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Circuit de commande de redémarrage d'un réfrigérateur après une coupure de courant

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par Fenel J et Pierre-Claude FEVRIN et DUMEUS
Quisqurya - Ingénieur électrique 2012
  

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2.- PRESENTATION DU SUJET

2.1.- Moteurs compresseurs: Charges

2.1.1.- Généralités

Le moteur-compresseur du réfrigérateur est constitué d'un moteur asynchrone monophasé et d'un compresseur à piston en entraînement direct, le tout dans une cloche hermétiquement soudée. Il a la forme d'une boule noire avec un boîtier de connexion électrique et trois tubes dont deux sont utilisés. Pour intervention et réparation, il reste une prise de charge. (Figure 2.1.1).

Figure 2.1. 1 : moteur-compresseur (source Danfoss compresseur)

Plusieurs grandes familles de moteurs électriques sont couramment utilisées dans les appareils ménagers. Leur puissance peut varier de 50W à 1,5 kW. Les moteurs universels (à balais) et moteurs à induction (sans balais), sont les plus populaires et moins chers. Le moteur à induction ou moteur asynchrone monophasé n'a aucune connexion entre le stator et le rotor ce qui est important en frigération car le moteur est scellé avec le compresseur. En outre, le moteur à induction est silencieux, robuste, facile à construire et peu coûteux.

 

Projet de fin d'études de DUMEUS Pierre-Claude et FEVRIN Fénel J. Page 2

« Circuit de commande de redémarrage d'un réfrigérateur après une coupure de courant.» 2.1.2.- Principe de fonctionnement des moteurs monophasés

Le fonctionnement d'un moteur triphasé réside dans l'utilisation d'un champ tournant produit par des tensions alternatives déphasées. Les bobines disposées dans le stator à 120o les unes des autres sont le siège de trois champs magnétiques produits par les courants qui y circulent. Ces champs sont déphasés de 120o entre eux et varient avec les courants qui les créent. Ils induisent ainsi des courants rotoriques qui exercent des forces sur des couples sur le rotor.

Le fonctionnement du moteur monophasé est similaire (voir figure 2.1.2). Cependant, le champ tournant variable produit par le courant du stator est décomposé mathématiquement en deux champs égaux, tournant en directions opposées, produisant des torques opposés. Toutefois, une fois que le rotor commence à tourner dans une direction, le couple développé dans cette dernière augmente : le moteur prend de la vitesse jusqu'atteindre la vitesse nominale. Le moteur monophasé n'ayant pas de couple de démarrage suffisant nécessite d'un mécanisme externe pour amorcer la rotation. Pour cela, on utilise deux enroulements statoriques parcourus par des courants en quadrature.

Figure 2.1. 2 : comparaison des enroulements des moteurs triphasés et monophasés 2.1.3.- Construction des moteurs monophasés

Le moteur asynchrone triphasé est constitué d'une partie fixe, le stator comportant le bobinage et d'une partie rotatoire, le rotor bobiné en cage d'écureuil qui est induit par le champ tournant produit par les courants statoriques. Le moteur à induction monophasé et le moteur triphasé sont construits de façon semblable, avec toutefois cette différence importante que, dans

 

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le moteur monophasé, on ne se sert généralement que des deux tiers des encoches du stator du dernier. Le moteur triphasé a trois enroulements pour créer le champ tournant tandis que le moteur monophasé a quatre enroulements connectés deux-à-deux en série ; les deux paires de pôles étant orthogonales : l'enroulement principal (P) ou de marche (R : Run) et l'enroulement auxiliaire (A) ou de démarrage (S : Start) fonctionnant durant la période de démarrage. Ces quatre enroulements réalisent, en fait, un moteur tétraphasé (90o = 360o / 4). (Voir figure 2.1.2)

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