glissement

Le glissement est la différence en pourcentage entre le champ magnétique tournant à l'intérieur d'un moteur à induction et la vitesse réelle de son rotor. Dans un moteur triphasé fonctionnant à 60 Hz en Amérique du Nord, le champ magnétique tourne à 1 800 tr/min (vitesse synchrone). Si l'arbre tourne à 1 750 tr/min, le glissement est d'environ 2,8 %. Ce décalage n'est pas un défaut, c'est le mécanisme qui permet au moteur de produire du couple.

La physique est simple. Le champ magnétique tournant n'induit de courant dans les barres du rotor que lorsqu'il y a un mouvement relatif entre le champ et le rotor. Si le rotor atteignait la vitesse synchrone, aucun courant ne circulerait, aucune force magnétique n'agirait et le moteur s'arrêterait. Le glissement doit exister pour que le rotor subisse la force qui le maintient en rotation. À pleine charge, la plupart des moteurs à induction industriels fonctionnent avec des glissements compris entre 2 et 5 %.

À vide, le glissement est minimal, peut-être de 0,5 à 1 %. À mesure que la charge mécanique augmente, le rotor ralentit, le glissement augmente et plus de courant circule dans le rotor. Ce courant accru crée une force de freinage magnétique plus forte, qui fournit le couple supplémentaire nécessaire pour entraîner la charge. Un moteur bobiné pour 1 800 tr/min pourrait en fait tourner à 1 700 tr/min sous charge nominale. Si un moteur est calé (rotor bloqué), le glissement atteint 100 % et le courant maximal du rotor circule, provoquant un échauffement rapide.

Le glissement varie selon la conception du moteur. Les moteurs standard ont un glissement d'environ 3 à 4 % à charge nominale. Les moteurs à glissement élevé, utilisés dans les applications nécessitant un couple de démarrage élevé, peuvent avoir un glissement de 5 à 10 % ou plus à pleine charge. Ces moteurs utilisent un matériau de barre de rotor à plus haute résistance pour augmenter la courbe de couple. Les moteurs à faible glissement, utilisés lorsque l'efficacité énergétique et la vitesse constante sont critiques, ont un glissement de 1 à 2 % et sont courants dans les entraînements de pompes et de ventilateurs.

La mesure du glissement nécessite la connaissance de la vitesse synchrone (déterminée par la fréquence du réseau et le nombre de pôles) et de la vitesse réelle (mesurée avec un tachymètre). La formule est simple: le glissement en pourcentage est égal à (vitesse synchrone moins vitesse réelle) divisé par la vitesse synchrone, multiplié par 100. Une augmentation du glissement au-dessus de la normale peut signaler une usure des roulements, une fracture des barres du rotor ou une charge excessive. Dans les installations utilitaires et industrielles, le glissement est surveillé pour prédire les pannes de moteur et pour calculer la consommation d'énergie réelle.