Circuit mobile dans un champ magnétique stationnaire

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Dimension: px
Commencer à balayer dès la page:

Download "Circuit mobile dans un champ magnétique stationnaire"

Transcription

1 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 précédents sont utilisés ici comme générateur La tige de longueur, de masse glisse sans frottement sur deux rails de Laplace horizontaux sous l action d une force constante. ( le poids de la barre est compensé par les réactions de rails ). L ensemble est plongé dans un champ magnétique uniforme et constant perpendiculaire au plan des rails. Le déplacement de la barre provoque une variation de flux dans le circuit, cette variation de flux est à l origine de l apparition d un courant induit ( et d une f e m induite ). Le sens du courant induit peut se déterminer par la loi de Lenz, la force de Laplace qui apparait doit s opposer au déplacement. Dans le cas du schéma précédent, le sens du courant sera le sens inverse du sens arbitraire choisi. Le choix du sens arbitraire de l orientation a été fait pour avoir un flux positif. 2. Equation mécanique et électrique équation électrique Le circuit électrique équivalent est : = =. =.. =0 =0..+=0 remarque : on néglige le champ magnétique créé par le courant induit ( dans les phénomènes d auto induction ). ()=..() Rabeux Michel Page 1

2 équation mécanique découplage des équations () + =. +(). =. =. (+()..). = () ()=..()..() = () +. ()= équation différentielle d ordre 1. On pose =. () on obtient + ()=. ()=.. 1 exp avec comme condition initiale (0)=0 La barre atteint une vitesse limite =.. Cette vitesse limite correspond à l équilibre entre la force de Laplace induite et le force ()=..() =. (1 exp L intensité limite est = 3. Bilan de puissance et bilan énergétique Multiplions l équation électrique par et l équation mécanique par. =... () ()= 1 2. =.+... On obtient en éliminant le terme de couplage : =. (1). représente la puissance fournie par la force. représente la puissance dissipée par effet Joule. représente la puissance cinétique En régime permanent. =. Le terme de couplage... représente à la fois l opposé de la puissance de la f e m induite et la puissance de la forces de Laplace. + =0 En intégrant par rapport au temps l expression (1), on obtient : =.. Rabeux Michel Page 2

3 Lycée Viette TSI 1 III. Freinage par induction 1. Mise en évidence expérimentale des courants de Foucault Lorsque que le pendule oscille dans l entrefer de l électroaimant, on constate un amortissement de ce dernier. Lors du passage du disque en cuivre dans le champ magnétique créé par l aimant, il y a variation de flux et apparition de courants induits dans le disque. Ces courants sont les courants de Foucault. La force de Laplace qui apparaît s oppose au déplacement du pendule ( freinage ) 2. Applications des courants de Foucault freinage par induction ( sur les poids lourds et le TGV ) plaques à l induction Rabeux Michel Page 3

4 IIII. Conversion de puissance électrique en puissance mécanique 1. Principe du haut parleur Un haut parleur est un convertisseur de signaux électriques en signaux sonores. Dans son schéma de principe, un haut parleur électrodynamique est modélisé par le modèle suivant : () Le générateur impose une tension () Le poids de la tige et la réaction des rails ne vont pas intervenir. Une force de frottement fluide traduit l émission sonore =. équation électrique équation mécanique ().() () +()=0 ()=.()+ () +.=. () avec ()=.(). +.()..... =. bilan de puissance Multiplions l équation électrique par () et l équation mécanique par () ().()=.() ()+..().() ().()...().().() =.().() Rabeux Michel Page 4

