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moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )




  1. #1
    eric5757

    moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    bonjour

    un moteur asynchrone est composé de 3 bobines c'est bien ca ?

    donc si le moteur fonctionne il n'y a que des bobines donc que de la puissances réactives ? et pas de puissance active ?

    donc comment peut-on dire qu'un moteur a une puissance de 10Kw vu qu'il ne soutire pas de puissance active au réseau edf ?

    merci de m'éclairer sur ce sujet !

    a+

    -----


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  3. #2
    DAT44

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Citation Envoyé par eric5757 Voir le message
    bonjour

    un moteur asynchrone est composé de 3 bobines c'est bien ca ?

    donc si le moteur fonctionne il n'y a que des bobines donc que de la puissances réactives ? et pas de puissance active ?

    donc comment peut-on dire qu'un moteur a une puissance de 10Kw vu qu'il ne soutire pas de puissance active au réseau edf ?

    merci de m'éclairer sur ce sujet !

    a+
    Bonjour,
    tu peut compare le moteur a un transformateur, la aussi c'est une bobine, la aussi il ne devais pas y avoir de puissance active, et pourtant un transformateur a une puissance en fonction de sa taille, de la section des enroulement conducteur qui le compose, et qui peuvent encaisser sans trop chauffer plus ou mois de courant en fonction de leur diamètre, il en est de même pour un moteur.
    Donc un moteur en fonction de sa taille est de sa constitution pourra absorber plus ou moins d’énergie (active et réactive), comme pour un transformateur, la partie réactive évolue peu en fonction de la charge, mais la partie active varie beaucoup, a vide un transformateur ne consomme pratiquement pas d’énergie active, un moteur a vide c'est idem, par contre si tu place des charge active (résistance) sur la sortie du transfo, alors, l’énergie fournie au secondaire du transfo vas apparaitre au primaire, de même si tu charge le moteur(frein mécanique par exemple) alors la puissance active qu'il consomme vas monter proportionnellement à l'énergie mécanique qu'il va fournir, si tu bloque complétement l'arbre moteur, cela reviendrait pour un transformateur a faire un court-circuit sur le secondaire.
    Dernière modification par DAT44 ; 22/03/2014 à 21h33.

  4. #3
    stefjm

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Bonsoir,
    Trois bobines primaires + trois bobines secondaires (ou cage) dans lesquelles sont induits des courants qui par couplage avec le primaire font un couple qui fait tourner le moteur.

    Si le moteur fournit la puissance mécanique Couple.vitesse angulaire de rotation, il consomme au moins la même chose au niveau du primaire électrique. (un peu plus parce que rendement pas parfait.)

    Le modèle équivalent du moteur asynchrone présente donc au minimum l'inductance primaire dite magnétisante et une résistance pour modéliser la consommation de puissance active.

    Cordialement.
    Dernière modification par stefjm ; 22/03/2014 à 21h38.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».


  5. #4
    eric5757

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    ok donc en temps normale, un moteur ne consomme que de n'energie réactive mais si par exemple si on obstrut ( il me semble ca se dit comme ca ) l'arre moteur sa oppose une resistance donc le moteur soutirera une puissance active

    mais comment expliquer que on dit qu'un moteur a une puissance de 10kw si on n'obstrut pas l'arbre moteur ?

    merci de me répondre car ce n'est toujours pas très claire

  6. #5
    stefjm

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Le moteur n'est purement inductif que sur le plat ou légère descente pour tenir compte du rendement; Il consomme alors 0 watt actif.

    En franche monté, Il consomme 10kW actif.
    En franche descente, il fournit 10 kW actif.

    C'est comme à vélo. (sauf que le cycliste ne se recharge pas trop en descente...)
    Dernière modification par stefjm ; 22/03/2014 à 21h49.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    eric5757

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    toujours pas comprix car moi j'ai apprix que les bobines soutiraient que du reactif

  9. #7
    Zenertransil

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Effectivement, le moteur asynchrone parfait ne consomme, à vide, que de la puissance réactive!

    Il faut se pencher sur le principe de fonctionnement de la MAS. Au stator, on a un jeu de trois bobines décalées de 120° mécaniques (1/3 de tour) alimentées par trois tensions triphasées sinusoïdales décalées de 120° électriques (1/3 de période): cela crée un champ magnétique tournant de façon régulière, à vitesse fixe (elle dépend de la fréquence). Ce champ magnétique va créer un flux, qui va donc tourner lui aussi régulièrement dans l'entrefer de la machine et, bien sûr, dans le rotor.

