Électricité · Électricité industrielle

Variateur de fréquence — vitesse moteur, fréquence et glissement

Reliez fréquence électrique, nombre de pôles, vitesse synchrone et vitesse d’arbre d’un moteur, avec glissement explicite pour les moteurs asynchrones.

Créé le v1.0

Par Thibaut Grzelak, ingénieur calcul mécanique

Électricité industrielle
01Données du calculnₛ = 120 · f / p
fVFDf →Mpnnₛ = 120 f / ps
Reliez fréquence électrique, nombre de pôles, vitesse synchrone et vitesse d’arbre d’un moteur, avec glissement explicite pour les moteurs asynchrones.
Hz
tr/min
tr/min
%
02

Résultats

Vitesse synchrone nₛ
—tr/min

Vitesse du champ tournant déterminée par la fréquence et le nombre de pôles.

Vitesse réelle d’arbre n
—tr/min

Vitesse d’arbre estimée après prise en compte du glissement.

Glissement s
—%

Écart relatif entre vitesse synchrone et vitesse réelle en régime moteur.

Relation et application numériquenₛ = 120 · f / p ; n = nₛ · (1 − s)

—

p est le nombre total de pôles du moteur ; il doit être un entier pair d’au moins 2. nₛ est la vitesse synchrone du champ tournant et n la vitesse réelle de l’arbre en régime établi. Le calcul est limité au régime moteur avec 0 ≤ s < 100 %. Pour une machine synchrone ou une estimation idéale, utilisez s = 0 %. La relation ne dimensionne pas le variateur et ne vérifie pas loi U/f, couple disponible, affaiblissement de champ, rampes, harmoniques, échauffement, protections ou limites constructeur.

01Formules et symboles

Formules utilisées

nₛ120 · f / pVitesse synchrone depuis la fréquence et le nombre de pôles
nnₛ · (1 − s)Vitesse réelle depuis la vitesse synchrone et le glissement
fnₛ · p / 120Fréquence depuis la vitesse synchrone et le nombre de pôles
s(nₛ − n) / nₛGlissement depuis les vitesses synchrone et réelle
02Hypothèses et limites

Domaine de validité

  • p est le nombre total de pôles du moteur ; il doit être un entier pair d’au moins 2.
  • nₛ est la vitesse synchrone du champ tournant et n la vitesse réelle de l’arbre en régime établi.
  • Le calcul est limité au régime moteur avec 0 ≤ s < 100 %. Pour une machine synchrone ou une estimation idéale, utilisez s = 0 %.
  • La relation ne dimensionne pas le variateur et ne vérifie pas loi U/f, couple disponible, affaiblissement de champ, rampes, harmoniques, échauffement, protections ou limites constructeur.
03Exemple de vérification

Cas numérique de référence

  1. f = 50 Hz · p = 4 · s = 3 %
  2. nₛ = 120 × 50 / 4 = 1500 rpm
  3. n = 1500 × (1 − 0.03) = 1455 rpm
  4. Inverse check: n = 1455 rpm · p = 4 · s = 3 % → f = 50 Hz
04Références

Références techniques

  1. IEC 60034-1 — Rotating electrical machines: rating and performance.

FAQ

Que représente le nombre de pôles ?

p est le nombre total de pôles magnétiques du moteur. Les valeurs usuelles sont 2, 4, 6, 8, etc.

Pourquoi la vitesse réelle est-elle inférieure à la vitesse synchrone ?

Un moteur asynchrone doit conserver un glissement positif en régime moteur pour développer son couple.

Puis-je utiliser 0 % de glissement ?

Oui pour une vitesse synchrone idéale ou une machine synchrone. Pour un moteur asynchrone chargé, utilisez un glissement réaliste.

Ce calcul dimensionne-t-il le variateur VFD ?

Non. Il relie fréquence et vitesse uniquement ; le choix du variateur doit aussi considérer courant, tension, couple, surcharge et conditions d’utilisation.