Energie mécanique fournie

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Dimension: px
Commencer à balayer dès la page:

Download "Energie mécanique fournie"

Transcription

1 L étude de l électromagnétisme a mis en évidence, le principe de fonctionnement des machines à courant continu: - fonctionnement en moteur, par déplacement d un conducteur parcouru par un courant et placé dans un champ magnétique, sous l action des forces de Laplace. - fonctionnement en génératrice, par l apparition d une f.é.m induite aux bornes d un conducteur qui se déplace dans un champ magnétique. Une machine à courant continu est un convertisseur d énergie réversible. Energie électrique fournie Moteur Energie mécanique utile Energie mécanique fournie Génératrice Energie électrique utile Pertes Pertes 1 ) Description Cette machine est constituée : - d un circuit magnétique, comportant une partie fixe (le stator) et une partie tournante (le rotor) séparées par un entrefer. Le stator et le rotor sont constitués par un assemblage de tôles afin de limiter les pertes par courants de Foucault et par hystérésis. - d un ou plusieurs circuits électriques, le circuit de l inducteur, qui est la source de champ magnétique et le circuit de l induit. - d un collecteur qui, associé aux balais, permet de relier le circuit électrique rotorique de l induit à un circuit électrique extérieur à la machine. 1.1) L inducteur l peut-être formé soit par des aimants en ferrite, soit par des bobines inductrices en série (électroaimants). Les bobines sont placées autour de noyaux polaires. La machine est dite bipolaire si elle ne comporte qu un pôle Nord et un pôle Sud. Bernaud J 1/11

2 1.2) L induit l est formé de conducteurs logés dans des encoches. 1.3) Le collecteur et les balais Le collecteur est un ensemble de lames de cuivre isolées latéralement les unes des autres, réunies aux conducteurs de l induit en certains points. Les balais, portés par le stator, frottent sur les lames du collecteur, et permettent d établir une liaison électrique entre l induit qui tourne et l extérieur de la machine. 1.4) Le circuit magnétique Forme des lignes de champ dans le rotor, le stator et l entrefer: Forme du champ magnétique dans l entrefer: B(T) θ (rad) 2 ) Principe de fonctionnement 2.1) Rappel Soit un circuit fermé orienté, on détermine la normale à cette surface, en respectant la règle du tire-bouchon, afin d algébriser le flux. Bernaud J 2/11

3 r n: Vecteur unitaire r normale à la surface S r S = S n : Vecteur surface n B (S) r r r r Φ= B S = B S cos Θ 2.2) F.é.m instantanée induite dans une spire Faisons l étude avec une machine simplifiée, elle ne possède qu une paire de pôles, que deux encoches sur son rotor, dans lesquelles sont logés deux conducteurs, réunis pour former une spire et que deux lames de collecteur. Voir animation 49.ac-nantes.fr/physap/spip.php?article295 Nous supposons que la vitesse angulaire du rotor est constante et égale à Ω. L origine des temps est choisie de manière à avoir Θ = 0 pour t = 0s, dans ces conditions Θ=Ω.t. On admettra, que le flux embrassé par une spire est une fonction sinusoïdale de Θ, cela suppose que la composante radiale du champ magnétique dans l entrefer varie sinusoïdalement avec Θ, ce qui n est pas exactement le cas. Pour Θ = 0, le flux est maximal, ϕ = ϕ$ cos ( Θ ) = ϕ$ cos( Ω t ) La spire est le siège d une f.é.m induite dϕ e ( ) s = = ϕ$ Ω sin Ω t dt 2.3) F.é.m de la machine simplifiée Bernaud J 3/11

4 Rôle du collecteur: Si le balai A est sur la lame C et le balai B sur la lame D, alors e machine = u AB = v C -v D = e s =e 1 +e 2 Si le balai A est sur la lame D et le balai B sur la lame C, alors e machine = u AB = v D -v C = -e s = - (e 1 +e 2 ) L ensemble (balai, collecteur) assure une fonction de redressement, par conséquent la valeur moyenne de la f.é.m de la machine simplifiée est: e machine = 2 ϕ$ Ω π 2.4) Généralisation En conclusion, la f.é.m de la machine est moins ondulée et sa valeur moyenne est plus grande. On appelle voie d enroulement, l ensemble des conducteurs parcourus pour aller d un balai à un autre. Pour une machine réelle, on a N conducteurs logés dans les encoches de l induit, qui sont réparties sur tout le pourtour de l entrefer en a paires de voies d enroulement entre les balais (donc elles constituent 2a branches parallèles). A chaque instant, chacune de ces branches met en série N/(2a) conducteurs, soit N/(4a) spires. Les f.é.m engendrées dans les N/(4a) spires, sont décalées en fonction de la répartition spatiale de celles-ci. Elles engendrent entre les balais, une f.é.m résultante presque continue, qui correspond à la somme des valeurs moyennes des f.é.m engendrées. Pour une machine bipolaire: Bernaud J 4/11

5 N N 2 N E = es = ϕ$ Ω = ϕ$ Ω 4 a 4 a π 2 π a Pour une machine ayant p paires de pôles: N E = p ϕ$ Ω 2 π a On utilisera la formule suivante: E = K Φ Ω E exprimé en V N K constante dépendant de la construction de la machine: K = p 2 π a Φ Flux maximal sous un pôle en Wb Ω Vitesse de rotation du rotor en rad/s 3 ) Couple électromagnétique Soient deux conducteurs formant une spire parcourue par un courant. Ceux-ci étant placés dans un champ magnétique B, ils sont soumis aux forces de Laplace F 1 et F 2, qui forment un couple de force. r r r F = l B ( l r, B r, F r ) forment un trièdre direct. On peut appliquer la règle de la main droite: l r r correspond à l index, B r... au majeur, F... au pouce. 3.1) Expression du moment du couple électromagnétique Si l induit présente une f.é.m induite E et s il est parcouru par un courant, il reçoit une puissance électromagnétiquep = em E. La puissance développée par le couple électromagnétique est: P = T em Ω D après le principe de conservation de l énergie, on a P em = P. E d où E = Tem Ω Tem = or E = K Φ Ω. Ω Bernaud J 5/11

