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Motor

Moteur à induction Slip

Calculez le glissement du moteur à induction, la vitesse synchrone, la fréquence de glissement et la vitesse du rotor pour les moteurs à induction à courant alternatif.

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Formule

n_s = 120f/p, s = (n_s − n_r)/n_s

n_s— Synchronous speed (RPM)
n_r— Rotor speed (RPM)
f— Supply frequency (Hz)
p— Number of poles

Comment ça marche

Le rotor d'un moteur à induction à courant alternatif tourne toujours légèrement plus lentement que le champ magnétique rotatif (vitesse synchrone) car il a besoin d'un mouvement relatif entre le champ et les conducteurs du rotor pour induire du courant et produire un couple. Cette différence de vitesse, exprimée en pourcentage de la vitesse synchrone, est appelée glissement (s). Vitesse synchrone N_s = 120 × f/P (où f est la fréquence d'alimentation en Hz et P est le nombre de pôles). Le glissement augmente avec le couple de charge ; à la charge nominale, le glissement est généralement de 2 à 8 % pour les moteurs à induction standard.

Exemple Résolu

Un moteur à induction 4 pôles de 60 Hz fonctionne à 1746 tr/min sous charge nominale. Étape 1 — Vitesse synchrone : N_s = 120 × 60/4 = 1800 tr/min Étape 2 — Slip : s = (N_s − N_r) /N_s × 100 s = (1800 − 1746)/1800 × 100 = 54/1800 × 100 = 3,0 % Étape 3 — Fréquence du rotor (fréquence des courants induits dans le rotor) : f_r = s × f = 0,03 × 60 = 1,8 Hz Étape 4 — Effet de l'augmentation de la charge : si le couple de charge double et que le glissement augmente à 6 % : n_R = N_s × (1 − s) = 1 800 × 0,94 = 1 692 tr/min Résultat : À la charge nominale, le moteur tourne 3 % en dessous de la vitesse synchrone. Le doublement de la charge réduit la vitesse à 1 692 tr/min, ce qui reste acceptable pour la plupart des applications.

Conseils Pratiques

  • ✓Pour les applications à variateur de fréquence (VFD), n'oubliez pas que la vitesse synchrone change proportionnellement à la fréquence de sortie, de sorte que la vitesse de glissement nominale en tr/min reste approximativement constante sur toute la plage de vitesse
  • ✓Les moteurs à haut rendement (IE3/IE4) ont un glissement plus faible (1 à 2 %) que les moteurs standard (IE1 à 5 à 8 %) car leur résistance du rotor est plus faible, ce qui signifie également qu'ils sont plus difficiles à démarrer avec des démarreurs à tension réduite
  • ✓Mesurez la vitesse réelle de l'arbre à l'aide d'un tachymètre pour déterminer le glissement de fonctionnement ; cela permet de détecter rapidement une surcharge ou une augmentation de la friction mécanique avant que des dommages thermiques ne surviennent

Erreurs Fréquentes

  • ✗S'attendre à ce qu'un moteur à induction fonctionne exactement à une vitesse synchrone, ce n'est pas possible, car zéro glissement signifie zéro courant de rotor induit et aucun couple
  • ✗Ignorer le glissement lors du calcul de la vitesse du moteur à partir du nombre de pôles et de la fréquence uniquement : un moteur 4 pôles à 60 Hz tourne à environ 1750 tr/min, et non à 1800 tr/min
  • ✗Confusion entre la fréquence de glissement et la fréquence d'alimentation : les courants du rotor sont à une fréquence de glissement beaucoup plus faible (1 à 5 Hz généralement), et non à 50/60 Hz

Foire Aux Questions

Le couple de glissement au moment de la rupture (maximum) est le coefficient de glissement à l'arrachement, généralement de 10 à 25 % pour les moteurs standard. Au-delà de ce point, toute charge supplémentaire entraîne une décélération rapide du moteur et un calage. Le rapport entre le couple de claquage et le couple nominal est généralement de 2 à 3 fois pour les moteurs de type B.
Le couple est proportionnel à V². Si la tension chute de 10 %, la capacité de couple chute d'environ 19 %. Pour maintenir le même couple de charge, le glissement doit augmenter considérablement, ce qui augmente le courant du rotor et les pertes. Une basse tension prolongée provoque une surchauffe et constitue l'une des principales causes de défaillance prématurée du moteur.
Oui, lorsque le rotor tourne plus vite que le champ synchrone (par exemple, lorsqu'il est entraîné par une charge externe ou lors d'un freinage par récupération), le glissement est négatif et la machine agit comme un générateur d'induction, réinjectant de l'énergie dans l'alimentation.

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