    Ce qui fait que le rotor, qui est à l'arrêt, voit de fortes variations de flux: il ne tourne, le flux tourne à 50 tours par seconde (50Hz), donc par rapport à lui, ça bouge. Un système passif est incapable d'accompagner une variation, il ne peut que s'y opposer. Donc conformément à la loi de Lenz-Faraday, cette variation de flux va induire des courants induit dans le rotor qui vont à leur tour générer un flux s'opposant au premier: il y a interaction magnétique, et un couple apparaît: le rotor se met en mouvement.

    Mais au fur et à mesure que sa vitesse augmente, il perçoit de moins en moins de variations de flux. C'est logique: lorsqu'on est en voiture et qu'on roule à 130 à côté d'un conducteur lui aussi à 130, il nous apparaît immobile. Là c'est pareil, le rotor finit par atteindre la vitesse du stator: il ne voit plus aucune variation de flux. Plus de courants induits, plus de flux rotorique, plus de couple: le rotor ralentit. Mais en ralentissant, il va être "repris" par le champ tournant créé par le stator, va accélérer, etc: on comprend que le rotor tournera toujours à une vitesse légèrement inférieure à celle du champ tournant, c'est le GLISSEMENT.

    On comprend rapidement que le couple est lié à ce glissement: il sera (dans la partie utile de la caractéristique) d'autant plus fort que les courants induits seront forts, et donc que l'écart de vitesse sera important. La cage rotorique, ou les enroulements rotoriques, qui sont en court-circuit, ont une certaine résistance, très petite. Le modèle équivalent simplifié de la machine asynchrone est le suivant: une résistance Rs en série avec une bobine Ls, et une résistance Rr/g en parallèle sur la bobine. La première résistance est celle des enroulements statoriques: on peut souvent la négliger car elle est très faible (c'est celle du fil de cuivre, en fait).

    Il reste donc une bobine en parallèle avec la résistance Rr/g. Pourquoi Rr/g? g, c'est le glissement, qui vaut (vitesse du champ - vitesse du rotor) / vitesse du champ. Rotor à l'arrêt, il vaut 1, rotor en phase avec le champ tournant, il vaut 0. Rr, c'est la résistance de la cage, qui est évidemment très faible.

    La bobine, c'est l'inductance magnétisante des enroulements: c'est elle qui consomme le réactif, indispensable pour le fonctionnement de la machine. La résistance Rr/g, qui traduit le transfert de puissance active (mécanique), sera donc infinie si le glissement vaut 0 (pas de courants induits dans le rotor, pas de couple, pas de puissance mécanique), et égale à Rr si le glissement vaut 1, c'est à dire en quasi-court circuit: c'est pour cela qu'au démarrage, là où le glissement vaut 1 puisque le rotor est à l'arrêt, le courant est très important.




    Donc l'inductance, qui correspond à la partie réactive, ne bouge pas au cours du fonctionnement, par contre la résistance vue du stator va varier en fonction du glissement, or plus de glissement = plus de couple = plus de puissance active, CQFD!

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  11. #8
    Zenertransil

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Citation Envoyé par eric5757 Voir le message
    toujours pas comprix car moi j'ai apprix que les bobines soutiraient que du reactif
    C'est vrai! Mais un moteur n'est pas une bête bobine, or une bobine toute seule dans l'air ne se comporte pas comme une bobine autour d'un noyau de fer, ni comme une bobine autour d'un aimant (moteur à courant continu / synchrone), ni comme une bobine autour d'une cage métallique qui peut tourner (moteur asynchrone).

    C'est comme les plaques à induction: ce ne sont que des bobines, et pourtant elles consomment de la puissance active quand la casserole est là. Parce que la casserole va se servir de cette bobine pour pomper de l'énergie active! Une bobine ne consomme que du réactif quand elle est toute seule, par contre elle permet de passer de la puissance active sans problème si l'environnement le permet. Autre exemple: le transformateur! Le primaire est une bobine, le secondaire est une bobine, mais on échange de la puissance active...

    En termes de modélisation, ça correspond à une résistance en parallèle sur la bobine: le côté "je consomme du réactif" est toujours là, c'est indispensable pour produire le flux, mais il y a en plus un aspect "je consomme de l'actif QUE JE TRANSMETS AILLEURS" porté par le flux!
    Dernière modification par Zenertransil ; 22/03/2014 à 23h17.

