Étude Thermique d’un Moteur Asynchrone à Double Cage

Abstract

Dans le cadre de notre travail, nous avons effectué une modélisation thermique d’un moteur asynchrone triphasé à double cage auto-ventilée, de puissance égale à 7.5 kW et de p=1. Nous avons présenté les résultats de simulation électromagnétique (en régime statique) et thermique (en régime stationnaire) effectués respectivement par l’environnement MATLAB et par calcul numérique en 2D sous FEMM. Dans les deux premières parties de notre travail, nous avons donné un aperçu sur le concept et les généralités des moteurs asynchrones, ainsi nous avons donné un petit aperçu sur le MASDC suivi d’un calcul des pertes, à l’aide d’une méthode classique (par schéma équivalent en G). Dans les deux dernières parties, nous avons présenté les modes de transfert de chaleur dans les moteurs, ainsi que les différentes méthodes d’étude de comportement thermique et enfin les résultats de simulation obtenus. A l’aide du logiciel de calcul et de programmation Matlab, nous avons tracé l’évolution du couple électromagnétique et le courant statorique absorbé en fonction du glissement, cela entant en régime permanent. Nous avons constaté que le couple moteur développé au démarrage est supérieur de 1.02 fois par rapport à son couple nominal. De même pour le courant statorique qui est augmenté de 2.12 fois plus en rapport au courant nominal. Nous nous sommes orientés par la suite vers l’environnement LUA Script et FEMM pour une conception virtuelle en 2D d’un modèle magnéto-harmonique et thermique de notre MASDC. Le calcul des pertes effectué nous a permis de calculer les densités de pertes dans chaque région du MASDC étudié, ainsi que d’entamer le calcul thermique. Dans un premier temps, nous avons pu extraire l’évolution de la température au niveau des enroulements statoriques, ainsi nous avons constaté que la température maximale, dans ces derniers, ne dépasse pas les 317.5 K au régime nominal ( g 3.4% n ? ), cela nous confirme que notre moteur est conforme à sa classe d’isolation IP 44. Dans un deuxième temps, nous avons effectué une simulation de la température au niveau d’un segment radial pour visualiser la distribution de la température au sein du moteur étudié. Nous avons constaté que la température maximale est notée au niveau du rotor qui est égale à 351K et au fur et à mesure qu’on se rapproche de l’extrémité du moteur, les valeurs de la température diminuent. Autrement dit, le rotor représente la source principale de chaleur dans le MASDC. En guise de perspective, on site quelqu’une qui peuvent contribuer à l’amélioration de MASDC : ? Il serait judicieux de faire un calcul en 3D ; ? Utiliser un logiciel hyper formant (comme outil dans ce travail) ; ? Il est nécessaire de faire des essais expérimentaux pour mieux édifier le modèle.