6 donc T == em K T em s exprime en Nm, Φ en Wb et en A. Φ 3.2) Couple électromagnétique pour un moteur ou une génératrice sens de la f.é.m induite Génératrice Un couple extérieur entraîne l induit. Les forces de Laplace sont résistantes. On a une f.é.m induite. sens du courant Moteur Les forces de Laplace entraînent l induit. Le couple extérieur dû à la charge est résistant. On a une f.c.é.m induite. 3.3) Conclusion Avec l induit en convention récepteur: Si P = E > 0 em la machine fonctionne en moteur, si Pem = E < 0 la machine fonctionne en génératrice E Ω T em. Le passage du quadrant 1 au quadrant 2 correspond à un passage pour la machine, d un mode de fonctionnement en moteur à celui en génératrice, avec le même sens de rotation de l induit. Le passage du quadrant 1 au quadrant 4 correspond à un passage pour la machine, d un mode de fonctionnement en moteur à celui en génératrice, avec un sens de rotation de l induit inversé. Bernaud J 6/11

7 4 ) Modèle linéaire de la machine à courant continu i e On fera l'hypothèse d'une machine parfaitement compensée. u e R E U R est mesurée à chaud, à température de fonctionnement, par une méthode volt-ampère métrique. 4.1) Caractéristique à vide E = 0 A Ω = C ste Elle correspond à la caractéristique moyenne. i e On accède avec ce graphe à la courbe d'aimantation du circuit magnétique de la machine. En effet E = K. Φ. Ω avec Ω = C ste donc E = K' Φ. 4.2) Caractéristique en charge à Ω = C ste et Φ = C ste U U En génératrice En moteur U = U = 5 ) Bilan de puissance d'une M.C.C 5.1) Récapitulatif Pertes d'une M.C.C: - pertes fer, elles se manifestent surtout au rotor, elles sont dues à l'hystérésis et aux courants de Foucault, elles dépendent de la vitesse de rotation et de l'état magnétique de la machine. - pertes mécaniques, elles sont dues aux frottements des parties en mouvement, elles augmentent avec la vitesse de rotation. - pertes par effet Joule, elles sont dues aux résistances des bobinages. Bernaud J 7/11

8 Cas d'un moteur: Remarque : La somme des pertes mécaniques et fer est appelée pertes constantes P c, comme elles dépendent de la vitesse de rotation et de l'état magnétique de la machine, on peut déterminer T p appelé couple de pertes avec T p = P c / Ω 5.2) Rendement η = puissance utile en sortie / puissance absorbée en entrée 6 ) Modes d'excitation de la machine 6.1) Présentation Excitation séparée Excitation shunt Excitation série Excitation compound Moteur à Caractéristiques Domaines d'emploi Excitation indépendante: L'inducteur est alimenté par une source machines outils: indépendante. Grande souplesse de commande. Large gamme de vitesse. Utilisé en milieu industriel, associé avec un variateur électronique de vitesse et surtout sous la forme moteur d'asservissement. moteur de broche, d'axe. Machines spéciales. Excitation shunt: Vitesse constante quelque soit la charge machines outils, appareil de levage (ascenseur ). Bernaud J 8/11

9 Excitation série: Démarrage fréquent avec couple élevé; couple engins de levage (grues, diminuant avec la vitesse. palans, ponts roulants) ventilateurs, pompes, centrifuges; traction. Excitation compound: Entraînements de grande inertie, petit moteur à couple très variable avec la vitesse. démarrage direct, ventilateur, pompes, machines de laminoirs, volants d'inertie. 6.2) Fonctionnement en moteur La machine à courant continu est principalement utilisée en moteur. Le fonctionnement en génératrice correspond généralement à une séquence de freinage de la machine. 6.3) Types de charge k = Constante T r T r T r = C ste T r = k.ω T r = k / Ω T r T r T r = k. Ω 2 Ω Ω Ω Ω Machines utilisées pour le Agitateurs, pompes doseuses, Machines utilisées Ventilateur levage, le broyage, le convoyage. mixeurs industriels. pour le tournage, le pompes fraisage et le perçage centrifuges 6.4) Démarrage d'un moteur Pour que le moteur entraîne sa charge, il faut que le moment du couple de démarrage soit supérieur au moment du couple résistant. T emd = K.Φ. d > T rd par conséquent le courant de décollage d > T rd / K Φ Οr à l'arrêt Ω = 0 rad.s -1, donc E = 0 V <==> U d = R. d, donc d = U d / R. Généralement R est faible, par conséquent d sera très grand si U d = U N, il y aura risque de détérioration de l'induit. La vitesse se stabilisera lorsque la condition T u = T r est réalisée. On pourra régler la vitesse soit en jouant sur la tension d'alimentation de l'induit U, soit sur le flux Φ par le courant d'excitation i e. Bernaud J 9/11

10 7 ) Moteur à excitation indépendante 7.1) Modèle i e M u e E= K.Φ.Ω Tem = K.Φ. U = E + R. Expression de la vitesse: U = donc.ω = Remarque: si Φ = Wb donc ie = A, alors Ω tend vers l'infini (emballement du moteur). 7.2) Moteur sous tension d'induit constante et sous flux constant Exprimer Ω ( ); T em ( ); T em ( Ω ). R E U Ω T em T em Ω 0 Ι 0 Ι Ν Ι Ι Ω 0 Ω La vitesse reste constante en fonctionnement est imposé voisine de la vitesse à vide par le couple T. Remarque: Si le moment du couple de perte est faible, alors T em = T u + T p ~ T u 7.3) Moteur sous tension d'induit réglable et à excitation constante Exprimer Ω ( U ). Bernaud J 10/11

11 Ω Φ = Cste = C ste On considère que le couple résistant est constant. U d U Remarque: La mise en vitesse est progressive, avec suppression de la surintensité, la vitesse à une plage large de variation. 8 ) Point de fonctionnement M T r Charge entraînée en rotation Le point de fonctionnement se détermine à l'équilibre; T u T u = T r vitesse du moteur = vitesse de la charge On l'obtient à l'intersection de la caractéristique électromécanique du moteur avec la caractéristique mécanique de la charge. 9 ) Mesure du rendement l existe plusieurs méthodes: - méthode directe (avec dynamo balance). - méthode des pertes séparées; détermination des pertes Joule nominales, dans l'induit et dans l'inducteur ( après avoir déterminé par mesure volt-ampère métrique les résistances des deux enroulements), puis détermination des pertes mécanique et fer nominales ( essai à vide avec Ω N, Φ N, E N ). Bernaud J 11/11

