Etude d'un moteur d'induction à rotor massif lisse pour différentes largeurs d'entrefer

Abstract

Notre étude s'articule autour de quatre parties: Dans un premier chapitre, nous abordons la détermination des performances d'un moteur d'induction triphasé à rotor massif lisse en régime équilibré en adoptant une caractéristique magnétique non linéaire limitée pour l'acier rotorique. Cette détermination est entreprise pour diverses conditions de fonctionnement (différentes tensions et fréquences d'alimentation ainsi que pour divers entrefers). Nous soulignerons l'influence de l'augmentation de la largeur d'entrefer (par rapport à celui de la machine classique de même stator) sur les performances du moteur. Par ailleurs, nous établirons les paramètres du schéma équivalent par phase ramené au stator en se référant le plus possible aux mesures. L'induction de saturation (Bs), la conductivité de l'acier rotorique et les paramètres relatifs aux dimensions de la machine étudiée seront compris, pour les diverses conditions de fonctionnement, dans les paramètres mesurés. La théorie et les résultats de ce premier chapitre seront ensuite utilisés au chapitre suivant. Le deuxième chapitre nous permettra de connaître le comportement du moteur d'induction à rotor massif lisse alimenté par un système de tensions déséquilibrées. Pour cela, nous appliquerons le principe de superposition qui de prime abord semble inadéquat pour résoudre le problème de la non linéarité de la caractéristique magnétique du rotor. Cependant, suivant deux approches, nous déterminerons les caractéristiques mécaniques et électromécaniques du moteur pour deux entrefers différents sous divers taux de déséquilibre. Les résultats obtenus par calcul suivant ces deux approches seront comparés aux nombreux résultats expérimentaux. Le troisième chapitre sera consacré à une étude thermique expérimentale en régime permanent pour divers taux de déséquilibre du système de tensions d'alimentation. Nous mettrons en relief l'influence de l'augmentation de la largeur d'entrefer (par rapport à celle de la machine classique ayant le même stator) et celle du taux de déséquilibre sur l'échauffement de la machine. Nous étudierons également la variation de l'échauffement maximum du moteur en divers endroits de la surface du stator, côté entrefer pour divers taux déséquilibre. Ces deux derniers chapitres (II et III) nous permettrons de connaître les limites d'utilisation du moteur suivant, le taux de déséquilibre du système de tension d'alimentation. Enfin, le dernier chapitre portera sur une étude expérimentale sommaire du fonctionnement en régime variable du moteur d'induction à rotor massif lisse. Nous étudierons principalement le comportement du courant statorique et celui de la montée en vitesse lors de la mise sous tensions du moteur (pour différents taux de déséquilibre de celles-ci).