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Rendement des moteurs électriques

  1. KnockOut

    Date d'inscription
    avril 2012
    Messages
    4

    Rendement des moteurs électriques

    Bonjour,

    Les moteurs puissants peuvent atteindre des rendement supérieurs à 95%.
    En ce qui concerne les moteurs de faible puissance (disons inférieure à 3 kW), leur rendement se situe généralement autour de 80%. D'ailleurs, même les normes d'efficacité énergétique (IE3) identifient des minima peu optimistes: de l'ordre de 81% pour un moteur asynchrone triphasé à 2 pôles.

    Je me demande donc quelle est la raison de cette disparité.
    Est-ce seulement un problème de coût?
    Qu'est ce qui nous empêche de concevoir des moteurs de faible puissance très efficaces?

    Merci d'avance pour vos réponses.

    -----

     


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  2. YBaCuO

    Date d'inscription
    janvier 2007
    Âge
    34
    Messages
    681

    Re : Rendement des moteurs électriques

    Bonjour,

    La raison est plus fondamentale et peut se justifier uniquement en utilisant des lois de similitude.
    A technologie et mise en œuvre identiques, un moteur plus gros a un meilleur rendement.

    Considérons une densité de courant et une densité de flux magnétique constantes (en corollaire les densités de perte Joule et perte fer sont aussi constantes).
    Si on multiplie les dimensions par k,
    les surfaces sont multipliées par k2
    les volumes par k3

    Le courant (ou Ampère-tours) évolue avec la section des conducteurs soit k2
    La tension (ou flux magnétique) évolue avec la surface de l'entrefer soir k2 aussi.
    Finalement la puissance évolue en k4

    Les pertes et les coûts de matériaux évoluent avec le volume soit k3

    Par conséquent par rapport à la puissance, les pertes absolues et les coûts absolues de fabrication évoluent en p3/4.
    En valeur relative, les pertes et les coûts évoluent en p-1/4

    CQFD

    Ceci explique pourquoi, au cours du XXème siècle on a cherché à créer des alternateurs pour les centrales électriques toujours plus gros : moins cher en fabrication et moins cher en exploitation (pertes plus faibles).
     

  3. KnockOut

    Date d'inscription
    avril 2012
    Messages
    4

    Re : Rendement des moteurs électriques

    Ok pour le raisonnement.

    Seulement, d'où sors-tu que les pertes évoluent avec le volume?
    Dans les moteurs électriques, environ (à 10% près selon la puissance du moteur) 50% des pertes sont des pertes par effet Joule.
    Or, qu'on écrive cela RI² ou V²/R, c'est proportionnel à du k4.
    La quasi-majorité des pertes restantes est constituée par les pertes magnétiques et il me semble qu'on ne va pas tomber sur du k3 non plus.
     

  4. f6bes

    Date d'inscription
    février 2005
    Localisation
    Nimes Age: 73000 millions de kms autour du soleil !!
    Messages
    52 118

    Re : Rendement des moteurs électriques

    Citation Envoyé par Carekana Voir le message
    [url/xxxxxxxxxxxxxx[/url]
    Bjr à toi,
    Hum , t'as pas l'impression que t'en fais un peu trop !
    Pas sur que ça plaise à la modération !
    A+
    Dernière modification par richard 31 ; 24/07/2012 à 18h33.
    Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!
     

  5. YBaCuO

    Date d'inscription
    janvier 2007
    Âge
    34
    Messages
    681

    Re : Rendement des moteurs électriques

    Citation Envoyé par KnockOut Voir le message
    Seulement, d'où sors-tu que les pertes évoluent avec le volume?
    Dans les moteurs électriques, environ (à 10% près selon la puissance du moteur) 50% des pertes sont des pertes par effet Joule.
    Or, qu'on écrive cela RI² ou V²/R, c'est proportionnel à du k4.
    Si par hypothèse je considère des densités volumiques de pertes constantes alors les pertes sont proportionnelles au volume.
    Quant à la résistance, à matériau identique, la résistivité est constante par conséquent la résistance (R=rho l/S) évolue en 1/k.
    On retombe sur nos pattes.
     


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  6. chatelot16

    Date d'inscription
    juin 2007
    Localisation
    angouleme france
    Âge
    58
    Messages
    10 905

    Re : Rendement des moteurs électriques

    on fait ce que l'on veut avec les moteur electrique ! rien n'empeche de faire un petit moteur electrique avec un meilleur rendement que les moteur actuel , il suffit de le faire un peu plus gros et plus lourd , mais qui l'achetera ?

    faire un moteur de 1KW qui ait un rendement de 90% au lieu de 80% et qui soit 2fois plus cher , actuellement invendable ... ça changera peut etre quand l'electricité sera plus chere

    un même moteur peut avoir un rendement completement different suvant les condition d'utilisation : un moteur de perceuse 500w a un rendement minable guerre mieux que 50% mais on est content qu'il soit leger , persone ne voudrait porter une perceuse 4 fois plus lourde pour avoir un rendement de 80%

    mais ce moteur de perceuse chinoise a 10 euro peut avoir un rendement de 90% utilisé a une tension plus faible et puissance plus faible en cherchant d'autres condition de fonctionnement
     

  7. EauPure

    Date d'inscription
    avril 2012
    Localisation
    Nîmes
    Messages
    5 089

    Re : Rendement des moteurs électriques

    Que pensez vous du moteur Whylot ?
    rendement énergétique de 98 %
    « Le surcroît d'énergie vient de la façon de faire interagir les aimants avec le champ magnétique du stator », explique Romain Ravaud, qui a déposé une quinzaine de brevets. « Nous avons conçu un moteur de 200 kilowatts qui pèse 6 kilos au lieu de 600 ! »
    En savoir plus sur http://www.lesechos.fr/18/10/2013/Le...12xhEb3vtRf.99
    La béatitude est l'attitude de l’abbé : la théorie bleue
     

  8. EauPure

    Date d'inscription
    avril 2012
    Localisation
    Nîmes
    Messages
    5 089

    Re : Rendement des moteurs électriques

    Comparé (200 kilowatts qui pèse 6 kilos) au moteur des tesla 115 livres = 52 kg pour 337 kw , 288 chevaux
    http://my.teslamotors.com/roadster/technology
    ou 35Kg pour 185KW, 248 cv
    moteurs des voitures électrique
    La béatitude est l'attitude de l’abbé : la théorie bleue
     

  9. Sanglo

    Date d'inscription
    mars 2012
    Localisation
    Le Midi de la Belgique
    Âge
    71
    Messages
    2 648

    Re : Rendement des moteurs électriques

    Bonjour,

    Tu interviens sur un fil qui n'est plus actif depuis juillet 2012.

    Ne crois-tu pas qu'il aurait été plus judicieux de créer un nouveau fil pour poser ta question.

    Peut-être qu'un modérateur va le faire .

    A++
    Pas de problèmes ... rien que des solutions.
     


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