5 Le terme..().() se retrouve dans les deux équations ( puissance de la force de Laplace induite et puissance due à la f e m induite ) En additionnant les deux équations on obtient ().()=.() () +.().()+.() +.().() ().()=.() +.() () () () ().() est la puissance délivrée par le générateur.() est la puissance dissipée par effet Joule.() est la puissance qui va se retrouver dans la puissance sonore.() est l énergie emmagasinée par la bobine.() +.() est l énergie mécanique du système 2. Moteur à courant continu à entrefer plan Considérons une roue conductrice de centre formée d un cerclage et de rayon plongée dans un champ magnétique uniforme et stationnaire perpendiculaire au plan de la roue =.. () Ce dispositif peut fonctionner en moteur ou en générateur. Lorsque le dispositif fonctionne en moteur, un générateur extérieur impose la circulation d un courant de vers. Il apparait alors des forces de Laplace qui font tourner la roue. En tournant cette roue va être le siège de phénomènes d induction avec apparition d une f e m induite ( cette f e m induite va s opposer à la f e m du générateur ( loi de Lenz )). Lorsque le dispositif fonctionne en générateur, la roue est entrainée en rotation, il apparait une f e m induite et un courant induit. Des forces de Laplace vont apparaitre et créer un moment résistant ( loi de Lenz ). La machine à courant continu ( MCC ) est composée d un stator (fixe) et d un rotor (mobile) Le stator est constitué par une carcasse et deux disques sur lesquelles sont placés des aimants permanents qui vont créer un champ magnétique stationnaire. Le rotor est constitué par un disque pouvant tourner autour d un axe, sur ce disque sont placés les circuits électriques radiaux. Des balais assurent la continuité électrique. Les vitesses de rotation sont contrôlées et stables ( de 1 à 4000 / ). Le couple moteur ne dépend pas de la vitesse de rotation. La puissance ne dépasse pas 1. Rabeux Michel Page 5

6 Elles sont utilisées dans les vélos électriques, dans les ordinateurs ( rotation des disques de stockage ), en médecine ( pompe à sang ). équation mécanique ( sur un rayon ) : =. =.. =.. avec =. =.. = Le moment du couple de Laplace est proportionnel à l intensité dans une MCC équation électrique ( sur un rayon ) Pendant une durée le flux coupé par un rayon est =. =.. = = 2. =. La f e m induite est proportionnelle à la vitesse angulaire dans une MCC 3. Moteur à courant continu avec spires Le stator crée le champ magnétique radial, le rotor est formé par un ensemble de spires parcourues par un courant dont le sens change à chaque demi tour ( grâce au collecteur ) schéma avec 2 spires représentées Rabeux Michel Page 6

7 Lycée Viette TSI 1 schéma avec une spire La force de la Laplace qui s exerce sur une longueur de conducteur s écrit : =... Le moment des forces de Laplace qui s»exercent sur une spire s écrit : Γ... Le moment du couple de Laplace est proportionnel à l intensité dans une MCC La f e m induite pour une spire s écrit :... La f e m induite est proportionnelle à la vitesse angulaire dans une MCC La machine à courant continu peut fonctionner en moteur ou en génératrice Rabeux Michel Page 7

8 4. Moteur synchrone Un moment magnétique permanent ( aimant droit ou bobine parcourue par un courant constant ) est placé dans un champ tournant à la vitesse angulaire..+. =0 Le moment magnétique est soumis de la part du champ magnétique à un couple de moment Γ= =..( ).+. Si Γ =0 Si = Γ =..(). valeur non nulle ( sauf pour =0 ) si 0<< le couple est moteur ( fonctionnement en moteur ) Pour 0<< le fonctionnement est stable, pour << le fonctionnement est instable. Il faut que le couple résistant soit inférieur à. pour que le moteur tourne. si <<0 le couple est résistance ( fonctionnement en alternateur ) Γ () éé Rabeux Michel Page 8

9 description simplifiée le stator comporte les bobines parcourues par un courant alternatif et créant le champ tournant. le rotor est parcouru par un courant continu afin de créé le moment magnétique. Un moteur synchrone ne peut démarrer seul, il faut donc lancer le rotor en augmentant progressivement la vitesse de rotation du champ tournant ou en lançant le rotor avec une machine à courant continu. Le TGV atlantique est équiper de moteur synchrone. Rabeux Michel Page 9

