Moteur a courant alternatif triphasé (1)

Ce type de moteur possède une cage d'écureuil similaire à celle que l'on retrouve dans certains moteurs monophasés (figure ci-après). La grande différence entre ce moteur et le moteur à rotor bobiné se situe sur le plan du démarrage.

Ainsi, pour ce qui est du moteur à rotor à cage d'écureuil, le démarrage se fait grâce à :

- des résistances en série avec les enroulements du stator ;

- des divisions des enroulements du moteur ;

- un montage en étoile-triangle.

Vue éclatée d'un moteur asynchrones triphasé :

Il est à noter que ces démarreurs sont généralement utilisés pour les moteurs de moyenne et de grande puissance.

Dans le cas des petits moteurs, le branchement peut être fait directement sur la ligne.

Les divers systèmes de démarrage énumérés précédemment ont pour but de limiter le courant lors de la mise en marche.

Le démarreur le plus employé est celui qui relie le moteur en étoile lors du démarrage pour, par la suite, modifier le branchement afin que les enroulements soient en triangle lorsque le moteur a atteint sa vitesse normale.

Ainsi, le moteur ne reçoit environ que 60 % de la tension normale qu'il aurait à subir si le démarrage se faisait en triangle.

La figure suivante présente l'exemple d'un démarreur étoile-triangle.

Démarreur étoile-triangle :

Pour pouvoir effectuer ce type de montage, on doit avoir accès au branchement des enroulements, comme cela est exposé à la figure ci-dessous.

Boîte à bornes :

La vitesse de ce type de moteur a tendance à diminuer avec l'augmentation de la charge.

En effet, lorsque le moteur tourne à vide (sans charge), sa vitesse est presque égale à la vitesse synchrone. Si on augmente la charge, la vitesse du moteur diminue et si cette charge devient trop lourde le moteur décroche, c'est-à-dire que sa vitesse tombe à zéro.

Exemple

• Vitesse synchrone = 1 500 min^-1.
• Vitesse de moteur à vide = 1 490 min^-1.
• Vitesse de moteur en charge = 1 450 min^- 1.

Le graphique de la figure suivante montre la réaction de la vitesse de rotation du moteur en fonction de la charge.

Vitesse en fonction de la charge :

Comme la variation de la vitesse des moteurs triphasés à cage d'écureuil ne peut être faite efficacement, on peut remédier à cette situation en plaçant deux séries d'enroulement indépendant afin d'obtenir deux vitesses différentes, par exemple 1 500 et 1 000 min^-1.

Avantages et inconvénients du moteur à cage d'écureuil

Le moteur triphasé à cage d'écureuil est de construction très simple ce qui le rend d'entretien facile. C'est en outre un moteur fiable et bon marché compte tenu de sa puissance. Enfin, il possède une vitesse presque constante.

Par ces qualités, ce moteur est de plus en plus utilisé dans l'industrie. Il est possible, aujourd'hui de faire varier leur vitesse et d'obtenir un couple constant grâce aux variateurs électroniques fournissant une fréquence et une tension variable à partir du secteur.

Il a comme inconvénient un couple de démarrage un peu faible.

Les utilisations du moteur à cage d'écureuil sont très nombreuses. Ainsi, on l'utilise pour les machines-outils, les pompes ou les compresseurs.

Le moteur à rotor bobiné

Le moteur triphasé à rotor bobiné est un moteur à induction qui diffère du moteur à cage d'écureuil par la construction de son rotor.

Dans ce cas-ci, le rotor comprend un bobinage triphasé, raccordé en étoile, similaire à celui du stator.

Chaque enroulement peut être relié à des résistances situées à l'extérieur du moteur grâce à des bagues entraînées par l'arbre, ainsi que des balais fixes, comme dans le cas des moteurs CC (figure suivante).

Montage du rotor d'un moteur à rotor bobiné :