Le freinage des moteurs asynchrones permet de convertir l’énergie électrique stockée dans le moteur en énergie thermique. Ce qui permet de réduire efficacement et en toute sécurité la vitesse. Le freinage électromécanique utilise des composants mécaniques pour convertir l’énergie cinétique du moteur en énergie électrique, pouvant être utilisée pour arrêter le moteur.
Le freinage mécanique repose sur le frottement mécanique entre les différentes parties du moteur pour réduire la vitesse. Il convient de choisir la méthode de freinage appropriée en fonction des conditions d’utilisation et des exigences spécifiques de l’application. Le freinage dynamique pouvant être l’option la plus efficace et facile à utiliser.
Présenté par : Telibi khadidja, Tahri Aicha Ikram, Jaafer Roua Nour.
Introduction Générale
Les moteurs asynchrones sont, de nos jours, d’un usage universel dans quasiment les tous aspects de notre vie. Traction, lévitation, électroménager et maintenant véhicule électrique, où le moteur asynchrone est au cœur du système de fonctionnement.
Dans certaines applications, il est exigé une commande précise de la vitesse de rotation de ces moteurs. Ce qui nécessite la mise en œuvre d’une commande adaptée. Plus simplement, dans d’autres applications, il est impératif d’obtenir l’arrêt le plus rapide possible du dispositif.
Dans cet objectif, un freinage mécanique par frottements n’est pas suffisamment énergique et les temps d’arrêts peuvent être trop longs.
On préfère utiliser, dans ces circonstances, des méthodes de freinage dites électriques. Cela consiste à créer un champ tournant dans l’entrefer de la machine dans le sens opposé à celui du rotor. Pour un freinage encore plus énergique, on peut combiner, de manière simultanée et plusieurs méthodes de freinage.
Il existe plusieurs méthodes des freinage des moteurs asynchrones. Comme il a été dit plus haut, à opposer le sens de rotation au champ tournant et qui se comporte en champ résistant de freinage.
Dans ce travail, nous avons examinerons les différentes méthodes de freinage des moteurs asynchrones et leur application dans diverses industrielles.
Nous explorerons les réglementations applicables à l’utilisation des moteurs, en mettant l’accent sur l’importance de choisir le procédé de freinage approprié.
Les procédés de freinage mécaniques
Le freinage mécanique d’un moteur asynchrone est une technique utilisée pour arrêter rapidement la rotation de l’arbre du moteur. Cette technique de freinage est généralement utilisée lorsque l’on souhaite arrêter rapidement une machine en mouvement.
Le freinage mécanique consiste à appliquer une force de friction sur l’arbre du moteur, ce qui ralentit la rotation. Cette force de friction peut être produite de plusieurs façons, notamment à l’aide de freins à disque ou de freins à tambour.
- Freins à disque utilisent des plaquettes de friction pours ralentir la rotation de l’arbre. Ces plaquettes sont pressées contre un disque fixé à l’arbre du moteur, ce qui crée une force de friction qui ralentit la rotation de l’arbre. Les applications nécessitant un freinage puissant utilisent généralement des freins à disque.
- Freins à tambour, quant à eux, utilisent des mâchoires de frein pour créer une force de friction sur un tambour.
- Les mâchoires de frein sont pressées contre le tambour, ce qui ralentit la rotation de l’arbre. Les applications nécessitant une puissance de freinage moyenne à faible utilisent généralement des freins à tambour.
Le freinage dynamique utilise l’énergie cinétique de la machine pour ralentir la rotation de l’arbre, tandis que le freinage par injection d’eau utilise de l’eau pour refroidir l’arbre et ainsi ralentir la rotation.
En conclusion
En conclusion, le freinage mécanique d’un moteur asynchrone est une technique de freinage largement utilisée pour arrêter rapidement la rotation du moteur. Cette technique utilise des freins à disque pour créer une force de friction sur l’arbre et ralentir la rotation.
Le freinage mécanique est souvent utilisé en combinaison avec d’autres techniques de freinage pour obtenir une puissance de freinage maximale. Il existe plusieurs types de freinage mécanique, dont le freinage à appel de courant et le freinage à manque de courant.
Freinage a appel de courant :
Le freinage à appel de courant est une technique qui utilise une tension alternative pour freiner la machine en mouvement. Lorsque la machine est arrêtée, un contacteur de frein est activé, ce qui coupe la tension du moteur.
Ensuite, une tension est appliquée aux bobines du frein, ce qui crée un champ qui freine l’arbre du moteur. Cette technique est généralement utilisée dans les applications nécessitant une puissance de freinage élevée, comme les machines de levage Lourdes. Dans ce document, nous allons explorer le principe de fonctionnement du freinage à appel de courant et ses applications pratiques.
