Qu’est-ce que l’entraînement par moteur à induction ? Explication et méthodes de démarrage

Pour les applications à vitesse variable, les entraînements par moteur à courant continu sont utilisés dans le passé. Mais ce moteur présente plusieurs inconvénients comme la présence d’un collecteur et de balais qui nécessitent un entretien fréquent. Ce problème est résolu par le moteur à induction à vitesse variable. Le moteur à induction est moins cher, plus léger, plus petit, plus efficace et nécessite peu d’entretien. Le seul inconvénient d’un moteur à induction est son coût plus élevé.

L’entraînement du moteur à induction a de nombreuses applications, comme il est utilisé dans les ventilateurs, les soufflantes, les tables de sortie des broyeurs, les convoyeurs de grues, la traction, etc. L’entraînement du moteur à induction démarre automatiquement, ou nous pouvons dire lorsque l’alimentation est fournie au moteur. , il se met à tourner sans aucune alimentation externe.

La résistance initiale de l’alimentation est nulle et un courant important circule donc à travers le moteur, ce qui endommage les enroulements du moteur. Pour réduire le flux de courant de démarrage, différentes méthodes de démarrage sont utilisées. Ces méthodes maintiennent l’amplitude du courant de démarrage dans une limite prescrite de sorte qu’elle ne provoque pas de surchauffe.

Méthodes de démarrage

Les méthodes utilisées pour démarrer les moteurs sont les suivantes :

Démarreur étoile-triangle
Démarreur auto-transformateur
Démarreur de réacteur
Démarreur de réacteur saturable
Démarreur à enroulements partiels
Démarreur de contrôleur de tension alternative
Démarreur à résistance de rotor pour moteur à rotor bobiné

Les méthodes de démarrage sont expliquées ci-dessous en détail.

Démarreur étoile-triangle

Dans cette méthode, un moteur à induction conçu pour fonctionner normalement avec une connexion en triangle est connecté en étoile lors du démarrage. Ainsi, la tension et le courant du stator sont réduits de 1/√3. Le couple moteur est proportionnel à la tension aux bornes du stator, le couple de démarrage est réduit au tiers.

Un schéma de circuit pour un démarreur étoile-triangle est présenté dans la figure ci-dessous. Le disjoncteur CB_m et CB_s sont fermés pour démarrer la machine avec connexion étoile. Lorsque la vitesse stable est atteinte, CB_s est ouvert, et CB_r est fermé pour connecter la machine en Delta.

Démarreur d’auto-transformateur

Dans cette méthode, le courant de démarrage et la tension aux bornes du moteur sont réduits par un autotransformateur. Le couple est proportionnel au carré de la tension aux bornes du moteur et est donc également réduit. Lorsque le moteur atteint son état stable, il est connecté à la pleine tension d’alimentation. Un démarreur auto-transformateur est illustré dans la figure ci-dessous.

Au départ, la CB_s1 et CB_s2 sont fermés, et CB_m est ouvert. Lorsque le moteur accélère à pleine vitesse, le CB_s2 est ouvert, et CB_m fermé. Maintenant CB₁ est ouvert pour débrancher l’autotransformateur de l’alimentation.

Démarreur de réacteur

Le courant de démarrage est réduit en connectant le réacteur triphasé en série avec le démarreur. Lorsque le moteur atteint son état stable, le réacteur est retiré du circuit. Le circuit de démarrage du réacteur est illustré dans la figure ci-dessous.

Le disjoncteur CB_s est fermé pour démarrer la machine. Lorsque le moteur atteint sa pleine vitesse, le CB_s est fermé pour introduire le réacteur à l’extrémité neutre de l’enroulement du stator. Ainsi, le courant de démarrage du moteur est réduit à sa valeur minimale.

Réacteur de démarrage saturable

Le réacteur saturable est introduit en série avec le stator et donne le démarrage progressif au moteur. Le réacteur saturable est doté d’un enroulement de commande CC qui contrôle le couple du moteur en continu. La réactance de la réactance saturable peut varier en continu en modifiant le courant de l’enroulement de commande.

Au démarrage, la réactance est réglée à la valeur la plus élevée et le couple de démarrage est donc proche de zéro. La réactance est contrôlée en douceur en augmentant le courant de commande de l’enroulement, ce qui donne à l’étape moins de variation du couple de démarrage. Ainsi, le moteur démarre sans à-coups et accélère en douceur.

Démarrage du bobinage partiel

Certains moteurs à cage d’écureuil ont deux enroulements de stator ou plus, et ces enroulements sont connectés en parallèle pendant le fonctionnement normal. Lors du démarrage, un seul enroulement est connecté, ce qui augmente l’impédance du démarreur et réduit le courant de démarrage. Ce schéma de démarrage est appelé démarrage par enroulement partiel. La machine démarre avec le bobinage 1 lorsque le CB_m est fermé et une fois la pleine vitesse atteinte, le disjoncteur_s est fermé pour connecter l’enroulement 2.

Démarreur à résistance du rotor

Cette méthode connecte la résistance du rotor dans le circuit externe. La valeur de courant la plus élevée est choisie pour limiter le courant à vitesse nulle dans la valeur de sécurité. Le démarreur à résistance du rotor est illustré dans la figure ci-dessous.

Au fur et à mesure que le moteur accélère, les résistances externes sont coupées une par une en fermant les contacts et le courant du rotor est donc limité entre les valeurs maximale et minimale spécifiées.