MACHINE SYNCHRONE

- 1 - PRESENTATION :

La machine synchrone, appelée ALTERNATEUR si elle fonctionne en génératrice, fournit un courant alternatif. En fonctionnement MOTEUR sa fréquence de rotation est imposée par la fréquence du courant alternatif qui alimente l'induit.

- A - PRINCIPE DE L'ALTERNATEUR :

Une génératrice synchrone transforme de l'énergie mécanique (T, Ω) en énergie électrique (V, I de fréquence f).
Un aimant tourne à la fréquence n, la spire est traversée par un flux variable ϕ (t) d'où la création d'une f.e.m induite e (t) = - [pic].
La fréquence de cette f.e.m est telle que : f = n, soit Ω = ω avec Ω vitesse de rotation du rotor (aimant) et ω, la pulsation de la f.e.m sinusoïdale induite, en rad / s.

- B - CONSTITUTION :

L'alternateur possède deux parties principales :

- L'inducteur porté le plus souvent par le rotor
- L'induit porté par le stator parcouru par des courants alternatifs

- a - Inducteur :

Le champ magnétique est crée par un aimant permanent ou par un électroaimant alimenté par un courant continu Ie, appelé courant d'excitation. Le rotor tourne à la fréquence f, et crée un nombre p de paires de pôles.
Remarque : si Ie est constant, il crée un champ magnétique B, constant, tournant à la fréquence de synchronisme ns = n.

Rotor à pôles saillants :

C'est un électroaimant dont les pôles sont alternativement nord et sud. Les enroulements sont alimentés en courant continu, ils sont placés autour des noyaux polaires. Le nombre de pôles est toujours pair, il varie suivant la machine.

Rotor à pôles lisses ou Turboalternateur :

Le rotor est un cylindre plein dans lequel on a usiné des encoches. Il possède le plus souvent deux pôles.

- b - Induit :

Il est au stator, bobines fixes, le plus souvent triphasé. Il est le siège de f.e.m induites

[pic]

Il est soumis à un flux tournant, il est donc le siège d'hystérésis et de courants de Foucault. Comme pour le transformateur, nous raisonnerons