Machines électriques

Pages: 12 (2830 mots) Publié le: 6 août 2010
Cours d’Electricité 2 — Électrotechnique

Les machines électriques tournantes
I.U.T Mesures Physiques — Université Montpellier 2 Année universitaire 2008-2009

Table des matières
1 Les machines électriques tournantes 2 Les lois de l’électromagnétisme 2.1 2.2 2.3 2.4 La loi d’Ampère . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La loi de Laplace . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La loi de Faraday . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La loi de Lenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 5 6 6 7 7 7 7 7 8 8

3 Description d’une machine électrique tournante 3.1 3.2 Point de vue mécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pointde vue électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 Le parc de machines électriques 4.1 4.2 Exemple du domaine de la traction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Robustesse des machines électriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5 Moteurs électriques contre moteurs thermiques 5.1 5.2 Le choix d’un moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . Grandeurs physiques et propriétés 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Le rendement du moteur – avantage à l’électrique . . . . . . . . . . . . La densité d’énergie – avantage au thermique . . . . . . . . . . . . . . Le couple moteur – avantage à l’électrique . . . . . . . . . . . . . . . . La réversibilité – avantage àl’électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . Le prix de l’énergie – avantage à l’électrique . . . . . . . . . . . . . . .

Concilier tous les avantages avec l’automobile hybride . . . . . . . . . . . .

Document disponible à l’adresse http://web-mp.iutmontp.univ-montp2.fr, rubrique “Le DUT”, enseignement “Electricité, Electronique, Electrotechnique et Automatique”. Adresse e-mail :Christophe.Palermo@univ-montp2.fr

Les machines électriques tournantes

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Les machines électriques tournantes
Une machine électrique tournante est un dispositif électromécanique permettant

la conversion d’énergie électrique en énergie mécanique, ainsi que la conversion d’énergie mécanique en énergie électrique. Suivant les conditions d’utilisation, une seule et même machine électrique peut opérer laconversion d’énergie dans les deux sens, c’est à dire qu’elle peut fonctionner soit en moteur soit en génératrice : les machines électriques sont dites réversibles. Nous verrons dans ce cours trois machines tournantes utilisant des technologies différentes et qui sont les suivantes : – la machine à courant continu, en fonctionnement moteur et génératrice ; – l’alternateur synchrone triphasé ; – le moteurasynchrone triphasé.

2

Les lois de l’électromagnétisme
Une machine électrique tournante fonctionne grâce aux phénomènes d’induction élec-

tromagnétiques selon les lois d’Ampère, de Laplace, de Faraday et de Lenz, qui ont été abordées dans la partie “Électromagnétisme” de ce cours et que nous rappelons dans cette section.

2.1

La loi d’Ampère

Un courant qui parcourt un conducteurcrée en tout point de l’espace un champ d’induction magnétique : c’est la loi d’Ampère. Le courant et le champ auquel il donne naissance sont de même nature, c’est à dire que si le courant est continu alors le champ magnétique est continu, et si le courant est alternatif alors le champ magnétique est alternatif. On peut créer un champ magnétique avec du courant électrique.

2.2

La loi deLaplace

Tout circuit parcouru par un courant et plongé dans un champ magnétique subit une force mécanique : la force de Laplace. S’il en a la liberté, le conducteur entre alors en mouvement. Dans les machines électriques, on contrôle le mouvement en fixant convenablement les conducteurs. On peut déplacer des circuits électriques à l’aide du champ magnétique.

2

Les machines électriques...
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