Machine Synchrone

NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE Spécialité : Génie Electrique Par Bayram Tounsi Ingénieur Génie électrique – DEA Génie électrique électronique Etude comparative de groupes électrogènes embarqués à large gamme de vitesse variable associant machines à aimants permanents et conversion statique Soutenue le 30 Janvier 2006 devant le jury composé de: M. M. M. M. M. M. Dakyo Koczara Brayima Wlodzimierz Président et Rapporteur Rapporteur Examinateur Examinateur Examinateur Directeur de Thèse Andrieux

Génératrice synchrone : l’alternateur Etude en monophasé 1 Constitution 1.1 Rotor Le rotor porte l’enroulement 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. Sur des petites machine, le rotor peut être constitué par des aimants permanents. 1.2 Stator Le stator porte l’enroulement

différents montages: harmoniques de tension et courant, dimensionnement du transformateur, de la bobine de lissage, des redresseurs, chute de tension en charge, puissance réactive en ligne : réversibilité des redresseurs: apPlication à la commande des machines à courant continu, fonctionnement dans un, deux ou quatre quadrants. 3-2. - Conversion continu - continu 3-21. - Structures des hacheurs ; hacheurs série, parallèle, à accumulation, réversibles deux et quatre quadrants en demi pont et en pont

on est amené à réaliser une conversion au moyen de machines électriques. On utilise : • Un moteur pour convertir l’énergie électrique en énergie mécanique. • Une génératrice pour convertir l’énergie mécanique en énergie électrique. De par la nature de l’énergie électrique utilisée et par là des principes physiques mis en jeu, on distingue : • Les machines à courant continu qui fonctionnent avec des tensions continues. • Les machines à courant alternatifs qui fonctionnent avec des tensions

pour 1 paire de pôles et trois enroulements, qui fournissent un système d'enroulement de courant alternatifs triphasées Augmenter le nombre de pair de pôle permettant de faire baisser la vitesse de rotation de la machine. La fréquence du réseau étant de 50 Hz, les machines synchrones doivent suivre ce rythme pour alimenter le réseau. Augmenter le nombre de pôle permettant de réaliser plus de cycles pour un seul tour et comme la fréquence est fixe, on peut alors ralentir la vitesse de rotation pour

d'alimentation. Le champ magnétique du rotor créé cherche en permanence à s'aligner sur celui du stator. C'est le principe de la boussole (qui voit elle par contre un champ magnétique fixe). Cette machine est dite synchrone : le champ du rotor ne peut que tourner à la même vitesse que le champ du stator. Machine synchrone triphasée [modifier] Mise en équation [modifier] Méthode utilisée [modifier] Notations [modifier] * Toutes les grandeurs statoriques sont repérées soit par l'indice S soit par des

standard 50Hz. • Aux USA, Westinghouse a adopté 60Hz comme standard. – 60 Hz est une fréquence suffisamment grande pour éliminer les flickers dus a l’éclairage dans certains types de lampes a incandescence – 60 Hz est synchronise avec le temps – Machines conçues pour 60 Hz ont moins de fer et des circuits magnétiques plus petits que celles dimensionnées pour 50 Hz. 11 Réseau de Transport • Le REE est considère une affaire de sécurité Nationale. • La fiabilité du Système de puissance est une priorité

magnétisante est constant alors le courant fourni est proportionnel à la fréquence de rotation, et : U = E – RI Où E est la force électromotrice de la dynamo, R est la résistance d’induit Et I le courant arrivant dans la charge 2) La génératrice synchrone à courant alternatif (Alternateur) Comme la dynamo, ce moteur comporte les 2 parties que sont l’inducteur et l’induit. De plus, le rotor peut être bobiné, alimenté par 2 collecteurs continus où le courant circule toujours dans le même sens. Mais

détection directe vis‐à‐vis des défauts proches du point neutre, certains relais comprennent un dispositif d’injection de tension à fréquence subharmonique, aux bornes d’une résistance additionnelle placée dans la connexion du point neutre de la machine à la masse .(figure 6c). Figure 6: Protection contre la mise à la masse du stator. 3.1.1.3 Réalisation : * Résistance de la limitation du courant de défaut : La détermination de la résistance RN doit

la technologie des protections Evolution des capteurs En guise de conclusion p. 4 p. 4 p. 5 Ce Cahier Technique a pour objectif de faire mieux connaître les protections très utiles que sont les “directionnelles” pour les réseaux et machines HT. Associées à la sélectivité logique, elles ont, sous l’impulsion du numérique, fortement progressé en terme de fiabilité, de simplicité de mise en œuvre, voire de coût. Elles contribuent fortement au choix d’architecture de réseau et de