Une machine à courant continu est un convertisseur d énergie réversible. Energie mécanique fournie

Une machine à courant continu est un convertisseur d énergie réversible. Energie mécanique fournie L étude de l électromagnétisme a mis en évidence, le principe de fonctionnement des machines à courant continu: - fonctionnement en moteur, par déplacement d un conducteur parcouru par un courant et placé

Plus en détail

Machine à courant continu

Machine à courant continu Machine à courant continu 1. Présentation générale 1.1. Conversion d énergie La machine à courant continu est réversible, c'est-à-dire que la constitution d'une génératrice (G) est identique à celle du

Plus en détail

V.1 Présentation de la Machine à Courant Continu (MCC)

V.1 Présentation de la Machine à Courant Continu (MCC) Chapitre V Modélisation et Simulation de la Machine à Courant Continu 36 V.1 Présentation de la Machine à Courant Continu (MCC) V.1 Généralités Les MCC de conception usuelle sont réalisées pour différentes

Plus en détail

COURS : LES MACHINES A COURANT CONTINU

COURS : LES MACHINES A COURANT CONTINU BTS ATI1 CONSTRUCTION ELECTRIQUE COURS : LES MACHINES A COURANT CONTINU Durée du cours : 2 heures Objectifs du cours : Acquérir les connaissances de base sur les actionneurs électriques. Capacités : Analyser

Plus en détail

La machine à courant continu

La machine à courant continu La machine à courant continu 1 Généralités Historique : 1ere machine industrielle de l histoire Utilisation principalement en moteur de toute puissance (Commande et Vitesse variable simple). => tendance

Plus en détail

CH4 : La machine à courant continu

CH4 : La machine à courant continu BTS CRSA 2 ème année - Sciences physiques et chimiques appliquées CH4 : La machine à courant continu Objectifs : A l issue de la leçon, l étudiant doit : 3.1 Savoir décrire la conversion de puissance réalisée

Plus en détail

La machine à courant continu (MCC) Année 2006/2007

La machine à courant continu (MCC) Année 2006/2007 La machine à courant continu (MCC) Année 2006/2007 Ventilateur nduit bobiné nducteur Balais Collecteur Composition On distingue les éléments suivants: Les pôles inducteurs avec leurs enroulements (ou leurs

Plus en détail

Machines à courant continu

Machines à courant continu Plan du cours Constitution Principe de fonctionnement en génératrice Principe de fonctionnement en moteur La réaction d induit Etude des transferts de puissance 1 Constitution bobine inducteur Une machine

Plus en détail

LA MACHINE A COURANT CONTINU

LA MACHINE A COURANT CONTINU LA MACHINE A COURANT CONTINU I) Définition : Une machine à courant continu est une machine électrique tournante mettant en jeu des tensions et des courants continus. II) Principe de fonctionnement : Dans

Plus en détail

LA MACHINE À COURANT CONTINU

LA MACHINE À COURANT CONTINU LA MACHINE À COURANT CONTINU Table des matières 1. Présentation... 2 1.1. Généralités... 2 1.2. Description... 3 1.2.1. Vue d'ensemble... 3 1.2.2. L'inducteur... 3 1.2.3. L'induit... 3 1.2.4. Collecteur

Plus en détail

Moteur à courant continu MACHINE A COURANT CONTINU. L'énergie mécanique se présente sous la forme d'un... tournant à la vitesse... Energie

Moteur à courant continu MACHINE A COURANT CONTINU. L'énergie mécanique se présente sous la forme d'un... tournant à la vitesse... Energie I. PRESENTATION MACHINE A COURANT CONTINU Une machine à courant continu est un... d'énergie. Lorsque l'énergie... est transformée en énergie..., la machine fonctionne en... Lorsque l'énergie mécanique

Plus en détail

Chapitre 7 : Machine à courant continu à excitation indépendante

Chapitre 7 : Machine à courant continu à excitation indépendante Chapitre 7 : Machine à courant continu à excitation indépendante I / présentation, constitution 1. rappels 2. définition 3. constitution II / fonctionnement en moteur 1. symbole 2. principe du moteur 3.

Plus en détail

Machine à courant continu

Machine à courant continu Machine à courant continu 1 Présentation générale Tous les résultats présentés dans cette première partie du cours sont valables que la machine fonctionne en moteur ou en génératrice 11 Conversion d énergie

Plus en détail

VI.1 Présentation de Machine Synchrone (MS)

VI.1 Présentation de Machine Synchrone (MS) Chapitre IV Modélisation et Simulation des Machines Synchrones 9 VI. Présentation de Machine Synchrone (MS) La machine synchrone, appelée ALTERNATEUR si elle fonctionne en génératrice, fournit un courant

Plus en détail

- ACTIONNEURS - MACHINE A COURANT CONTINU AVEC BALAIS

- ACTIONNEURS - MACHINE A COURANT CONTINU AVEC BALAIS - ACTIONNEURS - MACHINE A COURANT CONTINU AVEC BALAIS LIAISON REFERENTIEL B.11 Les actionneurs Machine à courant continu avec balais. Thèmes : E1 - C122 Conversion électromécanique d énergie E4 C12 Comportement

Plus en détail

MACHINES à COURANT CONTINU

MACHINES à COURANT CONTINU CHAPITRE 5 MACHINES à COURANT Gérard-André CAPOLINO 1 Construction de la machine Description Le principal avantage de la machine à courant continu est le contrôle simple du couple et de la vitesse Le stator

Plus en détail

CH3 : La machine à courant continu à aimant permanent

CH3 : La machine à courant continu à aimant permanent Enjeu : motorisation des systèmes BTS électrotechnique 2 ème année - Sciences physiques appliquées CH3 : La machine à courant continu à aimant permanent Problématique : Le principal intérêt des moteurs

Plus en détail

GENERALITES SUR LES MACHINES SYNCHRONES

GENERALITES SUR LES MACHINES SYNCHRONES GENERALITES SUR LES MACHINES SYNCHRONES 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

