BTS Électrotechnique : Sciences appliquées, Tome 2 PDF

La machine asynchrone, connue également sous le terme anglo-saxon de BTS Électrotechnique : Sciences appliquées, Tome 2 PDF à induction, est une machine électrique à courant alternatif sans connexion entre le stator et le rotor. C’est ainsi que dans le langage commun l’utilisation de  moteur asynchrone  pour désigner cette machine est fréquent. Les machines possédant un rotor  en cage d’écureuil  sont aussi connues sous le nom de machines à cage ou machines à cage d’écureuil. La machine asynchrone a longtemps été fortement concurrencée par la machine synchrone dans les domaines de forte puissance, jusqu’à l’avènement de l’électronique de puissance.


Points forts
– La connaissance des phénomènes et lois physiques mis en oeuvre dans les différents domaines professionnels.
– La bonne acquisition de la démarche scientifique afin de permettre aux étudiants de réaliser en autonomie les futures missions professionnelles qui leur seront confiées.

Structure de l’ouvrage
Un cours clair et synthétique.
Un essentiel qui résume les notions importantes.
Un QCM pour vérifier l’acquisition des connaissances abordées dans le chapitre (les réponses aux QCM sont regroupées en fin d’ouvrage).
– Un exercice résolu pour un premier entraînement.
– De nombreux exercices de difficulté progressive s’appuyant sur des applications technologiques que l’étudiant est amené à rencontrer tout au long de sa formation.
4 activités documentaires s’appuyant sur des exemples concrets et actuels sont proposées.

Pour fonctionner en courant monophasé, les machines asynchrones nécessitent un système de démarrage. Pour les applications de puissance, au-delà de quelques kilowatts, les machines asynchrones sont uniquement alimentées par des systèmes de courants triphasés. La paternité de la machine asynchrone est controversée. Du fait de sa simplicité de construction, d’utilisation et d’entretien, de sa robustesse et son faible prix de revient, la machine asynchrone est aujourd’hui très couramment utilisée comme moteur dans une gamme de puissance allant de quelques centaines de watts à plusieurs milliers de kilowatts. Quand la machine asynchrone est alimentée par un réseau à fréquence fixe, il est difficile de faire varier sa vitesse. En outre, au démarrage, le couple est faible et le courant appelé est très élevé.

Deux solutions historiques ont résolu ce dernier problème : le rotor à encoches profondes et le rotor à double cage mis au point en 1912 par Paul Boucherot. Grâce aux progrès de l’électronique de puissance, l’alimentation par un onduleur à fréquence variable permet maintenant de démarrer la machine convenablement et de la faire fonctionner avec une vitesse réglable dans une large plage. Intérieur d’une machine asynchrone diphasée, R. Le stator, 4 paires de pôles. Le rotor, cage constituée de bobinages de fils de cuivre isolés en court-circuit.

Il comporte un enroulement constitué de conducteurs en court-circuit parcourus par des courants induits par le champ magnétique créé par les courants statoriques. La machine asynchrone est la machine électrique la plus utilisée dans le domaine des puissances supérieures à quelques kilowatts car elle offre alors le meilleur rapport qualité prix. Les courants statoriques créent un champ magnétique tournant dans le stator. La fréquence de rotation de ce champ est imposée par la fréquence des courants statoriques, c’est-à-dire que sa vitesse de rotation est proportionnelle à la fréquence de l’alimentation électrique. La vitesse de ce champ tournant est appelée vitesse de synchronisme. Une force électromotrice induite apparaît et crée des courants rotoriques.

La machine est dite asynchrone car elle est dans l’impossibilité, sans la présence d’un entraînement extérieur, d’atteindre la même vitesse que le champ statorique. Lorsqu’elle est entraînée au-delà de la vitesse de synchronisme — fonctionnement hypersynchrone — la machine fonctionne en générateur alternatif. Mais son stator doit être forcément relié au réseau car lui seul peut créer le champ magnétique nécessaire pour faire apparaître les courants rotoriques. Un fonctionnement en générateur alternatif autonome est toutefois possible à l’aide de condensateurs connectés sur le stator, à condition qu’il existe un champ magnétique rémanent.