Principe de fonctionnement du freinage à appel de courant :
Le freinage à appel de courant repose sur le principe de la force électromagnétique. Lorsque le courant électrique traverse une bobine, elle crée un champ magnétique qui peut être utilisé pour freiner un moteur.
Applications du freinage à appel de courant :
Le freinage à appel de courant est utilisé dans de nombreuses applications industrielles. Dans les machines-outils, il est utilisé pour arrêter rapidement la rotation des outils de coupe. Les ascenseurs et les équipements de levage, il est utilisé pour empêcher la descente rapide de la charge. Dans les moteurs à courant continu, il est utilisé pour contrôler la vitesse de rotation en ajustant le courant électrique.
Avantages et inconvénients du freinage à appel de courant :
Le freinage à appel de courant présente de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes de freinage, notamment la rapidité de l’arrêt, la faible usure des freins et la consommation d’énergie réduite. Cependant, il présente également certains inconvénients, notamment le risque de surchauffe de la bobine et le coût élevé des équipements.
En conclusion, le freinage à appel de courant est une méthode de freinage qui offre de nombreux avantages pour les applications industrielles. Son principe de fonctionnement repose sur la force électromagnétique, ce qui permet un arrêt rapide et une faible usure des freins.
Cependant, il est important de noter que cette technique peut présenter des risques de surchauffe de la bobine et nécessite des équipements spécifiques qui peuvent être coûteux.
Malgré ces inconvénients, le freinage à appel de courant reste une méthode populaire pour les machines-outils et les équipements de levage en raison de sa grande efficacité et de sa fiabilité.
Freinage a manque de courant :
Le freinage à manque de courant est une méthode de freinage couramment utilisée dans l’industrie. Elle est utilisée pour ralentir ou arrêter rapidement la rotation d’un moteur électrique. Cette technique est très répandue dans les équipements de levage, les machines-outils et les applications de transport. Dans ce document, nous allons explorer le principe de fonctionnement du freinage à manque de courant et ses applications pratiques.
Principe de fonctionnement du freinage à manque de courant :
Le freinage à manque de courant repose sur le principe de l’inversion du courant électrique. Lorsque le courant est coupé, le moteur continue de tourner grâce à l’inertie, mais il perd rapidement de la vitesse. Lorsque le courant est rétabli, le sens du courant est inversé, ce qui crée un champ magnétique opposé à la rotation du moteur. Cette force magnétique ralentit le moteur et peut le faire s’arrêter rapidement.
Applications du freinage à manque de courant :
Le freinage à manque de courant est utilisé dans de nombreuses applications industrielles. Les équipements de levage, il est utilisé pour arrêter rapidement la descente de la charge. Les machines-outils, il est utilisé pour arrêter rapidement la rotation des outils de coupe. Dans les applications de transport, il est utilisé pour ralentir ou arrêter rapidement les véhicules.
Avantages et inconvénients du freinage à manque de courant :
Le freinage à manque de courant présente de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes de freinage. Il est rapide, efficace et ne nécessite pas d’équipements supplémentaires. Il est également économique car il ne consomme pas d’énergie. Cependant, il peut présenter certains inconvénients, notamment en cas de surchauffe du moteur, de risque de défaillance des composants et de bruit émis lors du freinage.
En conclusion, le freinage à manque de courant est une méthode de freinage efficace et économique pour les applications industrielles. Elle repose sur le principe de l’inversion du courant électrique, qui permet un arrêt rapide et une faible consommation d’énergie. Cette technique est utilisée dans les équipements de levage, les machines-outils et les applications de transport pour ralentir ou arrêter rapidement la rotation d’un moteur électrique.
En fin de compte, le choix de la méthode de freinage dépendra des besoins spécifiques des avantages et inconvénients de chaque méthode. Le freinage à manque de courant est une option fiable et efficace à considérer pour les applications industrielles qui nécessitent une faible consommation d’énergie.
Les procédés de freinage électriques
Le freinage des moteurs asynchrones est une étape importante dans les applications industrielles où les machines doivent être arrêtées rapidement. Les procédés électriques de freinage de moteurs asynchrones sont des méthodes utilisées pour ralentir et arrêter ces moteurs.
Dans ce rapport, nous examinerons les principes, le fonctionnement et les applications des procédés électriques de freinage de moteurs asynchrones.
Le freinage par contre courant :
Le freinage par contre courant est une méthode de freinage utilisée dans les systèmes électromécaniques. Cette technique utilise le principe de l’induction électromagnétique pour produire une force de freinage.
Le principe de fonctionnement du freinage par contre courant :
Lorsque l’alimentation électrique est coupée, la rotation du rotor continue en raison de son inertie. Cependant, le courant électrique n’est plus fourni aux enroulements du stator. Les enroulements du stator créent un champ magnétique qui interagit avec le champ magnétique du rotor pour produire le mouvement.