Plus en détail

I) Rappel sur la machine à courant continu 1.1 Principe de fonctionnement d un moteur à courant continu

I) Rappel sur la machine à courant continu 1.1 Principe de fonctionnement d un moteur à courant continu I) Rappel sur la machine à courant continu 1.1 Principe de fonctionnement d un moteur à courant continu Considérons un rotor très simplifié, sur lequel on a bobiné une seule spire, dont les extrémités

Plus en détail

MACHINE A COURANT CONTINU

MACHINE A COURANT CONTINU 1) Stator ( ou inducteur ) ACHINE A COURANT CONTINU a) Fonction : il crée un champ magnétique fixe ; il est souvent bipolaire, quelquefois tétrapolaire. On l appelle aussi inducteur. A) STRUCTURE b) Types

Plus en détail

N.L.Technique FONCTION CONVERTIR : MACHINE SYNCHRONE S.CHARI

N.L.Technique FONCTION CONVERTIR : MACHINE SYNCHRONE S.CHARI .L.Technique FOCTO CORTR : MACH YCHRO.CHAR. Alternateur La machine synchrone est un convertisseur réversible. lle peut fonctionner soit en génératrice soit en moteur. Lorsqu'elle fonctionne en génératrice,

Plus en détail

Sciences Industrielles pour l Ingénieur

Sciences Industrielles pour l Ingénieur Centre d Intérêt 6 : CONVETI l'énergie Compétences : MODELISE, ESODE CONVESION ELECTOMECANIQE - Machine à courant continu - Associer les grandeurs physiques à la transmission de puissance Identifier les

Plus en détail

moteur asynchrone MOTEUR ASYNCHRONE

moteur asynchrone MOTEUR ASYNCHRONE MOTEUR ASYNCHRONE Rappel: trois bobines, dont les axes font entre eux des angles de... et alimentées par un réseau triphasé équilibré, crée dans l'entrefer un champ magnétique radial, tournant à la fréquence

Plus en détail

1.1) Stator ( inducteur )

1.1) Stator ( inducteur ) 1 ) Constitution Ces moteurs sont robustes, faciles à construire et peu coûteux. Ils sont intéressants, lorsque la vitesse du dispositif à entraîner n'a pas à être rigoureusement constante. 1.1) Stator

Plus en détail

COURS : STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT D'UN MOTEUR À COURANT CONTINU À AIMANT PERMANENT ETC SYMBOLE ACTION

COURS : STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT D'UN MOTEUR À COURANT CONTINU À AIMANT PERMANENT ETC SYMBOLE ACTION 1 PRÉSENTATION Beaucoup d'applications nécessitent un couple de démarrage élevé. Le Moteur à Courant Continu (MCC) possède une caractéristique couple/vitesse de pente importante, ce qui permet de vaincre

Plus en détail

MOTEUR A COURANT CONTINU SHUNT

MOTEUR A COURANT CONTINU SHUNT MOTEUR A COURANT CONTINU SHUNT 1 / Rôle Les moteurs à courant continu, jadis très répandus, sont actuellement utilisés pour des applications nécessitant un fort couple ou une régulation vitesse très fine.

Plus en détail

Chapitre 7 : Moteur asynchrone

Chapitre 7 : Moteur asynchrone Chapitre 7 : Moteur asynchrone Introduction I / constitution du moteur asynchrone triphasé. 1. Stator ou inducteur 2. rotor ou induit a) rotor à cage d écureuil b) rotor bobiné 3. Symboles 4. plaque signalétique

Plus en détail

Chap. IV: Machines à Courant Continue

Chap. IV: Machines à Courant Continue Chap. IV: Machines à Courant Continue 1. Principes physiques mis en jeu La machine à courant continu (MCC) est une machine réversible. C est à dire qu elle peut : - fonctionner en moteur et donc recevoir

Plus en détail

Chap.1 Conversion de puissance : Machine à courant continu

Chap.1 Conversion de puissance : Machine à courant continu Chap.1 Conversion de puissance : Machine à courant continu 1. Principe de la conversion électromécanique de puissance 1.1. Porteurs de charge d un circuit mobile dans un champ magnétique : bilan de puissance

Plus en détail

Le Moteur àcourant continu

Le Moteur àcourant continu Le Moteur àcourant continu Principe du générateur continu E I = = BLV.. E R Principe du moteur continu F = BIL.. U I = U R E Machine àcourant continu Constitution Enroulements Circulation du courant Création

Plus en détail

La machine à courant continu

La machine à courant continu Travaux dirigés BTS Maintenance Industrielle Exercice n 1 : Un moteur à courant continu porte sur sa plaque, les indications suivantes Excitation séparée 160 V 2 A Induit : 160 V 22 A 1170 tr.min -1 3,2

Plus en détail

BEP ET Leçon 22 Moteur à courant continu Page 1/10

BEP ET Leçon 22 Moteur à courant continu Page 1/10 BEP ET Leçon 22 Moteur à courant continu Page 1/10 1. FONCTIONNEMENT Stator : il est aussi appelé inducteur ou excitateur et c est lui qui crée le champ magnétique. Rotor : il est aussi appelé induit.

Plus en détail

Commande de moteur à courant continu

Commande de moteur à courant continu U = E + R UNIVERSITE D ELOUED DEPARTEMENT D'ELECTROTECHNIQUE Commande de moteur à courant continu 1. Les modes de variation de vitesse Commande par tension d induit Commande par variation de flux magnétique

Plus en détail

Prof. Mourad ZEGRARI

Prof. Mourad ZEGRARI Prof. Mourad ZEGRARI Plan Principe. Constitution. Production de la f.é.m. ; Bobinage. Génératrice à courant continu. Moteur à courant continu : caractéristiques électromécaniques. Variation de la vitesse

Plus en détail

Electromécanique I Conversion électromécanique II

Electromécanique I Conversion électromécanique II Electromécanique I Conversion électromécanique II 14 Moteur à courant continu Christian Koechli Objectifs du cours Structure d un moteur à courant continu Principe de fonctionnement Equations caractéristiques

Plus en détail

Circuit mobile dans un champ magnétique stationnaire

Circuit mobile dans un champ magnétique stationnaire Circuit mobile dans un champ magnétique stationnaire II. Conversion de puissance mécanique en puissance électrique 1. Retour sur les rails de Laplace ( générateur ) Les rails de Laplace vus dan des chapitres

Plus en détail

Travaux Dirigés d électronique de puissance et d électrotechnique

Travaux Dirigés d électronique de puissance et d électrotechnique Travaux Dirigés d électronique de puissance et d électrotechnique Exercice 1: redresseur triphasé non commandé On étudie les montages suivants, alimentés par un système de tensions triphasé équilibré.

