Variation de vitesse d'un moteur asynchrone

 

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  • Définition :

7 - Réalisations technologiques :

7.3 Fonction commande de puissance

7.3.2 Circuits de puissance électrique

- Actionneurs électriques : typologie, principaux domaines d'emploi, (vitesse constante ou variable).

- Structure d'un circuit de distribution (alimentation et puissance) d'un moteur asynchrone : fonction et

schématisation des constituants, intégration des fonctions.

- Variation de vitesse.

7.4 - Fonction dialogue

- Nécessité du dialogue homme/machine : de conduite, de réglage, de maintenance.

- Moyens techniques associés.

7.5 - Fonction communication entre systèmes

- Nécessité des communications.

- Mode de transmission des données : série.

  • Objectifs :

    Un moteur asynchrone étant choisi à partir de caractéristiques techniques connues, les documentations techniques étant fournies, vous devez définir les fonctions des constituants de la ligne de distribution du moteur, analyser et caractériser les principes physiques qui concourent à cette variation de vitesse, identifier le mode de transmission des données.

  • Moyens mis en œuvre :

1 - Le banc Variaticc est constitué : 

    - d'un moteur asynchrone,

    - d'un frein à poudre,

    - d'une génératrice tachymétrique,

     - d'un banc de mesure (puissance mécanique, fréquence de rotation, couple)

     - d'un pupitre pour le contrôle du moteur,

2 - Un micro-ordinateur en liaison avec le variateur

3 - Un logiciel de pilotage du variateur,

4 - Le cours d'AII.

Le travail que vous effectuerez ne fera pas l'objet d'un compte-rendu.

  • Présentation des menus du logiciel "ALTIVAR" : 

          Démarrage

Panneau général :

Au démarrage du logiciel ATV18 <Identification du variateur>

Choisir ATV18U09M2 <OK>

Configuration du variateur (Vérifiez que la configuration correspond à celle affichée ci-dessous)

Fonction d'application (Vérifiez que la configuration de l'entrée AIC soit de 0.20 mA) :

 

  • Fonctions associées aux icônes de la barre de menu :

panneau général Entrées/Sorties Listes des paramètres Vumètres Paramètres de réglage

 

1 -  Entrées / Sorties

 

2 - Sous-menu "Fonctions spécifiques " (Rien à régler)

 

Avec ce menu vous pouvez piloter directement le moteur. 

Positionner le curseur central sur <Active> puis mettre en marche avec les boutons <test>.

L'ascenseur permet de faire varier la fréquence d'alimentation du moteur entre les deux valeurs limites programmées. 

3 - liste des paramètres

 

4 - Vumètres ()  

Permet de visualiser les paramètres de rotation

5 - Paramètres de réglage

Ici, vous fixez vous rampes d'accélération et de décélération. Vous ferez varier la fréquence d'alimentation du moteur

  • Visualisation complète des paramètres d'affichage :

 

 

 

ACC Rampe d'accélération 0.2s 3.0
dEC

Rampe de décélération

 1.0 s 3.0
LSP

Petite vitesse

 0.0 Hz 0.0
HSP

Grande vitesse

 80.0 Hz 50.0
FLG

Gain boucle fréquence

 33,0 % 33,0
ItH Protection thermique moteur 1.5 A 2.1
JPF Fréquence occultée 0.0 Hz 0.0
IdC Courant d'injection 1.5 A 1.5
tdC Temps d'injection 0.5 s 0.5
Ufr Optimisation du couple 20,0 % 20,0
SP3 3ème Vitesse 50.0 Hz 5.0
SP4 4ème Vitesse 50.0 Hz 25.0
tLS

Limitation du temps de marche à petite vitesse

 0.0 s 0.0
SFr Fréquence de découpage 2.5 kHz 4.0

 

Déroulement du TP :

  • Questions :

  1. Manipulations, prise en main :

    Faites tourner le moteur à 1600 tours par minute. 

    Réglez le variateur pour qu'il accélère pendant 2 secondes de 0 jusqu'à 1500 tours. Le freinage s'effectuera en roue libre (réglez 20 secondes dans un premier temps).

    Réglez le variateur pour qu'il accélère pendant 10 secondes de 0 jusqu'à 1200 tours. Le freinage s'effectuera en 1.2 secondes.

  1. Établir la relation entre la fréquence de rotation du moteur et sa fréquence d'alimentation électrique.

  1. Sur la plaque signalétique relevez les caractéristiques du moteur.

    Quelle est la puissance utile du moteur ?

  1. Étude du glissement.

    On se propose de définir le pourcentage de glissement du rotor du moteur asynchrone par rapport au champ tournant du stator. Le moteur utilisé est un moteur asynchrone tétrapolaire, il comporte 4 pôles soit 2 paires de pôles, donc p = 2. En utilisant la formule suivante et en faisant attention aux unités

calculez la fréquence de rotation théorique du moteur pour une fréquence d'alimentation de 50 Hz.

     Relevez la fréquence de rotation réelle n du moteur pour une fréquence d'alimentation de 50 Hz. Le glissement s'obtient par la formule :

     Calculez le glissement à 50 Hz.  Après avoir défini la nature des efforts en jeu pour permettre la rotation du moteur, expliquez à quoi correspond le glissement ?

  1. Étude de la puissance utile.

    Réglez le frein pour que le couple fourni par le moteur soit de 2.5 mN pour une fréquence d'alimentation de 50 Hz. Calculez la puissance utile du moteur à l'aide de la formule suivante : Pu = T . Ώ où T est le couple (Torque en anglais) et où Ώ est la fréquence de rotation du moteur en radians par seconde.

  1. Étude du facteur de puissance.

    On admet que le rendement du moteur est de η = 95%. Réglez le frein pour que le couple fourni par le moteur soit de 2.5 mN pour une fréquence d'alimentation de 50 Hz. Relevez, à l'aide de l'ordinateur, l'intensité efficace (I) du courant en ligne ainsi que la tension efficace (U) entre phases. Calculez la puissance absorbée par le moteur.

  1. Étude du freinage

    Le moteur est freiné par injection de courant continu. Expliquez comment le moteur s'arrête. Le bruit émis est caractéristique du freinage d'un moteur par injection de courant continu. Connaissez-vous ce bruit ? Où l'avez-vous déjà entendu ?

  1. Étude de la variation d'intensité

    Pour une fréquence d'alimentation de 42 Hz, faire varier le couple de freinage et relever la variation d'intensité, que constate-t-on ?

  1. Transmission de données

La transmission de données utilisée entre le variateur et le micro-ordinateur se fait par une liaison série. Qu'est-ce que cela veut dire ?