Calcul Puissance Moteur

La force motrice

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DETERMINATION DE LA PUISSANCE D’UN MOTEUR 1 INTRODUCTION Ce cours a pour but de déterminer la puissance d’un moteur électrique équipant un système de levage en fonctions des caractéristiques mécaniques de la charge à lever. Nous procéderons en deux étapes :  La première consiste à calculer directement la puissance du moteur nécessaire pour soulever la charge.  La deuxième consiste à vérifier que le choix du moteur est correct par un calcul des couples. Le système de levage peut se résumer par le diagramme fonctionnel suivant : le réseau

Le moteur

le treuil

le réducteur

la charge

2 CALCUL DE LA PUISSANCE DU MOTEUR Ce calcul se déroule en 3 étapes :

1

Calculer le poids de la masse à soulever.

F = mg

2

Calculer la puissance mécanique imposée par la charge en bout d’arbre du treuil

P = Fv

3

Ramener la puissance mécanique en sortie du treuil sur l’arbre moteur.

Faire intervenir les rendements des différents éléments entre la charge et l’arbre moteur. η=

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P(en

sortie)

P(en

entrée)

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Une fois que vous avez trouvé la puissance mécanique ramenée sur l’arbre du moteur, il suffit de prendre un catalogue constructeur et de choisir un moteur dont la puissance soit au moins égale au résultat de votre calcul. Exemple d’un extrait de catalogue de moteur :

3 VERIFICATION DU CHOIX DU MOTEUR PAR LE CALCUL DES COUPLES Cette deuxième étape est plus délicate que la première car il est presque impossible de prendre en compte tous les facteurs propres à un système pour faire les calculs. Dans la plupart des cas nous nous contenterons d’une approximation. Notre vérification se déroulera en 5 étapes :

1 2

Calculer le couple résistant imposé par Tr = F.d la charge d est la distance entre le point d’application de la force et l’axe du moteur Ramener la valeur du couple résistant sur l’arbre du moteur.

Il faut prendre en compte le rendement et le rapport de réduction du réducteur : T(moteur) =

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T(ch arg e) η×k

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3

4

Calculer le couple d’accélération

Ta = J dΩ/dt

3.1

Calculer le moment d’inertie au niveau de la charge

J = m (v/ω)²

3.2

Ramener l’inertie de la charge sur l’arbre du moteur

Jmoteur = Jcharge (ωcharge /ωmoteur) ²

Calculer le couple total

T = Ta + Tr Ta : couple d’accélération Tr : Couple résistant

5

Vérifier que le moteur peut fournir au démarrage le couple total

En fonction du moteur et du type de démarrage

En reprend l’extrait de catalogue il faut vérifier que le moteur peut fournir un couple moteur supérieur au couple résistant ramener sur son arbre, et qu’au démarrage il peut fournir un couple suffisant par rapport à l’accélération souhaitée.

Remarque : Pour un moteur asynchrone, dans un cas classique, on peut estimer le couple de démarrage à 2 fois le couple nominal. STEPHANE MEUNIER

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