Plus en détail

CONVERSION D ENERGIE

CONVERSION D ENERGIE CONVERSION D ENERGIE 1- Mise en situation Les principales sources d énergie mises en oeuvre industriellement sont l énergie électrique et l énergie mécanique. Disposant, en général, de l une ou de l autre

Plus en détail

Cours de Physique appliquée. La machine synchrone triphasée. Terminale STI Génie Electrotechnique Fabrice Sincère ; version 1.0.5

Cours de Physique appliquée. La machine synchrone triphasée. Terminale STI Génie Electrotechnique Fabrice Sincère ; version 1.0.5 Cours de Physique appliquée La machine synchrone triphasée Terminale STI Génie Electrotechnique Fabrice Sincère ; version 1.0.5 1 Sommaire 1- Constitution 1-1- Rotor 1-2- Stator 2- Types de fonctionnement

Plus en détail

CHAPITRE 2 CONVERTISSEUR ELECTROMECANIQUE

CHAPITRE 2 CONVERTISSEUR ELECTROMECANIQUE CHAPITE 2 CONVETISSE ELECTOECANIQE INTODCTION : C est un convertisseur permettant de convertir l énergie électrique (courant continu) en rotation mécanique. C est le moteur le plus simple à mettre en œuvre.

Plus en détail

Machine à courant continu

Machine à courant continu Sciences de l ngénieur PAGE 172 Machine à courant continu 1 - Magnétisme 1-1 aimant permanent Un aimant permanent est un corps qui a la propriété d'attirer le fer. On distingue Les aimants naturels tels

Plus en détail

MOTEURS A COURANT CONTINU

MOTEURS A COURANT CONTINU MOTEURS A COURANT CONTINU I- GENERALITES Les moteurs à courant continu à excitation séparée sont encore utilisés assez largement pour l entraînement à vitesse variable des machines. Leur vitesse de rotation

Plus en détail

Rappels: Les machines asynchrones

Rappels: Les machines asynchrones C hapitre I Rappels: Les machines asynchrones triphasés Contenu I. INTRODUCTION... 2 II. CONSTITUTION... 2 II.1. STATOR... 2 II.2. ROTOR... 3 II.2.1. Rotor à cage d'écureuil:... 3 II.2.2. Rotor bobiné

Plus en détail

Variable Nom Unité Formule E Force électromotrice (fem) Volt (V) K Constante définie lors de la fabrication de la machine

Variable Nom Unité Formule E Force électromotrice (fem) Volt (V) K Constante définie lors de la fabrication de la machine I- Généralités Le point commun des méthodes de production d électricité par éolienne, centrale hydraulique ou centrale nucléaire est la transformation (ou conversion) mécanique/électrique. Elle est présente

Plus en détail

LE CIRCUIT DE DEMARRAGE Démarrage 1/7

LE CIRCUIT DE DEMARRAGE Démarrage 1/7 LE CIRCUIT DE DEMARRAGE Démarrage 1/7 I DESCRIPTION - Le circuit est composé d'une batterie, d'un contacteur général et d'un démarreur ( possible : fusible, relais ). + contact + bat. + allumage II FONCTION

Plus en détail

Chapitre 2 Moteur Asynchrone triphasé

Chapitre 2 Moteur Asynchrone triphasé Chapitre 2 Moteur Asynchrone triphasé 1) création d'un champ tournant Considérons un ensemble de trois bobines coplanaires et dont les axes concourent en un même point O. Ces axes forment entre eux des

Plus en détail

LE MOTEUR À COURANT CONTINU

LE MOTEUR À COURANT CONTINU LE MOTEUR À COURANT CONTINU I/ RAPPELS I.1/ Notions de magnétisme! Page 1 Certaines pierres naturelles ont le pouvoir d'attirer et de retenir les matériaux ferreux. On les appelle des. Chaque aimant possède

Plus en détail

Chap. II : La machine asynchrone triphasée

Chap. II : La machine asynchrone triphasée Chap. II : La machine asynchrone triphasée I. Domaines d'utilisation du moteur asynchrone Le moteur asynchrone est le moteur électrique le plus utilisé dans l industrie. Il est peu coûteux, robuste, et

Plus en détail

Le moteur à courant continu à aimants permanents

Le moteur à courant continu à aimants permanents Le moteur à courant continu à aimants permanents Table des matières 1. Principe de fonctionnement... 2. Schéma équivalent du moteur à courant continu... 3. Alimentation du moteur... 4. Variation de vitesse

Plus en détail

LA MACHINE SYNCHRONE

LA MACHINE SYNCHRONE LA MACHNE YNCHRONE. GÉNÉRALTÉ UR LA MACHNE YNCHRONE. Puissance mécanique Alternateur ou génératrice synchrone Puissance électrique Moteur synchrone La machine synchrone est une machine réversible. Elle

Plus en détail

r B Ainsi le rotor se comporte comme une bobine équivalente stationnaire dont le moment magnétique

r B Ainsi le rotor se comporte comme une bobine équivalente stationnaire dont le moment magnétique 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.

Plus en détail

1 ) Transformateur monophasé. 1.1) Définition

1 ) Transformateur monophasé. 1.1) Définition Chapitre B...Transformateur monophasé ) Transformateur monophasé.) Définition Un transformateur est un quadripôle formé de deux enroulements enlaçant un circuit magnétique commun. C est une machine statique

Plus en détail

Sciences de l Ingénieur. Le moteur à courant continu.

