Puissance et tension – des paramètres clés dans le choix d’un moteur électrique

Puissance et tension – la base d’une sélection correcte des moteurs électriques

La sélection d’un moteur électrique dans les applications industrielles est bien plus que le choix de la bonne puissance dans un catalogue. Dans la pratique de l’ingénierie, la puissance et la tension, leur relation mutuelle et leur influence sur le fonctionnement de l’ensemble du système d’entraînement sont cruciales. La compréhension de ces paramètres est essentielle tant pour la conception de nouvelles machines que pour la modernisation ou la réparation d’installations existantes.

Dans cet article, nous expliquons ce qu’est la tension, comment la puissance diffère de la tension, comment interpréter la puissance d’un courant électrique et ce que sont les puissances active, réactive et apparente dans la pratique industrielle.

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Qu’est-ce que la tension et pourquoi est-elle importante lors du choix d’un moteur ?

Qu’est-ce que la tension ? La tension est la différence de potentiel électrique entre deux points d’un circuit. Elle détermine le potentiel de travail d’une source d’énergie, mais ne permet pas en soi de déterminer la quantité d’énergie qui sera effectivement consommée par la charge.

Dans la pratique industrielle, la tension nominale est cruciale. Il s’agit de la valeur de tension pour laquelle le moteur a été conçu et pour laquelle le fabricant garantit un fonctionnement sûr et durable.

• une tension trop faible entraîne un courant plus faible et un couple plus faible
• une tension trop élevée entraîne une surchauffe des enroulements
• le non-respect de la tension nominale réduit la durée de vie de l’isolation du moteur

Un voltmètre ou une pince de mesure avec une fonction de mesure de la tension est utilisé pour vérifier la tension.

Quelle est la différence entre la puissance et la tension ?

Quelle est la différence entre la puissance et la tension ? C’est l’une des questions les plus fréquentes qui se posent lors de la sélection des moteurs et des variateurs :

• tension – définit le potentiel de travail d’une source d’énergie
• puissance – spécifie la quantité d’énergie effectivement consommée par le récepteur par unité de temps

La tension ne vous indique pas la quantité d’énergie consommée. Seule la puissance indique la charge réelle du système et la quantité de travail effectuée par le moteur.

Puissance électrique – définition et calculs

La puissance d’un courant électrique est le produit de la tension et du courant absorbé par un appareil donné. Elle détermine le travail effectué par l’électricité dans une unité de temps donnée.

Pour les systèmes à courant continu (CC) :

P = U – I

où :
P – puissance
U – tension
I – courant

Dans les systèmes à courant alternatif (CA), on distingue plusieurs types de puissance en raison du déphasage entre la tension et le courant.

Puissance active, réactive et apparente – concepts clés des systèmes à courant alternatif

La puissance réactive et la puissance active apparente sont les trois principales composantes de la puissance dans les systèmes à courant alternatif qui affectent directement la sélection du moteur, de l’onduleur, des protections et de la charge réelle sur le réseau.

Puissance active

La puissance active (P) est la partie de l’énergie électrique qui est convertie en travail mécanique ou en chaleur. C’est la puissance active qui est responsable du travail effectif du moteur et de sa capacité à entraîner la machine.

Puissance réactive

La puissance réactive (Q) est l’énergie qui ne fait pas de travail utile ou qui n’est pas convertie en chaleur. Pendant le fonctionnement, le système la prélève sur le réseau et la restitue à la source, ce qui entraîne une charge supplémentaire pour le système.

Puissance apparente

La puissance apparente (S) est la somme géométrique de la puissance active et de la puissance réactive. Elle décrit la charge totale qu’une charge – par exemple un moteur – représente pour le réseau électrique.

La relation entre les différents types de puissance est décrite par les formules :

P = S – cos(Φ)
Q = S – sin(Φ)

Calcul de la puissance apparente

• S = U_sk – _Isk – en utilisant les valeurs efficaces de la tension et du courant
• S = 1/2 –_Um –_Im – pour les formes d’onde sinusoïdales
• S = √(P² + Q²) – connaissance des valeurs de la puissance active et réactive

Mesures de puissance et de tension dans la pratique industrielle

Les valeurs de puissance active et réactive peuvent être mesurées à l’aide d’une pince de mesure. Pour que la mesure soit fiable, il est nécessaire que le compteur soit correctement réglé et que la mesure soit effectuée de la bonne manière.

• sélection du mode monophasé ou triphasé
• mesure sur un fil approprié
• raccordement correct des sondes de mesure

N’oubliez jamais :
Avant d’effectuer une mesure, lisez le mode d’emploi de l’appareil de mesure et le schéma du circuit à mesurer.

Conseils pratiques d’ingénierie pour le choix du moteur

• ne pas choisir un moteur uniquement sur la base de la puissance du catalogue
• vérifiez toujours la tension nominale
• tenez compte de la puissance apparente lors du choix de l’onduleur
• s’appuyer sur des mesures réelles et pas seulement sur la documentation

Une bonne compréhension de la relation entre la puissance et la tension est essentielle au fonctionnement fiable des systèmes d’entraînement et permet à l’industrie de réaliser de réelles économies sur les coûts d’exploitation.

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