  12. #9
    eric5757

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    chaud, c'est compliqué je vais voir sur un autre forum et chercher un peu + sur le net pour voir et je reviendrais plus tad sur ce forum

  13. #10
    Zenertransil

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    C'est pas bien compliqué nom de dieu! Si tu fais fonctionner un batteur électrique dans l'air, dans du blanc d'œuf, dans de la pâte à gâteau ou dans du ciment, c'est pas pareil pour le batteur, on est d'accord? Pourtant c'est le même batteur et les mêmes fouets!

    Bah là c'est pareil, la même bobine ne se comportera pas de la même façon en fonction de ce qui se trouve à côté... Tout ce qui a des propriétés magnétiques (aimant ou métaux qui sont attirés par l'aimant) va plus ou moins "perturber" son fonctionnement normal!

  14. #11
    stefjm

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Citation Envoyé par Zenertransil Voir le message
    Il reste donc une bobine en parallèle avec la résistance Rr/g. Pourquoi Rr/g? g, c'est le glissement, qui vaut (vitesse du champ - vitesse du rotor) / vitesse du champ. Rotor à l'arrêt, il vaut 1, rotor en phase avec le champ tournant, il vaut 0. Rr, c'est la résistance de la cage, qui est évidemment très faible.
    Un petit complément sur le pourquoi se retrouve sur la réistance dans le modèle, parce que c'est cela qui peut paraitre bizarre à première vue à un débutant.

    On a la pulsation primaire et la pulsation secondaire.
    Dans un transfo classique (qui ne tourne pas), on a .
    Dans une machine asynchrone qui tourne avec un glissement , on a .

    L'induit secondaire est donc d'impédance et porte sur l'inductance de fuite.
    Cela se passe au secondaire à la pulsasion .

    Pour avoir un modèle simple vu du primaire (coté où on alimente électriquement le moteur), il faut ramener le secondaire au primaire et donc diviser par le rapport de transformation du transfo au carré.


    Pour pouvoir connecter directement cette partie de modèle à fréquence sur le primaire à , il faut changer la fréquence dans le rapport

    et donc finalement l'impédance vaut :

    Si comme Zener, on néglige l'iductance de fuite :

    A noter que cette résistance de modèle perturbe souvent les physiciens car c'est une résistance qui fait de la conversion énergie électrique vers énergie mécanique. (et pas seulement effet joule, heureusement pour un moteur.)

    Citation Envoyé par eric5757 Voir le message
    chaud, c'est compliqué je vais voir sur un autre forum et chercher un peu + sur le net pour voir et je reviendrais plus tad sur ce forum
    Si chercher un peu + signifie réfléchir un peu à ce qu'on t'as donné, c'est très bien.

    Je ne crois pas que tu trouvera mieux en forum.
    Après, c'est un cours dont t'as besoin...

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  15. #12
    said76

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Salutation.
    La bobine consomme de l'énergie réactive. Pourquoi? Aussi l'effet physique de cette consommation ?
    En comparant avec la résistance qui consomme de l'énergie active, qui est reconnue physiquement par effet joules non?
    Le condensateur même état que la bobine .

  16. #13
    63fa

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Bonjour,
    L'énergie réactive n'est pas une énergie, mais une grandeur homogène à une énergie. Elle ne s'exprime d'ailleurs pas en kWh (ou en Wh ou en J, peu importe) mais en kVArh. Elle n'est pas transformable en une autre forme d'énergie (chaleur ou énergie mécanique).
    Elle traduit simplement un déphasage entre tension et intensité. Plus ce déphasage est important plus il faudra augmenter l'intensité (à tension constante) pour transporter une même énergie (active, la "vraie"). Il en découle des conséquences sur les pertes en ligne et les dimensionnements des conducteurs, des histoires de batteries de condensateurs, etc.

  17. #14
    stefjm

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    L'énergie réactive EST une énergie.
    Ce n'est pas une énergie transmise définitivement, mais simplement une énergie échangée alternativement d'une source vers une autre.
    Et ne pas confondre puissance et énergie.

    Si l'énergie réactive n'était pas une énergie, on serait bien en peine d'expliquer le fonctionnement d'un moteur électrique!
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  18. #15
    63fa

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Bonjour,
    Je ne confonds pas puissance et énergie, les unités employées dans le message précédent sont bien des unités d'énergie.
    Je ne comprends pas ce que signifie une transmission définitive ou alternative d'énergie, une énergie se transmet ou pas, n’apparaît pas ex-nihilo et ne disparaît pas. Je n'ai par ailleurs nul besoin de faire intervenir l'énergie réactive pour comprendre le fonctionnement d'un moteur électrique alimenté en courant alternatif.