Sciences de l Ingénieur. Le moteur à courant continu. Lycée St-loi, 9 Avenue Jules saac 13626 Aix en Provence 04 42 23 44 99 04 42 21 63 63 Nom : _ Date : _ Sciences de l ngénieur Support de cours Terminale S S. Le moteur à courant continu. Support : Attacheur

Plus en détail

LE MOTEUR ASYNCHRONE

LE MOTEUR ASYNCHRONE LE MOTEUR ASYNCHRONE I Principe de conversion de l énergie électrique en énergie mécanique : Phénomène physique : Un conducteur libre, fermant un circuit électrique, placé dans un champ magnétique, est

Plus en détail

LA MACHINE ASYNCHRONE

LA MACHINE ASYNCHRONE Objectif terminal : A la fin de la séquence, l élève sera capable de : _ justifier le choix du convertisseur d énergie FONCTION CONVERTIR L ENERGIE LA MACHINE ASYNCHRONE Objectif intermédiaire : _ identifier

Plus en détail

PRINCIPE DES MACHINES À COURANT CONTINU

PRINCIPE DES MACHINES À COURANT CONTINU PRINCIPE DES MACHINES À COURANT CONTINU 1. Les deux types possibles de machine La machine à courant continu est réversible c'est à dire qu'elle peut être utilisée soit en moteur soit en génératrice. Le

Plus en détail

Chapitre I. GENERALITES SUR LES MACHINES ELECTRIQUES

Chapitre I. GENERALITES SUR LES MACHINES ELECTRIQUES Chapitre I. GENERALITES SUR LES MACHINES ELECTRIQUES I-1. Classification des machines électriques Les machines électriques peuvent être classées en 3 catégories : 1) Générateurs : qui transforment l énergie

Plus en détail

Modélisation de la machine synchrone à aimants permanents (MSAP)

Modélisation de la machine synchrone à aimants permanents (MSAP) 1 Modélisation de la machine synchrone à aimants permanents (MSAP) 1. Introduction........ 4 2. Hypotheses simplificatrices...4 3. Modélisation de la machine synchrone à aimants permanents...4 4. Conclusion....9

Plus en détail

Machine synchrone - fonctionnement en génératrice. I - Généralités Structure de la machine synchrone Objectifs poursuivis

Machine synchrone - fonctionnement en génératrice. I - Généralités Structure de la machine synchrone Objectifs poursuivis Machine synchrone - fonctionnement en génératrice I - Généralités La machine synchrone est une machine à champ tournant, elle est réversible comme la machine à courant continu ou la machine asynchrone,

Plus en détail

Sciences et technologie industrielles

Sciences et technologie industrielles Sciences et technologie industrielles Spécialité : Génie Electrotechnique Classe de terminale Programme d enseignement des matières spécifiques Sciences physiques et physique appliquée CE TEXTE REPREND

Plus en détail

Moteur asynchrone triphasé

Moteur asynchrone triphasé triphasé 1. Constitution et principe de fonctionnement 1.1. Stator = inducteur Il est constitué de trois enroulements (bobines) parcourus par des courants alternatifs triphasés et possède p paires de pôles.

Plus en détail

Principes de la conversion d énergie

Principes de la conversion d énergie CHAPITRE 4 Principes de la conversion d énergie Gérard-André CAPOLIO Conversion d'énergie 1 Machines tournantes Construction de base Les principales parties d une machine tournante sont: Corps de la machine:

Plus en détail

UNIVERSITE E SIDI BEL ABBES 2010 / 2011 FACULTE DES SCIENCES DE L INGENIEUR DEPARTEMENT D ELECTROTECHNIQUE Dr. BENDAOUD. TD de Machines Asynchrones

UNIVERSITE E SIDI BEL ABBES 2010 / 2011 FACULTE DES SCIENCES DE L INGENIEUR DEPARTEMENT D ELECTROTECHNIQUE Dr. BENDAOUD. TD de Machines Asynchrones UNIVERSITE E SIDI BEL ABBES 2010 / 2011 FACULTE DES SCIENCES DE L INGENIEUR DEPARTEMENT D ELECTROTECHNIQUE Dr. BENDAOUD TD de Machines Asynchrones Exercice N 1 : Un moteur asynchrone tourne à 965 tr/min

Plus en détail

RAPPELS DE PRINCIPES PHYSIQUES

RAPPELS DE PRINCIPES PHYSIQUES 1) RAPPELS DE PRINCIPES PHYSIQUES: 1.1) Effet du passage du courant électrique : Un conducteur parcouru par un courant électrique crée un champ magnétique. Le sens du champ dépend du sens de passage du

Plus en détail

et calculer sa valeur, b. l'expression littérale et la valeur de l'intensité nominale I 2N = 0,90. Toujours pour une intensité de fonctionnement I 2

et calculer sa valeur, b. l'expression littérale et la valeur de l'intensité nominale I 2N = 0,90. Toujours pour une intensité de fonctionnement I 2 BTS 2004 - L'installation électrique d'un atelier de teinture de tissus est alimenté par l'intermédiaire d'un transformateur monophasé (1), de rapport de transformation m = 0, 15 et de puissance nominale

Plus en détail

Conversion puissance Chap.4 Machine à courant continu - part1

Conversion puissance Chap.4 Machine à courant continu - part1 Conversion puissance Chap.4 Machine à courant continu - part1 1. Description et principe simplifié du fonctionnement d une MCC 1.1. Description de la machine 1.2. Explication simplifiée du principe de

Plus en détail

REPENDRE DIRECTEMENT SUR LA COPIE DE L ENONCE

REPENDRE DIRECTEMENT SUR LA COPIE DE L ENONCE Examen Final : EL41 P07. Durée : 2 heures. Documents : non autorisés sauf une feuille manuscrite de format A4. REPENDRE DIRECTEMENT SUR LA COPIE DE L ENONCE Nom : Prénom : Signature : Problème (10 points)

Plus en détail

Moteurs électriques Partie I

Moteurs électriques Partie I Moteurs électriques Partie I Guy Gauthier ing. Ph.D. Été 011 Un peu de physique Un conducteur dans un champ magnétique est sujet à une force. C est la force de Laplace; F BI l B I l sin 1 Un peu de physique

Plus en détail

La variation de vitesse de la machine à courant continu

La variation de vitesse de la machine à courant continu La variation de vitesse de la machine à courant continu g LES PRINCIPES DE LA MACHINE A COURANT CONTINU g LES CONVERTISSEURS STATIQUES g L ARCHITECTURE DE COMMANDE DES ENSEMBLES CONVERTISSEUR/MACHINE Les

Plus en détail

3.2.1 Transformateurs et modulateurs d énergie associés. Déterminer le nombre de pôles du moteur sachant que la fréquence du réseau est f = 50 Hz.

