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mardi 17 mars 2020

tous cours TEMI ( PDF جميع دروس) ÉLECTRICITÉ DE MAINTENANCE INDUSTRIELLE

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ÉLECTRICITÉ DE MAINTENANCE INDUSTRIELLE




1er année 


2éme année


Information

1 Démarrage direct
C’est le plus simple qui ne peut être exécuté qu’avec le moteur asynchrone à rotor à cage. Les enroulements du stator sont couplés directement sur le réseau
II-1-1 couplage et procédure de commutation
C'est le mode de démarrage le plus simple dans lequel le stator est directement couplé sur le réseau (Fig II.1). Le moteur démarre sur ses caractéristiques naturelles.
Au moment de la mise sous tension, le moteur se comporte comme un transformateur dont le secondaire, constitué par la cage du rotor très peu résistante, est en court-circuit. Le courant induit dans le rotor est important. Il en résulte une pointe de courant sur le réseau :
         I démarrage = 5 à 8 I nominal
Le couple de démarrage est en moyenne :
       C démarrage = 0.5 à 1.5 C nominal.
Malgré les avantages qu'il présente (simplicité de l'appareillage, couple de démarrage élevé, démarrage rapide, prix faible), le démarrage direct ne peut convenir que dans les cas où :
- la puissance du moteur est faible par rapport à la puissance du réseau, de manière à limiter les perturbations dues à l'appel de courant,
- la machine entraînée ne nécessite pas une mise en vitesse progressive où comporte un dispositif amortisseur qui réduit le choc du démarrage,
- le couple de démarrage peut être élevé sans incidence sur le fonctionnement de la machine ou de la charge entraînée.


II-1-2 Avantages et inconvénients
a)  Avantages
- Simplicité de l’appareillage.
- Couple important.
- Temps de démarrage court.
 b) Inconvénients
- Appel du courant important
- Démarrage brutal.
II-2 Démarrage sous tension réduite
Plusieurs dispositifs permettent de réduire la tension aux bornes des enroulements du stator pendant la durée du démarrage du moteur ce qui est un moyen de limiter l'intensité du courant de démarrage. L'inconvénient est que le couple moteur est également diminué et que cela augmente la durée avant laquelle la machine atteint le régime permanent.
II-2-1 Démarrage étoile-triangle
Ce procédé ne peut s’appliquer qu’aux moteurs dont toutes les extrémités d’enroulement sont sorties sur la plaque à bornes, et dont le couplage triangle correspond à la tension du réseau. Le démarrage s’effectue en 2 temps.
- 1 temps : mise sous tension et couplage étoile des enroulements.

Le moteur démarre à tension réduite n

- 2 temps : Suppression du couplage étoile, et mise en couplage triangle Le moteur est alimenté sous pleine tension
II-2-1-1 couplage et procédure de commutation
Ce mode de démarrage (Fig II-2) ne peut être utilisé qu'avec un moteur sur lequel les deux extrémités de chacun des trois enroulements statoriques sont ramenées sur la plaque à bornes. Par ailleurs, le bobinage doit être réalisé de telle sorte que le couplage triangle corresponde à la tension du réseau : par exemple, pour un réseau triphasé 380 V, il faut un moteur bobiné en 380 V triangle et 660 V étoile.
Le principe consiste à démarrer le moteur en couplant les enroulements en étoile sous la tension réseau, ce qui revient à diviser la tension nominale du moteur en étoile par  (dans l'exemple ci-dessus, la tension réseau 380 V = 660 V/).
La pointe de courant de démarrage est divisée par 3 :
- Id = 1.5 à 2.6 In
En effet, un moteur 380 V/660 V couplé en étoile sous sa tension nominale 660 V absorbent un courant   fois plus faible qu'en couplage triangle sous 380 V. Le couplage étoile étant effectué sous 380 V, le courant est divisé une nouvelle fois par  donc au total par 3.
Le couple de démarrage étant proportionnel au carré de la tension d'alimentation, il est lui aussi divisé par 3 :
- Cd = 0.2 à 0.5 Cn
La vitesse du moteur se stabilise quand les couples moteur et résistant s'équilibrent, généralement entre 75 et 85 % de la vitesse nominale.
Les enroulements sont alors couplés en triangle et le moteur rejoint ses caractéristiques naturelles. Le passage du couplage étoile au couplage triangle est commandé par un temporisateur. La fermeture du contacteur triangle s'effectue avec un retard de 30 à 50 millisecondes après l'ouverture du  contacteur étoile, ce qui évite un court-circuit entre phases, les deux contacteurs ne pouvant être fermés simultanément.
Le courant qui traverse les enroulements est interrompu à l'ouverture du contacteur étoile. Il se rétablit à la fermeture du contacteur triangle.
 Ce passage en triangle s'accompagne d'une pointe de courant transitoire très brève mais très importante, due à la force contre-électromotrice du moteur.
Le démarrage étoile-triangle convient aux machines qui ont un faible couple résistant ou qui démarrent à vide (ex : machine à bois). Pour limiter ces phénomènes transitoires, des variantes peuvent être nécessaire, au-delà d'une certaine puissance. L’une consiste en une temporisation de 1 à 2 secondes au passage étoile-triangle.
Cette temporisation permet une diminution de la force contre- électromotrice, donc de la pointe de courant transitoire.
Ceci ne peut être utilisé que si la machine a une inertie suffisante pour éviter un ralentissement trop important pendant la durée de la temporisation.
Une autre est le démarrage en 3 temps :
              étoile-triangle + résistance-triangle.
La coupure subsiste, mais la résistance mise en série, pendant trois secondes environ, avec les enroulements couplés en triangle, réduit la pointe de courant transitoire.
Une variante est le démarrage étoile-triangle + résistance-triangle sans coupure.
La résistance est mise en série avec les enroulements immédiatement avant l'ouverture du contacteur étoile. Ceci évite toute interruption de courant, donc l'apparition de phénomènes transitoires.
L'utilisation de ces variantes se traduit par la mise en œuvre de matériel supplémentaire, ce qui peut avoir pour conséquence une augmentation non négligeable du coût de l'installation.


II-2-1-2 Avantages et inconvénients
a) Avantages
-   Appel de courant en étoile réduit au tiers de sa valeur en direct.
-   Faible complication d’appareillage.
b) Inconvénients
-    Couple réduit au tiers de sa valeur en direct.
-    Coupure entre les positions étoile et triangle d’ou apparition de phénomènes transitoires.


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