  19. #16
    stefjm

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Citation Envoyé par 63fa Voir le message
    Je ne comprends pas ce que signifie une transmission définitive ou alternative d'énergie, une énergie se transmet ou pas, n’apparaît pas ex-nihilo et ne disparaît pas.
    Une énergie électrique apparait et disparait suite à conversion.
    En présence d'énergie réactive, il y échange alternatif d'énergie de moyenne temporelle nulle. Je vous donne 100€, vous me les rendez, et on recommence. Personne ne gagne rien, mais des euros circulent.
    Citation Envoyé par 63fa Voir le message
    Je n'ai par ailleurs nul besoin de faire intervenir l'énergie réactive pour comprendre le fonctionnement d'un moteur électrique alimenté en courant alternatif.
    C'est pourtant pratique pour comprendre la magnétisation du circuit magnétique qui explique cette consommation (ou fourniture dans le cas d'un générateur synchrone surexcité) d'énergie réactive.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  20. #17
    63fa

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Un moteur absorbant 1 kW consomme en 1 heure 1 kWh. Cette énergie vient de "quelque part", je pense qu'on est d'accord là-dessus, et on aurait pu en faire autre chose, comme griller (ou brûler) des toasts, comprimer un gaz, décomposer des molécules d'eau, etc. Supposons que son cos phi soit de 0,9, sa puissance réactive est donc de 0,48 kVAr et il consomme en 1 heure 0,48kVArh. Cette énergie n'est pas nulle et plus le temps passe plus elle augmente. D'où vient-elle ? Qu'aurait-on pu faire d'autre avec ?

  21. #18
    PA5CAL

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Citation Envoyé par 63fa Voir le message
    Cette énergie n'est pas nulle et plus le temps passe plus elle augmente.
    Cette énergie n'est que la somme répétée d'une énergie beaucoup plus petite, échangée dans un sens puis dans l'autre entre le réseau d'alimentation et le moteur durant chaque période de tension.

    Dire que la puissance réactive est de 0,48 kVAr à 50 Hz, signifie que durant chaque période de 20 ms, une partie de l'énergie fournie par le réseau au moteur s'élevant à de 4,8 J est restituée par le moteur au réseau. En une heure la « consommation » de 0,48 kVArh correspond à cette énergie de 4,8 J qui aura fait 180000 l'aller-retour entre le réseau et le moteur.

    Le terme « consommation » est d'ailleurs impropre, puisqu'on ne l'utilise que pour rendre compte du signe conventionnel de l'énergie réactive, lequel est défini par les instants où l'aller et le retour surviennent à chaque période relativement à l'onde de tension.

  22. #19
    PA5CAL

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Pour faire une analogie de stefjm avec l'argent, si toutes les minutes M.X donne 100€ à M.Y qui lui rend chaque fois 30 secondes plus tard, soit 200€ échangés chaque minute, alors au bout d'une heure la somme de 12000€ aura été échangée. Pourtant cette somme de 12000€ n'aura eu aucune existence physique, et elle n'aura servi à rien acheter.

    De la même manière, l'énergie réactive repose bien sur une quantité d'énergie réelle qui intervient dans le fonctionnement du système et qui est donc importante pour la conception et la dimensionnement de ce dernier, mais elle ne sert pas à produire du travail, et la quantité d'énergie résultant de son cumul au cours du temps ne correspond à rien physiquement.
    Dernière modification par PA5CAL ; 12/01/2019 à 14h39.

  23. #20
    63fa

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    C'est clair, merci.

  24. #21
    PA5CAL

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Oups... au post #18, pour 0,48 kVAr l'énergie restituée par le moteur au réseau durant chaque période est de 1,53 J environ (soit pi fois moins que la valeur que j'ai indiquée).

  25. #22
    PA5CAL

    Re : moteur asynchrone ( question puissance active et réactive )

    Re-oups. Il s'agit de 3,06J environ (=0,48kVAx20ms/π) [Je devrais éviter de poster le samedi soir, moi ]

    Bref, l'énergie réactive est avant tout un outil mathématique, et ne correspond que de façon assez indirecte aux grandeurs du phénomène physique.

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