Terminale STI

Machine synchrone

Machine synchrone
1 Constitution

1.1 Rotor = inducteur Il est constitué d’un enroulement parcouru par un courant d’excitation Ie continu créant un champ magnétique 2p polaire. Il possède donc p paires de pôles. Remarques : • il faut apporter le courant à l’inducteur par l’intermédiaire de bagues et de balais. • le rotor peut être constitué par un aimant permanent. 1.2 Stator = induit Les enroulements du stator sont le siège de courants alternatifs monophasés ou triphasés. Il possède le même nombre de paires p de pôles. 1.3 Champ tournant Les courants alternatifs dans le stator créent un champ magnétique tournant à la pulsation : ΩS = ou nS = f p ω p ΩS : vitesse de rotation du champ tournant en rad.s-1 ; ω : pulsation des courants alternatifs en rad.s-1. ω = 2.π.f ; nS : vitesse de rotation du champs tournant en trs.s-1 ; ƒ : fréquence des courants alternatifs en Hz ; p : nombre de paires de pôles.

1.4 Synchronisme Le champ tournant du stator accroche le champ inducteur solidaire du rotor. Le rotor ne peut donc tourner qu’à la vitesse de synchronisme ΩS . 1.5 Schémas • Répartition du champ magnétique dans l’entrefer d’une machine synchrone.

bipolaire (p = 1)

tétrapolaire ou quadripolaire (p = 2)

1/1/98

© Claude Divoux, 1999

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Terminale STI

Machine synchrone

Remarque : un champ magnétique à toujours deux pôles, un nord et un sud. C’est pourquoi on parle en terme de paire de pôles. • Représentation de deux types de machines synchrones.

Machine à pôles lisses

Machine à pôles saillants

2

Symboles

Machine monophasée

Machine triphasée

3

f.é.m. induite

Un enroulement de l’induit (stator) soumis au champ magnétique tournant de l’entrefer est le siège d’une f.é.m. e(t) de valeur efficace E. E = KNΦf = KNΦpnS = K' ΦnS
E K N Φ f p nS : f.é.m. induit (V) : coefficient de Kapp (caractéristique de la machine) : nombre de conducteurs d’une phase de la machine (1 spire = 2