Machine cc

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MACHINE A COURANT CONTINU 1° Introduction

La machine à courant continu est réversible, elle peut fonctionner en moteur ou en génératrice. Dans les deux cas de conversion d’énergie, on note des pertes.

Energie électrique

Moteur Pertes

Energie mécanique

Energie mécanique

Génératrice

Energie électrique

Pertes

2° Description

Rotor Bobinage de l’induit Pole auxiliaire decommutation Balai

Inducteur

Enroulement de compensation Inducteur

Bobines excitatrices et stabilisateurs

Stator

1

Puissance 100 KW : utilisation de pôles de compensation. La machine à courant continu est constituée principalement : - d’un circuit magnétique composé d’un stator (fixe) et d’un rotor (tournant) séparés par un entrefer. - de circuit(s) électrique(s) par exemple :l’inducteur (bobines excitatrices pour produire le flux en l’absence d’aimants permanents et l’induit. - d’un collecteur associé à des balais permettant une liason électrique rotorique avec l'extérieur INDUCTEUR

L’inducteur est constitué : - d’une culasse en acier qui est feuilletée - d’une paire ou plusieurs paires de pôles - de bobines excitatrices en l’absence d’aimants permanents.

N

BS

INDUIT L’induit est nécessairement feuilleté pour éviter les pertes magnétiques. Les tôles sont découpées et isolées les une des autres .Sur la périphérie de l’induit on distingue les encoches dans lesquelles sont logés les conducteurs. Chaque conducteur est isolé à l’aide de vernis. Deux conducteurs diamétralement opposés forment une spire et les spires sont groupées en section. Il y aautant de sections que de lames.

2

COLLECTEUR Le collecteur est un ensemble de lames de cuivre isolées, disposées suivant un cylindre à l’extrémité de l’induit et réunies aux conducteurs par des ailettes. Les balais portés par le stator frottent sur les lames du collecteur pour réaliser une liason électrique entre le rotor et l’extérieur de la machine.

3° Principe de fonctionnement a)répartition du flux

3

N

Φ

S

Les lignes de champ sont moins serrées au niveau des cornes polaires. Le champ décroît quand on va de l’axe polaire vers les extrémités des cornes polaires pour s’annuler enfin sur la ligne neutre . b) principe en génératrice On fait tourner la machine grâce un moteur (thermique, électrique…).Un conducteur de l’induit coupe les lignes de champ et il est sièged’une f.é.m. induite .S’il s’agit d’une spire formée de deux conducteurs diamétralement opposés, les f.é.m. sont de même sens et s’ajoutent. Avec un ensemble de spires, on récupère une f.é.m. résultante E.

N tr/mn

N
Ligne neutre

S

Ligne neutre

e1 e2 + et
B2

N
B1

-

S

c) principe en moteur La machine est alimentée par une source de tension continue .Un conducteur parcourupar un courant et placé dans un champ magnétique est soumis à une force de Laplace qui donne la rotation .Avec un conducteur diamétralement opposé, il est soumis à une force de sens opposée au premier, un couple de force existe et la rotation continue.

N tr/mn

I
F1

F2

I S

N

+

u -

4

4° Rôle du collecteur On considère un collecteur composé de deux lames. On réunit lesextrémités d’une spire à ce collecteur et on place deux balais sur l’axe des pôles.

N
C

e1

S
La lame C et le balai B1 sont

B2

e2

polarisés négativement (-) La lame D et le balai B2 sont polarisés positivement (+)

-

B1

+
D

e

En continuant à tourner la spire est passée au delà de la ligne neutre d’où la position 2.

e2

N
D B2 e1

S
+

La lame D et lebalai B1 sont polarisés négativement (-) La lame C et le balai B2 sont polarisés positivement (+)

_

Conclusion : les lames C et D ont changé de polarité alors que les balais ont conservé la leur. Le collecteur joue un rôle de redresseur.

-

B1

C

e

5

5. VOIE D’ENROULEMENT 5.1 Définition

Q Q’ L’ensemble des conducteurs parcourus par un courant pour aller d’un balai à un...
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