tr/min) = Tension dynamo (V) / 0,06
4. Calculez le glissement g à l’aide de la formule :
   g = (Ns - N) / Ns
   où :
   - Ns est la vitesse synchrone (en tr/min),
   - N est la vitesse mesurée (en tr/min).
5. Coupez l’alimentation du moteur via l’auto-transformateur.

Partie 4 : Test 2 en charge

1. Allumez le ventilateur du frein à poudre et réglez le frein à poudre pour obtenir 300 mA sur le générateur de tension.
2. Mettez en tension l’auto-transformateur et tournez doucement le curseur pour obtenir 230 V entre phases.
3. Relevez la tension aux bornes de la dynamo tachymétrique et en déduire la vitesse de rotation du moteur en tr/min.
4. Calculez :
   • Glissement : g = (Ns - N) / Ns
   • Puissance mécanique : Pm = C × ω, où :
     - C est le couple (en N.m),
     - ω est la vitesse angulaire (en rad/s), calculée par : ω = (2 × π × N) / 60
   • Puissance absorbée : Pa = √3 × U × I × cos φ, où :
     - U est la tension entre phases (en V),
     - I est l’intensité (en A),
     - cos φ est le facteur de puissance.
   • Rendement : η = (Pm / Pa) × 100
5. Prenez des photos du montage pour archivage.
6. Coupez l’alimentation du moteur et éteignez tous les appareils avant de procéder au démontage.

Résultats attendus

• Vitesse de rotation à vide et en charge.
• Glissement à vide et en charge.
• Puissance mécanique, puissance absorbée et rendement en charge.
• Analyse des performances du moteur asynchrone.

Compte rendu

Réalisez un compte rendu de vos observations et calculs sur un fichier de traitement de texte (Word ou LibreOffice). Incluez les photos du montage et les résultats obtenus.