TP : Etude d'une machine à courant continu polyexcitation

Etude d’une machine à courant continu polyexcitation
I - Rappels
1.1 - Constitution
La machine est composée de trois parties :
- Le stator, partie fixe de la machine, contient les enroulements de l'inducteur.
- Le rotor, constitué de tôles et de bobinages contient les enroulements de l'induit.
- Le collecteur est un ensemble de lames électriquement reliées à des points équidistants des enroulements de l'induit. La liaison avec l'extérieur est assurée par des contacts glissants appelés "balais".

1.2 - Couple électromagnétique
La structure des enroulements de l'induit et des contacts glissants balais-collecteur fait que la répartition des courants dans l'induit reste immuable lors de la rotation. Sur le schéma ci-dessous il est rappelé que ces courants se répartissent symétriquement par rapport à la ligne de neutre.

r
C

r
B
r
M

r
Ainsi le rotor se comporte comme une bobine équivalente stationnaire dont le moment magnétique M est orthogonal au r champ inducteur B , le couple qui s'exerce alors sur la bobine vaut : r r r
C = M ∧ B ⇒ C = MB = SIB = Iφ avec S la surface de la bobine équivalente, I le courant dans la bobine équivalente.
On démontre que dans le cas de la machine réelle, l’expression du couple en régime permanent est la suivante:

Ce m =

1 2p n φI = k φI
2π 2a

Avec 2p le nombre de pôles et 2a le nombre de voies d'enroulement du rotor, n le nombre de conducteurs actifs, φ le flux moyen par pôle et I l'intensité dans l'induit.
A vitesse constante, le couple moteur est égal au couple résistant appliqué sur l'arbre moteur. Si le couple résistant augmente, la vitesse diminue ce qui provoque transitoirement une augmentation importante du courant donc du couple électromagnétique pour atteindre un nouveau point d'équilibre.

Université Bordeaux I

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Travaux Pratiques d’électrotechnique

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