Electricité
Moteur à deux vitesses
Dahlander
Root » Serveurs » Electro » Electricité » Moteurs » Asynchrones » Dahlander

Le moteur Dahlander est un moteur asynchrone à deux vitesses.
-

-

Votre annonce sur ce site

Encart à partir de 400×150 pixels

C'est possible pour seulement 20€ par mois!

Moteur à commutation de pôles

Le moteur Dahlander est un moteur asynchrone qui peut tourner à deux vitesses, par exemple 1450 et 2900 tours. Ces moteurs ont les même caractéristiques qu'un moteur asynchrone classique, sauf les deux vitesses. Il ne s'agit pas de deux moteurs simples qui sont accouplés et dont on utilise soit l'un, soit l'autre, mais d'un moteur dont tous les bobinages sont utilisés, quelle que soit la vitesse.



Le Dahlander (aussi appellé moteur à commutation de pôles) n'est pas une forme particulière de montage triangle-étoile. Une construction triangle-étoile est conçue pour faire démarrer le moteur avec un appel de courant moindre (et également un couple moindre). Le Dahlander a environ le même couple élevé aux deux vitesses.

Ces moteurs ont 6 bobinages, avec chaque fois deux bobinages consécutifs qui peuvent être connectés dans le même sens ou dans le sens inverse:

  • Si les deux bobinages sont connectés dans le même sens (en parallèle), l'action des deux bobinages va se superposer comme s'il s'agissait d'un seul bobinage et on obtient en fait un seul pôle large. Le moteur a alors 3 pôles magnétiques et le moteur tourne à sa vitesse élevée, par exemple 2900 tours.

  • Si les deux bobinages sont connectés en série, chaque bobinage produit un champ inverse et on obtient deux pôles, donc 6 pôles magnétiques en tout. Le moteur tourne à sa vitesse basse, par exemple 1450 tours.

La cage d'écureuil s'adapte automatiquement au nombre de pôles (puisqu'elle n'a pas de champ magnétique intrinsèque). Par contre le moteur synchrone avec son champ rotorique fixe ne peut travailler qu'avec un nombre fixe de pôles, que ce soit 3, 6, 9 ou 4 (triphasé ou diphasé).

La plupart des moteurs à commutation de pôles ont un couplage interne triangle-double étoile avec une puissance légèrement moindre sur la basse vitesse. Dans beaucoup d'applications on veut en effet une puissance moindre en petite vitesse. Cela tombe bien, le moteur qui tourne plus lentement a également un moins bon refroidissement. La plaquette signalétique indique alors deux puissances, notament 1.0/1.5kW pour une vitesse de 700/1400 tours/minute, voir exemple de branchement et plaquette en bas de page.


L'exemple à gauche montre le branchement typique triangle-double étoile (ΔYY) et le dédoublement des pôles.

Cummuté sur la basse vitesse, le facteur de puissance est généralement un peu moins bon, mais cela ne porte pas à conséquence (le courant étant plus faible en basse vitesse).

Il existe également des moteurs Dahlander à trois vitesses, mais ils sont peu courants. Ils nécessitent un bornier à 9 connections. La basse vitesse est 1/3 de la haute vitesse, et la vitesse moyenne est 1/2 de la haute vitesse. On préfère actuellement utiliser un onduleur qui permet une variation très souple de la vitesse et du couple dans des grandes limites.

Les schémas suivants montrent les connections électriques au bornier ainsi que les connections internes du moteur. L'exemple montre à gauche 6 pôles et 3 pôles à droite: les deux bobinages produisent en effet un champ dans le même sens ou dans le sens inverse.

Le premier exemple montre la connection la plus utilisée qui produit un couple pratiquement constant aux deux vitesses (avec donc une puissance plus faible à basse vitesse, de l'ordre de 50 à 80%).

