Condition de couple maximal d'un moteur à induction

Dans l'article intitulé "Équation du couple d'un moteur à induction", nous avons déjà examiné le couple développé et son équation correspondante. Maintenant, nous allons discuter de la condition de couple maximum d'un moteur à induction. Le couple généré dans un moteur à induction dépend principalement de trois facteurs : l'intensité du courant rotorique, l'interaction entre le rotor et le flux magnétique du moteur, et le facteur de puissance du rotor. L'équation pour la valeur du couple pendant le fonctionnement du moteur est la suivante :

L'angle de phase de l'impédance totale du réseau RC varie toujours entre 0° et 90°. L'impédance représente l'opposition qu'un élément de circuit électronique oppose au passage du courant. Lorsque l'impédance du bobinage statorique est considérée négligeable, pour une tension d'alimentation donnée V1, E20 reste constant.

Le couple développé atteindra sa valeur maximale lorsque le côté droit de l'équation (4) est maximisé. Cela se produit lorsque la valeur du dénominateur, comme indiqué ci-dessous, est égale à zéro.

Soit,

Ainsi, le couple développé atteint sa valeur maximale lorsque la résistance rotorique par phase est égale à la réactance rotorique par phase dans les conditions de fonctionnement. En substituant sX₂₀ = R₂ dans l'équation (1), on obtient l'expression du couple maximum.

L'équation ci-dessus indique que l'amplitude du couple maximum est indépendante de la résistance rotorique.

Si sM désigne la valeur de glissement correspondant au couple maximum, alors selon l'équation (5) :

Par conséquent, la vitesse du rotor au point de couple maximum est donnée par l'équation ci-dessous :

Les conclusions suivantes concernant le couple maximum peuvent être tirées de l'équation (7) :

• Indépendance de la résistance rotorique : L'amplitude du couple maximum est indépendante de la résistance du circuit rotorique.

• Proportion inverse à la réactance rotorique : Le couple maximum varie en proportion inverse avec la réactance à l'arrêt X20 du rotor. Ainsi, pour maximiser le couple, X20 (et par conséquent, l'inductance du rotor) doit être minimisée.

• Ajustement via la résistance rotorique : En ajustant la résistance dans le circuit rotorique, le couple maximum peut être atteint à n'importe quel glissement ou vitesse cible. Cela est déterminé par la résistance rotorique au glissement sM = R2/X20.

• Nécessité de la résistance rotorique pour différentes conditions :

• Pour obtenir un couple maximum à l'arrêt, la résistance rotorique doit être élevée et égale à X20.

• Pour un couple maximum dans les conditions de fonctionnement, la résistance rotorique doit être faible.