Dans certains cas il est nécessaire d’avoir la possibilité de freiner un moteur asynchrone triphasé, c’est-à-dire d’entraîner le rotor dans le sens inverse encore pendant qu’il est en rotation.
Les dispositifs de freinage électro - mécaniques qui font appel à une machine supplémentaire associée ou intégrée au moteurprincipal ont été vus dans la partie théorique.
2. Matériels (Équipements et matière d'œuvre) par équipe:
b) Équipements
b) Matière d'œuvre
3. Description
Ce procédé consiste à inverser le branchement du stator alors que le moteur est encore en rotation :
- le flux magnétique et le rotor tourne en sens inverse,
- le glissement est supérieur à 1 ( dès l’instant de l’inversion, il est même très voisin de 2).
Ainsi, le moteur entraîné en sens inverse du sens de son propre couple tend à freiner le mouvement (fig. 1).
Couple de freinage
Fig. 1
Fig. 1
Si ce mode de freinage est appliqué sur un moteur à rotor bobiné, le couple de freinage peut être modulé parl’insertion de résistances rotoriques (souvent les mêmes qui ont servi au démarrage).
Les courants rotoriques atteignent des valeurs importantes, l’énergie correspondant au freinage est dissipée sous forme thermique :
- les moteurs doivent présenter une capacité thermique compatible avec cette dissipation d’énergie.
Par ailleurs, la tension rotorique au début de freinage est double de la tension de décollage :
- les moteurs à rotor bobiné doivent avoir un isolement qui tienne compte de cette
particularité.
Il faut également veiller au contrôle de l’arrêt pour éviter que le moteur ne tourne en sens inverse. Ce contrôle est assuré :
- soit par dispositif chronométrique,
- soit par relais de mesure de vitesse (contacts centrifuges),
- soit par relais de mesure de tension rotorique,
- soit par relais de mesure d’intensité statorique.
Les deux derniers procédés donnent une image très fidèle de la vitesse.
4. Freinage des moteurs à cage
Ce procédé consiste à inverser le sensdu champ tournant statorique pour freiner rapidement un mouvement. Les intensités stator et rotor sontde même ordre qu’au démarrage: l’énergie est dissipée en chaleur dans le rotor qui doit avoir une capacité thermique suffisante si la fréquence des manœuvres est élevée.
Hormis pour les petits moteurs, des résistances R seront introduites.
Schéma du circuit de puissance
L1, L2, L3 : arrivée du réseau triphasé
Q1 : sectionneur porte-fusibles tripolaire équipé avec 2 contacts à fermeture
K : contacteur tripolaire de ligne, équipé avec un contact à fermeture et un contact à ouverture
FR: contacteur de freinage, équipé avec un contact à fermeture et un contact à ouverture
F2 : relais de protection thermique à un contact à ouverture
M3 ~ ∆: moteur asynchrone triphasé à rotor à cage
Le circuit de puissance est protégé contre les court-circuits par les fusibles du type
aM intégrés au sectionneur tripolaire et contre les surintensités par le relais
thermique dont le calibre est égal à In.
Schéma du circuit de commande
L1, L3 : arrivée du réseau triphasé
Q1 : sectionneur porte-fusibles tripolaire équipé avec 2 contacts à fermeture
K : contacteur tripolaire de ligne, équipé avec un contact à fermeture et un contact à ouverture
FR: contacteur de freinage, équipé avec un contact à fermeture et un contact à ouverture
F2 : relais de protection thermique à un contact à ouverture
KA1 : relais auxiliaire (ou contacteur auxiliaire) à un contact à fermeture temporisé au travail
F1 : fusible
S1 : boutons-poussoirs à ouverture et à retour automatique
S2 : boutons-poussoirs à fermeture et à retour automatique
Le circuit de commande est protégé par le fusible F1 et isolé de toute alimentation par le sectionneur Q1.
• Contrôle par contact temporisé
Le contacteur d’inversion de marche FRest alors mis sous tension pour un temps constant. Ce procédé ne peut donc s’appliquer que si le couple résistant est constant. L’arrêt de freinage est obtenu ici par action sur le bouton FR. On obtient K= 0 et FR= 1 pour 3 s.
• Contrôle par contact centrifuge
L’arrêt normal est, ici encore, obtenu par impulsion sur AT. L’arrêt par impulsion sur FRentraîne K= 0 et, par X, la mise sous tension de FR.
Quand la vitesse nn’est plus que de quelque dizaines de tours/minle contact, ouvert par la force centrifuge, est rétabli. Le relais Xmis sous tension assure la coupure de FR.
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