Sommaire général

Machines asynchrones

III. Bilan de puissance

2. Bilan de puissance en moteur

La machine convertit une énergie électrique en énergie mécanique : la puissance absorbée est électrique, la puissance utile est mécanique.

Schéma équivalent et notations utilisés

Le schéma équivalent est représenté ci-contre.

Les valeurs efficaces des tensions statoriques simples et composées sont notées respectivement `V_"s"` et `U_"s"`. L'intensité des courants statoriques est notée `I_"s"`. Le déphasage entre la tension et l'intensité pour un enroulement statorique est noté `phi_"s"`.

VsIsIs0RfLmRgLIst

Puissance absorbée

Elle est égale à trois fois la puissance pour un enroulement `P_"a" = 3 V_"s" I_"s" cos phi_"s"` et peut aussi s'écrire `P_"a" = sqrt 3 U_"s" I_"s" cos phi_"s"` si `I_"s"` est l'intensité efficace des courants en ligne au stator.

Puissance transmise au rotor

Elle est égale à la puissance absorbée diminuée des pertes statoriques soit : `P_"tr" = P_"a" - P_"js" - P_"fs"`.

En notant `phi_"st"` le déphasage entre la tension `V_"s"` et l'intensité `I_"st"`, on a `P_"tr" = 3 V_"s" I_"st" cos phi_"st"`

C'est aussi la puissance reçue par la résistance `R/g` d'où la relation `P_"tr" = 3 R/g"" I_"st"^2`.

Relation entre les pertes par effet Joule au rotor et la puissance transmise au rotor

L'expression des pertes par effet Joule au rotor est `P_"jr" = 3 R I_"st"^2`, on a donc `P_"jr" = g P_"tr"`

Puissance mécanique

C'est la partie de la puissance transmise au rotor qui est transformée en puissance mécanique, le reste correspondant aux pertes par effet Joule : `P_"m" = P_"tr" - P_"jr"`

Comme `P_"jr" = g P_"tr"` alors `P_"m" = P_"tr" - g P_"tr" = (1-g)P_"tr"`

Remarque

D'après ce qui précède :

`P_"m" = 3 R/g"" I_"st"^2 - 3 R I_"st"^2 `

en arrangeant cette relation on obtient :

`P_"m" = 3 (R/g"" - R) I_"st"^2 = 3 R(1-g)/g"" I_"st"^2`

VsIsIs0RfLmRLIst R1 - g g

Le schéma équivalent ci-dessus fait apparaître deux résistances au rotor, l'une, `R`, correspond aux pertes par effet Joule, l'autre , `R(1-g)/g""`, correspond à la puissance mécanique.

Puissance utile

C'est la puissance mécanique diminuée des pertes mécaniques : `P_"u" = P_"m" - P_"pertesméca"`

La puissance indiquée sur la plaque signalétique d'un moteur asynchrone est la puissance utile nominale.