Lorsque le courant est coupé, le champ magnétique créé par les enroulements du stator diminue et finit par disparaître. Cela crée une FEM qui s’oppose à la rotation du rotor et ralentit finalement le moteur jusqu’à son arrêt complet.
Applications du freinage par contre courant :
Le freinage par contre courant est utilisé dans une variété d’applications, y compris les équipements de levage et les machines-outils. Il est particulièrement utile dans les applications où un arrêt rapide et précis est nécessaire, comme dans les ascenseurs et les grues.
Avantages et inconvénients du freinage par contre courant :
Cette méthode de freinage a plusieurs avantages. Tout d’abord, elle est économique car elle utilise l’énergie électrique stockée dans le champ magnétique pour produire la force de freinage. De plus, elle permet un arrêt rapide et précis du moteur avec un minimum d’usure sur les composants mécaniques.
Cependant, il existe également des inconvénients à cette méthode de freinage. Tout d’abord, elle peut causer une surchauffe du moteur en raison de la production de courant induit. En outre, elle peut générer des niveaux sonores élevés lors du freinage, ce qui peut être un problème dans certaines applications.
En conclusion, le freinage par contre courant est une méthode de freinage utilisée dans les systèmes électromécaniques pour arrêter la rotation d’un moteur. Cette méthode est économique et permet un arrêt rapide du moteur avec un minimum d’usure sur les composants mécaniques.
Cependant, elle peut causer une surchauffe du moteur en raison de la production de courant induit et générer des niveaux sonores élevés lors du freinage, ce qui peut être un problème dans certaines applications.
Le freinage par injection du courant :
Le freinage par injection de courant est une méthode de freinage utilisée dans les systèmes de commande de moteurs électriques. Cette technique permet de ralentir ou d’arrêter la rotation d’un moteur en injectant un courant inverse dans les enroulements du moteur.
Le principe de fonctionnement du freinage par injection de courant :
Repose sur la production d’un couple électromagnétique qui s’oppose à la rotation du moteur. Lorsque le moteur est alimenté en courant continu, l’injection de courant inverse dans les enroulements du moteur crée un champ magnétique qui s’oppose au champ magnétique tournant produit par le moteur. Ce champ magnétique inverse ralentit la rotation du moteur et finit par l’arrêter complètement.
Il existe deux méthodes principales pour injecter le courant inverse dans les enroulements du moteur :
- Injection de courant CC : Cette méthode consiste à injecter un courant continu inverse dans les enroulements du moteur. Pour ce faire, un pont de diodes est utilisé pour redresser le courant alternatif produit par le moteur. Le courant redressé est ensuite inversé et réinjecté dans les enroulements du moteur. Cette méthode est simple et économique, mais elle peut être limitée en termes de puissance et peut provoquer une surchauffe du moteur.
- Injection de courant AC : Cette méthode utilise un convertisseur de fréquence pour produire un courant alternatif de fréquence variable qui est injecté dans les enroulements du moteur. Le courant alternatif inversé crée un champ magnétique inverse qui freine le moteur. Cette méthode est plus précise et plus puissante que l’injection de courant CC, mais elle est également plus coûteuse.
Avantages et inconvénients du freinage par injection de courant :
Le freinage par injection de courant présente plusieurs avantages par rapport aux autres méthodes de freinage. Tout d’abord, il permet un arrêt précis et rapide du moteur, ce qui est important pour les applications nécessitant un contrôle de positionnement précis. De plus, cette méthode peut prolonger la durée de vie du moteur en évitant les arrêts brutaux. Ce procédé de freinage est réalisé sans supplément de cout.
Cependant, cette méthode peut également avoir quelques inconvénients. Tout d’abord, elle peut générer de la chaleur en raison de l’injection, ce qui peut endommager le moteur s’il est utilisé fréquemment.
De plus, le coût de l’équipement de freinage par injection de courant peut être plus élevé que celui des autres méthodes. Et si la charge n’est pas entrainée, le moteur ne redémarre pas en sens inverse.
Applications du freinage par injection de courant :
Le freinage par injection de courant est utilisé dans une variété d’applications industrielles, y compris les équipements de levage, les machines-outils et les applications de transport.
Le choix de la méthode de freinage dépendra des besoins spécifiques de chaque application et des avantages et inconvénients de chaque méthode.
Conclusion Générale
Le freinage des moteurs asynchrones sont des éléments clés pour assurer une utilisation sûre et efficace de ces équipements.
Il existe différents types de freinage tels que : le freinage par injection de courant continu, le freinage par inversion de phase et le freinage par résistance dynamique.
Le choix du procédé de freinage dépend des exigences spécifiques de l’application notamment de la charge du moteur.
En fin de compte, en choisissant le bon procédé de freinage et en respectant les normes de sécurité. Les moteurs asynchrones peuvent être utilisés de manière efficace et sûre dans une variété d’applications industrielles et commerciales.