Freinage du moteur à induction

Freinage du moteur à induction

Les moteurs à induction sont utilisés dans de nombreuses applications. Le contrôle de la vitesse des moteurs à induction est difficile, ce qui a initialement limité leur utilisation, favorisant plutôt les moteurs à courant continu. Cependant, l'invention des variateurs de fréquence pour moteurs à induction a mis en évidence leurs avantages par rapport aux moteurs à courant continu. Le freinage est crucial pour le contrôle des moteurs, et les moteurs à induction peuvent être freinés par diverses méthodes, y compris :

• Freinage régénératif du moteur à induction

• Freinage par inversion du moteur à induction

Le freinage dynamique du moteur à induction est subdivisé en

• Freinage dynamique en courant alternatif

• Freinage auto-excité à l'aide de condensateurs

• Freinage dynamique en courant continu

• Freinage par séquence zéro

Freinage régénératif

Nous savons que la puissance (entrée) d'un moteur à induction est donnée par.

Pin = 3VIscosφs

Ici, φs est l'angle de phase entre la tension de phase statorique V et le courant de phase statorique Is. Pour le fonctionnement moteur, φs < 90o et pour le fonctionnement de freinage, φs > 90o. Lorsque la vitesse du moteur est supérieure à la vitesse synchrone, la vitesse relative entre les conducteurs du moteur et le champ tournant de l'entrefer s'inverse, ce qui entraîne un angle de phase supérieur à 90o, une inversion du flux de puissance et ainsi le freinage régénératif. La nature des courbes de couple-vitesse est illustrée sur la figure ci-contre. Si la fréquence de la source est fixe, le freinage régénératif du moteur à induction ne peut se produire que si la vitesse du moteur est supérieure à la vitesse synchrone, mais avec une source de fréquence variable, le freinage régénératif du moteur à induction peut se produire pour des vitesses inférieures à la vitesse synchrone. L'avantage principal de ce type de freinage est que la puissance générée est pleinement utilisée, et l'inconvénient majeur est que pour des sources de fréquence fixe, le freinage ne peut pas se produire en dessous des vitesses synchrone.

Freinage par inversion

Le freinage par inversion du moteur à induction est réalisé en inversant la séquence des phases du moteur. Le freinage par inversion du moteur à induction est effectué en intervertissant les connexions de deux phases du stator par rapport aux bornes d'alimentation. Ainsi, le fonctionnement moteur passe au freinage par inversion. Pendant le freinage par inversion, le glissement est (2 – s), si le glissement original du moteur en marche est s, cela peut être montré de la manière suivante.

D'après la figure ci-contre, on peut voir que le couple n'est pas nul à vitesse nulle. C'est pourquoi, lorsque le moteur doit être arrêté, il doit être déconnecté de l'alimentation à une vitesse proche de zéro. Le moteur est connecté pour tourner dans le sens inverse et le couple n'est pas nul à vitesse nulle ou à toute autre vitesse, et par conséquent, le moteur décélère d'abord jusqu'à zéro puis accélère doucement dans le sens opposé.

Freinage dynamique en courant alternatif

Consiste à déconnecter une phase, permettant au moteur de fonctionner sur une seule phase, créant un couple de freinage dû aux tensions de séquences positive et négative.

Freinage auto-excité

Utilise des condensateurs pour exciter le moteur lorsqu'il est déconnecté de la source, le transformant en générateur et produisant un couple de freinage.