Triangle/Double étoile

Δ / YY

Puissance basse vitesse:
50 - 80%

Couple bv identique

Etoile/Double étoile

Y / YY

Puissance basse vitesse:
20 - 30%

Couple bv: 50%

Basse vitesseHaute vitesse
La basse vitesse est toujours 50% de la haute vitesse

Le second exemple montre une connection moins utilisée. Le branchement électrique (alimentation) est toujours le même, mais les bobinages sont connectés différemment dans le moteur même. Extérieurement on ne voit pas la différence et il faut consulter la plaque signalétique. Il s'agit d'un montage étoile qui est branché soit en série (basse vitesse), soit en parallèle. Ce moteur est caractérisé par un couple plus faible à la basse vitesse, la puissance étant de 20 à 30% de la puissance à haute vitesse. Ce type de moteur est utilisé pour les pompes centrifuges et les ventilateurs.


A droite un exemple extrait d'un cours d'électricité de 1980, quand les élèvent apprenaient vraiment l'électricité. Maintenant ils apprennent à programmer en Logo et savent tout sur les API, mais ils ne savent même pas cabler une armoire électrique ni brancher une taque de cuisson.

Sans le texte, le dessin ne montre pas vraiment que le nombre de pôles est dédoublé pour la petite vitesse.


Utiliser le montage étoile-triangle
pour une seconde vitesse?

"Le moteur dahlander étant bien plus cher qu'un moteur asynchrone classique, pourquoi ne pas utiliser un moteur asynchrone normal avec couplage étoile-triangle pour obtenir la petite vitesse?"

Le montage étoile-triangle d'un moteur asynchrone classique n'est pas conçu pour donner une seconde vitesse. Un moteur asynchrone normal n'a qu'une seule vittesse nominale.

En montage étoile (démarrage) l'appel de courant et le couple sont plus faibles. Il est possible que la vitesse nominale du moteur ne soit pas atteinte (même à vide). Ce qui est sûr, c'est que la vitesse est moins stable et varie fortement avec la charge. Le rendement est moindre à cause du glissement important (le rotor chauffe plus).

On peut créer une seconde vitesse avec le montage étoile-triangle dans certaines applications où la charge augmente exponentiellement avec le régime (ventilateurs industriels), mais la basse vitesse n'est pas définie et dépend des conditions d'utilisation.


Utiliser un Dahlander pour le démarrage?

Triangle/Double étoile
Dahlander Δ/YY
Etoile/Double étoile
Dahlander Y/YY
Etoile/Triangle
(démarrage classique)
Triangle
(pas de commutation)
Appel de courant
Couple au démarrage⊕⊕⊕⊕⊕
Basse vitesseTrès stableStableDépend de la chargeNon

Il est possible d'utiliser la basse vitesse pour démarrer (comme dans un branchement de démarrage étoile-triangle), mais le couple au démarrage est plus puissant (et l'appel de courant également), c'est surtout le cas pour les Dahlanders Δ / YY. Un moteur Dahlander n'est pas une alternative si on recherche un démarrage avec un appel de courant moindre.


Démarrage étoile-triangle avec un moteur Dahlander

Le moteur dahlander ne permet pas un démarrage étoile-triangle. Si un démarrage avec appel de courant réduit est nécessaire, on utilise un autotransformateur rabaisseur triphasé. Comme ce transfo ne doit fournir du courant que pendant quelques secondes, il peut être construit pour une puissance plus faible.

Comment déterminer le type de moteur?

Tout d'abord en déchiffrant la plaquette signalétique, si vous voyez ΔYY, c'est un Dahlander. Si ce n'est pas possible on détermine le type de moteur en mesurant la continuité au bornier:
  • Moteur asynchrone classique: continuité entre les contacts comme indiqué à droite. Il permet un montage étoile ou triangle.

  • Dahlander: toutes les 6 broches sont en continuité.

  • Moteur à double bobinage: les trois broches du haut font contact entre elles, ainsi que les broches du bas. Il permet un rapport de vitesses qui n'est pas de 1:2 mais de 2:3 ou 1:3. Le moteur est bobiné en interne en triangle ou étoile et ne peut pas être modifié. Le rendement est moins bon qu'avec un Dahlander, puisque pour une vitesse donnée seule la moitié des bobinages est en fonction.

Indication de branchement et plaquette signalétique typique d'un moteur Dahlander.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's

-