perte de rendement moteur électrique

[invite94226c75]

Bonjour,

Je travaille actuellement sur un projet où on doit modéliser un avion à propulsion électrique.
J'ai déja choisi le moteur avec les caractéristiques suivantes:
peak power:50 kW
Continuous power: 30 kW
Peak torque: 440 Nm
Continuous torque: 180 Nm
Maximum speed: 5000 rpm
Maximum efficiency 90%
Full power @ 250-420 VDC input

A différente situation (décollage, croisière, descente...) je souhaite calculé la puissance de sortie du moteur, à savoir que:

rendement=Psortie/Pfournie=(C*vitesse de rot)/U*I
Psortie=Pfournie*rendement

Il se trouve que le moteur va être alimenté par des batteries lithium ion.

Mon problème est:
- Que se passe t'il si la tension fournie par les batteries est inférieure à la tension minimale (ie 250V)???
Certes ma puissance d'entrée diminue si l'intensité reste constante, mais si on admet que l'on augmente l'intensité mais que la tension soit inférieure à 250V?
J'ai lu dans certains forum que le rendement du moteur varie en fonction de la vitesse de rotation, et que la vitesse de rotation varie en fonction de la tension!!!
Donc comment je peux connaitre le rendement du moteur si par exemple la tension d'entrée est de 180V?
Je me demandais si il y avait pas une courbe qui donne le rendement du moteur en fonction de la tension délivrée....

Dernière question j'ai lu que les moteurs électriques pouvais résister à la chaleur jusqu'a un certains seuil donné. Mais qu'en est t'il des températures négatives???
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[Fanch5629]

Bonsoir.

Pas facile de modéliser un moteur avec des données incomplètes. Dans un premier temps et à défaut de mieux, on peut faire l'approximation que la vitesse de rotation est proportionnelle à la tension d'alimentation si l'excitation est constante. Ce dernier point est d'ailleurs à vérifier. Ensuite, on peut faire l'approximation que le couple moteur est proportionnel à l'intensité absorbée, toujours à excitation constante. Donc, il faut connaître l'évolution du couple résistant en fonction de la vitesse de rotation (pour une hélice, fonction du carré de cette vitesse ?). Je le répète, c'est très approximatif, surtout en ce qui concerne la variation de la vitesse avec la tension, mais ça permet de dégrossir.

La température de fonctionnement du moteur dépendra de l'équilibre entre ses pertes par effet Joules et sa ventilation. Difficile d'en dire plus.

[Fanch5629]

Juste un complément à mon précédent post : non, il n'y a pas de courbe rendement/tension d'alimentation valable pour n'importe quel moteur. Les caractéristiques précises d'un moteur électrique s'évaluent au cours d'essais spécifiques. Le constructeur du moteur que vous avez selectionné pourra peut-être vous fournir les infos nécessaires.
Bonne soirée.

[Fred des montagnes]

Salut,

Voici en pièce jointe le modèle d'un moteur à courant continu. On voit que la vitesse de rotation est proportionnel à la tension induite (tension d'alimentation ~ moins la chute de tension résistive). Le couple quant à lui est proportionnel au courant.

Sur le modèle joint on voit que les perte sont principalement du à la résistance (effet joule), aux frottements visqueux + courants de Foucault (proportionnel au carré de la vitesse) et aux frottement secs + pertes par hystérèse (magnétiques) proportionneles à la vitesse.

En régime permanent l'inductance (inductance du bobinage) et le condensateur (moment d'inertie) sur le modèle peuvent être enlevés.

De plus les règles de passage d'un côté ou de l'autre d'un transformateur sont applicables. Une impédance au secondaire est équivalente à la même impédance multiplié par la constance de couple au carré au côté primaire.. (Donc Rprim=Rsec*k^2 ou Cprim=Csec/k^2)..

[A voir en vidéo sur Futura]