10 5. Moteur asynchrone Une bobine plate, fermée sur elle-même, de résistance, d inductance, comportant spires de surface peut tourner autour de l axe vertical. Son moment d inertie par rapport à cet axe est. La vitesse angulaire de rotation de la bobine autour de est notée. Cette bobine est placée dans un champ magnétique uniforme tournant autour de l axe à la vitesse angulaire...+ =0 Il apparaît une f e m induite dans la bobine : = =...( ).+ =...( ).( ).+ L équation électrique est la suivante :.()+ () ==...( ).( ).+ On recherche la solution en régime sinusoïdal forcé ( résolution en complexe )..()+..( ).()=...( )..( ).+ 2 ()=..( )..+..( ).=...( ) ( ).. 2 = +..( ) ()=...( )...( ) +.( ) ( ) ( ).+ 2 ()=R() ()=...( ) +.( ).( ) ( ).( ).+ 2 ()=...( ) +.( ).( ).+.( ).( ).+ On pose Ω= Rabeux Michel Page 10

11 ()=...Ω +.Ω.(Ω.+).Ω.(Ω.+) La bobine est soumise à un couple électromagnétique Γ= =..()..sin(ω.+). Γ=...Ω +.Ω.(Ω.+).Ω.(Ω.+).sin(Ω.+). La valeur moyenne de ce couple magnétique est Γ =...Ω Ω Pour la bobine soit entrainée en rotation par le champ tournant ( moteur ) il faut que...ω...ω >0 il faut que > () =0 Γ =...( ). 2.( +.( ) ) =() L étude de cette fonction montre que pour = et = + ()=0 pour = Γ 1 Γ é Γ =.. Γ... (0)=.....( (. ) ) Si le couple résistant est Γ é = Γ é. avec Γ é <.... le moteur démarre et.( (. ) ) en régime permanent sa vitesse angulaire est telle que Γ é =...( )..(.( ) ) Cette vitesse de rotation correspond à la stabilité. Si la vitesse de rotation diminue légèrement, le couple moyen augmente, la vitesse de rotation va retrouver sa valeur. Si Γ é >.... le moteur ne démarre pas..( (. ) ) Le moteur asynchrone tourne avec une vitesse angulaire inférieure à la vitesse angulaire du champ tournant, il ne démarre que si Γ é <.....( (. ) ) Rabeux Michel Page 11

12 autre moyen de déterminer Γ moy.()+..( ).()=...( )..( ).+ ()=.sin ( ).++ ()=..( ). ()=().+..( ).=...( ).(.) =...( ).(.) +..( ) =... on pose Ω=.( ) =... Ω.Ω Γ= =..()..sin(ω.+). Γ=...sin (Ω.++)..sin(Ω.+). sin(ω.++)..sin(ω.+)= 1 2 cos() (2.(Ω.+)+) cos()=.ω Γ =... Ω.()..Ω si Ω>0 et cos()= si Ω<0.Ω Γ =...Ω Ω Rabeux Michel Page 12

13 Lycée Viette TSI 1 Les premiers TGV ( TGV Sud Est ) utilisaient des moteurs à courant continu ( 12 moteurs à courant continu de 535 kw et kg (soit 4,11 kw/kg) Les TGV Atlantiques utilisentt des moteurs synchrones ( 8 moteurs synchrones de kw et kg (soit 6,06 kw/kg) ). Les TGV Eurostar et Thalys sont équipés de moteurs asynchrones (8 moteurs asynchrones de kw ). 6. Pilotage des moteurs Rabeux Michel Page 13

Circuit fixe dans un champ magnétique variable

Circuit fixe dans un champ magnétique variable Circuit fixe dans un champ magnétique variable II. Auto-induction 1. Flux propre et inductance propre Soit un circuit filiforme ( par exemple une bobine ) parcouru par un courant d intensité. Ce circuit

Plus en détail

3) Généralisation La force électromagnétique s exerçant sur la partie mobile d un circuit magnétique peut

