Comment varie le courant du rotor lorsque la charge augmente dans un moteur à induction?

Lorsque la charge du moteur à induction augmente, le courant rotorique change. Le principe de fonctionnement d'un moteur à induction est basé sur l'interaction entre le champ magnétique tournant généré par les enroulements du stator et le courant induit dans les enroulements du rotor. Ce qui suit explique comment le courant rotorique change lorsque la charge augmente :

Fonctionnement lors de l'augmentation de la charge

• Augmentation de la charge : Lorsque la charge du moteur à induction augmente, cela signifie que le moteur doit effectuer plus de travail pour surmonter une résistance plus grande ou entraîner une charge plus lourde.

• Demande de couple accrue : L'augmentation de la charge oblige le moteur à générer un couple plus important pour maintenir la même vitesse.

• Couple électromagnétique : Le couple électromagnétique du moteur à induction est déterminé par la force ampérique générée par le champ magnétique du stator et le courant rotorique. Pour augmenter le couple, il faut augmenter le courant rotorique.

Changements du courant rotorique

• Taux de glissement : Le taux de glissement est un paramètre important du moteur à induction, défini comme le rapport de la différence entre la vitesse synchrone et la vitesse réelle sur la vitesse synchrone, c'est-à-dire s = (ns−n) /ns, où ns est la vitesse synchrone et n est la vitesse réelle.

• Augmentation du courant rotorique : Lorsque la charge augmente, la vitesse réelle diminuera, entraînant une augmentation du glissement. Selon la formule du courant rotorique I2=k⋅s⋅I1, où I2 est le courant rotorique, I1 est le courant statorique, et k est une constante. On peut voir qu'avec l'augmentation du taux de glissement s, le courant rotorique augmentera également.

• Changement du courant statorique : Avec l'augmentation de la charge, le courant statorique augmentera également, car le moteur nécessite plus d'énergie électrique pour produire un couple plus important.
  

Réponse du moteur

• Ajustement de la tension : Afin de maintenir le fonctionnement normal du moteur, le système de contrôle peut ajuster la tension d'entrée ou la fréquence pour maintenir la vitesse du moteur proche de la vitesse synchrone.

• Effet thermique : Avec l'augmentation du courant rotorique, la chaleur à l'intérieur du moteur augmentera également, ce qui peut entraîner une surchauffe du moteur. Le moteur doit être conçu avec des dispositifs de dissipation de chaleur pour s'assurer qu'il ne surchauffe pas lorsque la charge augmente.

Efficacité du moteur

Changement d'efficacité : Lorsque la charge augmente, l'efficacité du moteur peut légèrement diminuer car une partie de l'énergie est convertie en énergie thermique plutôt qu'en énergie mécanique. Cependant, les moteurs sont généralement les plus efficaces lorsqu'ils sont proches de la charge maximale.

Protection du moteur

Protection contre la surcharge : Afin de prévenir les dommages au moteur dus à la surcharge, des dispositifs de protection contre la surcharge sont généralement installés, tels que des relais thermiques ou des protecteurs de courant, qui coupent automatiquement l'alimentation électrique lorsque le courant rotorique est trop élevé.

Conclusion

Lorsque la charge du moteur à induction augmente, le courant rotorique augmente pour générer un couple plus important afin de surmonter la charge accrue. Ce processus provoque une diminution temporaire de la vitesse réelle du moteur et une augmentation du taux de glissement, ce qui entraîne à son tour une augmentation supplémentaire du courant rotorique. Le système de contrôle du moteur maintiendra la vitesse du moteur aussi proche que possible de la vitesse synchrone en ajustant la tension d'entrée ou la fréquence, et s'assurera que le moteur ne soit pas endommagé par la surcharge.