3.2.1 Transformateurs et modulateurs d énergie associés. Déterminer le nombre de pôles du moteur sachant que la fréquence du réseau est f = 50 Hz. Exercice MAS01 : moteur asynchrone Un moteur asynchrone tourne à 965 tr/min avec un glissement de 3,5 %. Déterminer le nombre de pôles du moteur sachant que la fréquence du réseau est f = 50 Hz. Exercice

Plus en détail

M-S Cours - 1 MACHINE SYNCHRONE

M-S Cours - 1 MACHINE SYNCHRONE M-S Cours - 1 MACHINE SYNCHRONE - 1 - PRESENTATION : La machine synchrone, appelée ALTERNATEUR si elle fonctionne en génératrice, fournit un courant alternatif. En fonctionnement MOTEUR sa fréquence de

Plus en détail

Milieux magnétiques. Aimantation

Milieux magnétiques. Aimantation Milieux magnétiques Aimantation La différence entre courants «libres» et courants «liés» La définition du vecteur aimantation La définition du vecteur excitation magnétique L équation de Maxwell-Ampère

Plus en détail

Machines électriques I

Machines électriques I Ministère de l enseignement supérieur et de la recherche scientifique Université de Batna Département de LMD ST Faculté de Technologie Polycopie Machines électriques I Dr. ELKHEIR Merabet 2013/2014 Cette

Plus en détail

I. Transformateurs monophasés 1 Rôle Les transformateurs sont utilisés pour adapter (élever ou abaisser) une tension aux besoins de l utilisation.

I. Transformateurs monophasés 1 Rôle Les transformateurs sont utilisés pour adapter (élever ou abaisser) une tension aux besoins de l utilisation. I. Transformateurs monophasés 1 Rôle Les transformateurs sont utilisés pour adapter (élever ou abaisser) une tension aux besoins de l utilisation. Tension d alimentation Adapter la tension Pertes Tension

Plus en détail

Electrotechnique. Il sert à créer un champ magnétique (champ "inducteur") dans le rotor.

Electrotechnique. Il sert à créer un champ magnétique (champ inducteur) dans le rotor. Electrotechnique Chapitre 1 Machine à courant continu 1- Constitution La machine à courant continu est constituée de trois parties principales : - l'inducteur - l'induit - le dispositif collecteur / balais

Plus en détail

MACHINES à INDUCTION. Gérard-André CAPOLINO. Machines à induction

MACHINES à INDUCTION. Gérard-André CAPOLINO. Machines à induction MACHINES à INDUCTION Gérard-André CAPOLINO 1 Généralités La machine à induction est utilisée en moteur ou en générateur Toutefois, l utilisation en moteur est plus fréquente. C est le moteur le plus utilisé

Plus en détail

BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE PHYSIQUE APPLIQUÉE SESSION Durée: 4 heures Coefficient : 7

BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE PHYSIQUE APPLIQUÉE SESSION Durée: 4 heures Coefficient : 7 BACCALAUREAT TECHNOLOGIQUE PHYSIQUE APPLIQUÉE SESSION 2001 Série : Sciences et technologies industrielles Spécialité : Génie Électrotechnique Durée: 4 heures Coefficient : 7 L'emploi de toutes les calculatrices

Plus en détail

Chapitre 5 : magnétisme et champs tournants

Chapitre 5 : magnétisme et champs tournants Chapitre 5 : magnétisme et champs tournants A Rappels sur le magnétisme I mise en évidence expérimentale de l induction électromagnétique II Application : alternateur III loi de Lenz IV flux magnétique

Plus en détail

BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE PHYSIQUE APPLIQUÉE. Série : Sciences et Technologies Industrielles

BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE PHYSIQUE APPLIQUÉE. Série : Sciences et Technologies Industrielles BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE Session 1999 PHYSIQUE APPLIQUÉE Série : Sciences et Technologies Industrielles Spécialité : Génie Électrotechnique Durée de l'épreuve : 4 heures coefficient : 7 L'usage de la

Plus en détail

Entraînement des machines

Entraînement des machines Entraînement des machines OBJECTIF DU COURS Etablir l ensemble des critères de choix d un moteur électrique. ELEMENTS D EVALUATION Justifier le choix d un moteur Choisir un moteur 1. Définitions :...2

Plus en détail

CONVERSION DE PUISSANCE

CONVERSION DE PUISSANCE Spé ψ 8-9 Devoir n 6 CONVERSION DE PUISSANCE UTILISATION DE L ENERGIE EOLIENNE Un aéromoteur entraîne une génératrice électrique destinée à alimenter une installation électrique. Pour les aéromoteurs de

Plus en détail

Introduction : IV-1-Le moteur à courant continu(mcc) [39]: IV-2-constitution [40] : La commande des moteurs de l héliostat

Introduction : IV-1-Le moteur à courant continu(mcc) [39]: IV-2-constitution [40] : La commande des moteurs de l héliostat Introduction : L évolution des technologies conduit à utiliser des machines nécessitant des vitesses de rotation précises et variables pour l entraînement d engins de manutention par exemple. Dans ce chapitre,

Plus en détail

MODELISATION DU MOTEUR ELECTRIQUE A COURANT CONTINU

MODELISATION DU MOTEUR ELECTRIQUE A COURANT CONTINU 1/8 Le Moteur électrique à courant continu MODELISATION DU MOTEUR ELECTRIQUE A COURANT CONTINU Présentation : Le système étudié est un opérateur de positionnement angulaire MAXPID constitué (voir annexe

Plus en détail

LE MOTEUR ASYNCHRONE

LE MOTEUR ASYNCHRONE 1. Introduction Un système automatisé domestique ou industriel pouvant être relié au réseau électrique sera donc alimenté par l énergie électrique alternative fournie par EDF. Dans ce cas, l actionneur

