Comment calcule-t-on le nombre de spires par encoche dans un moteur à induction monophasé ou triphasé

Le calcul du nombre de spires par encoche dans un moteur à induction monophasé ou triphasé (également appelé moteur asynchrone) implique des détails de la conception du moteur et des paramètres spécifiques. La conception des enroulements du moteur vise à optimiser les performances du moteur, y compris l'efficacité, le facteur de puissance et la fiabilité. Voici les étapes générales et les méthodes pour calculer le nombre de spires par encoche :

Vue d'ensemble des étapes

1. Déterminer les paramètres du moteur : Comprendre les paramètres de base du moteur, y compris la puissance nominale, la tension nominale, la fréquence, le nombre de pôles et le nombre d'encoches.

2. Calculer le nombre total de spires : Sur la base des exigences de conception du moteur, calculer le nombre total de spires dans les enroulements.

3. Répartir les spires par encoche : Distribuer le nombre total de spires entre chaque encoche.

Étapes spécifiques

1. Recueillir les paramètres du moteur

• Puissance nominale (P) : La puissance de sortie nominale du moteur.

• Tension nominale (U) : La tension de fonctionnement du moteur.

• Fréquence (f) : La fréquence de l'alimentation, généralement 50 Hz ou 60 Hz.

• Nombre de paires de pôles (p) : Le nombre de paires de pôles, qui détermine la vitesse synchrone du moteur.

• Nombre d'encoches (Z) : Le nombre d'encoches sur le stator.

• Nombre de phases (m) : Monophasé ou triphasé.

2. Calculer le nombre total de spires

Le calcul du nombre total de spires implique de comprendre les exigences de conception spécifiques du moteur, telles que l'efficacité, le facteur de puissance et le courant maximal. Le nombre total de spires peut être estimé en utilisant la formule empirique suivante :

Où :

• $\mathrm{<br>}$k est un coefficient empirique qui dépend de la conception spécifique du moteur.

• U est la tension nominale du moteur.

• ϕ est l'angle de phase, généralement $\sqrt{\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;">3</span>}}$ pour un moteur triphasé.

• ${\mathrm{<br>}}_{}$Bm est la densité de flux maximale dans l'entrefer du moteur.

3. Répartir les spires par encoche

Une fois que le nombre total de spires est déterminé, il peut être réparti entre chaque encoche. Pour un moteur triphasé, le nombre de spires dans chaque enroulement de phase doit être le même, et le nombre de spires par encoche doit être distribué uniformément pour assurer l'équilibre. Le nombre de spires par encoche peut être calculé en utilisant la formule suivante :

Où :

• Nslot est le nombre de spires par encoche.

• Z est le nombre total d'encoches.

Exemple de calcul

Supposons un moteur à induction triphasé avec les paramètres suivants :

• Tension nominale U = 400 V

• Nombre de pôles p = 2 (moteur à quatre pôles)

• Nombre d'encoches Z = 36

• Fréquence nominale f = 50 Hz

• Densité de flux maximale Bm = 1,5 T

En supposant que le coefficient empirique $\mathrm{<br>}$k = 0,05 :

En supposant que le nombre total de spires est de 47, réparties sur 36 encoches :

Comme la conception de l'enroulement nécessite généralement que le nombre de spires par encoche soit un entier, le nombre total de spires peut avoir besoin d'être ajusté pour permettre une répartition uniforme entre les encoches.

Notes

• Conception réelle : Dans la conception réelle des moteurs, le nombre de spires par encoche peut avoir besoin d'être ajusté en fonction des exigences spécifiques et des processus de fabrication du moteur.

• Type d'enroulement : Les différents types d'enroulements (comme les enroulements concentrés ou distribués) peuvent affecter le calcul du nombre de spires par encoche.

• Données empiriques : Le coefficient empirique $\mathrm{<span\; style="font-family:\; arial,\; helvetica,\; sans-serif;\; font-size:\; 16px;"><br></span>}$k dans la formule peut avoir besoin d'être ajusté en fonction du type et des exigences de conception spécifiques du moteur.

En suivant ces étapes, vous pouvez approximativement calculer le nombre de spires par encoche dans un moteur à induction monophasé ou triphasé. Cependant, la conception réelle du moteur nécessite souvent un logiciel de conception de moteurs spécialisé et une expérience pratique extensive pour optimiser la conception des enroulements.