Guide Motion Control du GIMELEC - Ministère de l'Éducation ...

3- L’entraînement
3-4- Les moteurs
Pertes mécaniques
par frottements: P m
Puissance
absorbée
Stator
Puissance
transmise
au rotor
Pertes joules: P j
Pertes fer: P f
Rotor
Puissance
mécanique
totale
Rotor
Paliers
Ventilateur
Puissance
utile
■■supplémentaires :
--mécaniques dues aux différents frottements dans les
roulements,
--aérauliques au niveau du rotor et du ventilateur,
--supplémentaires liées aux caractéristiques du courant généré
par le variateur.
P j
+P f
P j
+P f
P m
Figure 50 Schéma des pertes dans un moteur
asynchrone
Le niveau de pertes détermine le rendement de la machine. La législation
internationale a défini des classes de rendement : IE1, IE2, IE3… auxquelles
les constructeurs doivent faire référence dans leurs documentations.
La Figure 50 est la schématisation des pertes dans un moteur asynchrone.
Pilotage d’un moteur asynchrone
Pour obtenir un fonctionnement stable et une dynamique élevée quels que
soit le niveau et les impacts de couple, il faut recourir à l’autopilotage.
La commande du moteur consiste à piloter les grandeurs Id et Iq et le système
de contrôle générera les tensions triphasées d’alimentation.
La mesure des courants dans les phases de la machine complétée par l’information
du codeur permet de reconstituer les courants Id et Iq, de les
contrôler et d’en fixer les limites.
Pour obtenir le couple nominal du moteur pour un courant donné, la valeur
de Id doit être maintenue constante. Le codeur qui est solidaire du rotor
permet de connaître précisément la position du rotor et donc de déterminer
la valeur du glissement, car la vitesse du champ tournant dépend de la
fréquence de la tension d’alimentation.
Avec la valeur des courants, toutes les données sont connues pour assurer
l’autopilotage du moteur qui fait également appel à la transformation de
Park telle qu’évoquée avec le servomoteur synchrone.
La différence fondamentale est la régulation du courant Id qui sera maintenu
à une valeur constante, sauf quand la tension nominale est appliquée
au moteur et si l’on veut le faire travailler à puissance constante.
La consigne de courant Iq sera élaborée par la boucle de vitesse.
La régulation travaille donc sur des valeurs continues qui, après génération
des grandeurs de contrôle, feront l’objet d’une transformation inverse de
Park en utilisant la position du rotor donnée par le capteur fixé sur l’arbre,
ce qui permet de reconstituer le système triphasé alimentant le moteur.
Dans ces conditions, pour une valeur de Id, le couple électromagnétique de
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