Plus en détail

Chapitre 9. Conversion d énergie électromécanique. 9.1 Introduction. 9.2 Système à simple excitation

Chapitre 9. Conversion d énergie électromécanique. 9.1 Introduction. 9.2 Système à simple excitation Chapitre 9 Conversion d énergie électromécanique 9.1 Introduction La conversion d énergie électromécanique est une partie intégrale de la vie de tous les jours. Que ce soit les grandes centrales hydoélectriques

Plus en détail

MODELISATION D UNE MACHINE A COURANT CONTINU

MODELISATION D UNE MACHINE A COURANT CONTINU 1. Introduction MODELISATION D UNE MACHINE A COURANT CONTINU COURS Une machine à courant continu est une machine électrique. Il s'agit d'un convertisseur électromécanique permettant la conversion bidirectionnelle

Plus en détail

REPONDRE DIRECTEMENT SUR LA COPIE D EXAMEN

REPONDRE DIRECTEMENT SUR LA COPIE D EXAMEN Examen partiel Durée Documents : heures. : non autorisés sauf une feuille A4-manuscrite REONDRE DIRECTEMENT SUR LA COIE D EXAMEN NOM RENOM SIGNATURE EXERCICE 1 (5 points) : On relève avec l oscilloscope

Plus en détail

LE MOTEUR A COURANT CONTINU. 1. Etude des lois régissant le fonctionnement d une MCC à aimant en régime permanent

LE MOTEUR A COURANT CONTINU. 1. Etude des lois régissant le fonctionnement d une MCC à aimant en régime permanent LE MOTEUR A COURANT CONTNU 1. Etude des lois régissant le fonctionnement d une MCC à aimant en régime permanent 1. La force contre électromotrice. COURS Mise en situation : On fait tourner l arbre du moteur

Plus en détail

rincipe de fonctionnement

rincipe de fonctionnement Le moteur à courant continu à aimants permanents Principe, caractéristiques Alimentation, variation de vitesse Puissance, rendement Réversibilité Cette technologie de moteur permet une réalisation économique

Plus en détail

CONVERSION DE PUISSANCE

CONVERSION DE PUISSANCE Spé ψ 2012-2013 Devoir n 5 CONVERSION DE PUISSANCE Toutes les parties sont indépendantes. Un formulaire se trouve en fin de problème. Partie I On désire tracer expérimentalement le cycle d hystérésis B

Plus en détail

BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE

BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE Session 1998 PHYSIQUE APPLIQUÉE Série Spécialité Sciences et Technologies Industrielles Génie Électrotechnique Durée de l'épreuve : 4 heures coefficient : 7 L'usage de la calculatrice

Plus en détail

La machine a courant continu 1/13

La machine a courant continu 1/13 I / Principe de fonctionnement. Rappel du cours de physique appliqué. Un champ magnétique B est crée par le stator (soit par des enroulements fixes soit par des aimants permanents) Si l on fait passer

Plus en détail

Présentation du TP «(télé)gestion d une éolienne»

Présentation du TP «(télé)gestion d une éolienne» Présentation du TP «(télé)gestion d une éolienne» Cette séquence d apprentissage est destinée à découvrir et appréhender un savoir nouveau. Principes à découvrir : Quantification de la puissance du vent.

Plus en détail

Circuits triphasés 1

Circuits triphasés 1 Circuits triphasés 1 Création d'un système de tensions triphasées N2 e3 e2 N1 Soit 3 bobines fixes de N spires (N1=N2=N3=N) (stator) et un aimant (rotor) entraîné àla vitesse ω. En canalisant le flux par

Plus en détail

Moteur synchrone autopiloté Moteur brushless

Moteur synchrone autopiloté Moteur brushless Moteur synchrone autopiloté Moteur brushless Moteur synchrone autopiloté Moteur brushless Moteur synchrone autopiloté OBJECTIFS Moteur brushless Identifier une machine synchrone Définir son principe de

Plus en détail

TD ELECTROTECHNIQUE 1 ère année Module MC2-2. V. Chollet - TD-Trotech07-28/08/2006 page 1

TD ELECTROTECHNIQUE 1 ère année Module MC2-2. V. Chollet - TD-Trotech07-28/08/2006 page 1 TD ELECTROTECHNIQUE 1 ère année Module MC2-2 V. Chollet - TD-Trotech07-28/08/2006 page 1 IUT BELFORT MONTBELIARD Dpt Mesures Physiques TD ELECTROTECHNIQUE n 1 Avec l aide du cours, faire une fiche faisant

Plus en détail

1) Champ magnétique autour d un aimant droit.

1) Champ magnétique autour d un aimant droit. 1) Champ magnétique autour d un aimant droit. Comme le courant électrique, le champ magnétique est invisible. Il est mis en évidence par les forces qui s exercent sur une aiguille aimantée et qui la font

Plus en détail

I) Principe de fonctionnement d un moteur asynchrone triphasé

I) Principe de fonctionnement d un moteur asynchrone triphasé I) Principe de fonctionnement d un moteur asynchrone triphasé Disposition expérimentale Disposition réelle (Stator seul) Disposition expérimentale : Trois bobines, disposés à 20 l une par rapport à l autre,

Plus en détail

Electrotechnique. Fabrice Sincère ; version 3.0.5 http://pagesperso-orange.fr/fabrice.sincere/

Electrotechnique. Fabrice Sincère ; version 3.0.5 http://pagesperso-orange.fr/fabrice.sincere/ Electrotechnique Fabrice Sincère ; version 3.0.5 http://pagesperso-orange.fr/fabrice.sincere/ 1 Sommaire 1 ère partie : machines électriques Chapitre 1 Machine à courant continu Chapitre 2 Puissances électriques

Plus en détail

Transformateur. 1 Présentation. 1.1 Schéma. 1.2 Principe de fonctionnement. Pour information Rappel

Transformateur. 1 Présentation. 1.1 Schéma. 1.2 Principe de fonctionnement. Pour information Rappel 1 Présentation 11 Schéma 12 Principe de fonctionnement Pour information 121 Rappel Loi de Faraday : une variation de flux à travers une spire créer une fém e Inversement une fém e dans une spire crée une

Plus en détail