3) Généralisation La force électromagnétique s exerçant sur la partie mobile d un circuit magnétique peut Introduction : Phénomène d induction : Conversion de puissance Chapitre 2 Conversion électro-magnéto-mécanique énergie mécanique énergie électrique Principales propriétés de la conversion Étude d un contacteur

Plus en détail

Étude de la MACHINE A COURANT CONTINU

Étude de la MACHINE A COURANT CONTINU Étude de la MACHINE A COURANT CONTINU Plan de la présentation Introduction Constitution d une MCC Le Stator Le Collecteur Le Rotor Modèles et caractéristiques d une MCC Caractéristique Couple / Vitesse

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

Machines à courant continu

Machines à courant continu Machines à courant continu Une autre famille de machines électriques utilisent pour le stator un champ magnétique indépendant du temps (et non tournant comme les machines synchrones). Ce champ magnétique

Plus en détail

Déterminer le sens du courant induit dans la spire sachant que B z. (t) est une fonction croissante du temps.

Déterminer le sens du courant induit dans la spire sachant que B z. (t) est une fonction croissante du temps. PC 13/14 TD INDUCTION AC1 : Loi de Lenz On considère une spire circulaire (C) fixe, conductrice de résistance R soumise à un champ magnétique extérieur uniforme variable et orthogonal à la surface du circuit

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

Machines alternatives

Machines alternatives Machines alternatives Si on déplace un aimant, on crée un champ magnétique donc la direction change au cours du temps. Le déplacement de cet aimant au voisinage d une aiguille aimantée (de boussole par

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

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

CH5 : Les machines alternatives

CH5 : Les machines alternatives BTS CRSA 2 ème année - Sciences physiques et chimiques appliquées CH5 : Les machines alternatives Objectifs : A l issue de la leçon, l étudiant doit : 5.1 Savoir décrire la conversion de puissance réalisée

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

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

Sciences Appliquées, chap 7.2 DANS LES MACHINES ÉLECTRIQUES

Sciences Appliquées, chap 7.2 DANS LES MACHINES ÉLECTRIQUES Sciences Appliquées, chap 7.2 MAGNÉTISME DANS LES MACHINES ÉLECTRIQUES 1 -Inducteur et induit...2 2 -Les pertes dans une machine électrique...2 3 -Le transformateur...3 4 -MCC et MCS...3 4.1 -Couple dans

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

PHYSIQUE II. Partie I - Moteur à aimant inducteur. r 1. Figure 1

PHYSIQUE II. Partie I - Moteur à aimant inducteur. r 1. Figure 1 PHYSIQUE II On se propose d examiner quelques principes de fonctionnement de deux types de moteurs électriques, à la fois sous les aspects électromagnétique et dynamique Les trois parties de ce problème

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

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

- 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 énergétique des systèmes Centre d intérêt :

Plus en détail

Induction et forces de Laplace

Induction et forces de Laplace Induction et forces de Laplace Chapitre 2 : Induction électromagnétique Sommaire 1 Aspect expérimental 1 1.1 Découverte du phénomène d induction électromagnétique......................... 1 1.2 Caractérisation

Plus en détail

Chapitre 3 : MACHINES SYNCHRONE ET ASYNCHRONE

Chapitre 3 : MACHINES SYNCHRONE ET ASYNCHRONE Chapitre 3 : MACHINES SYNCHRONE ET ASYNCHRONE 1.Principe et description. Les machines synchones et asynchrones fonctionnent avec des champs magnétiques tournants créés par le stator. Le circuit rotorique

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

Machine à courant continu

Machine à courant continu Machine à courant continu 1- Constitution 1-1- L'inducteur (ou circuit d'excitation) 1-2- L'induit (circuit de puissance) 1-3- Le collecteur et les balais 2- Principe de fonctionnement 2-1- Fonctionnement

Plus en détail

APPLICATIONS DIRECTES

APPLICATIONS DIRECTES PSI FEUILLE D EXERCICES DE SCIENCES PHYSIQUES N 23 11/02/2017 2016/2017 Thème: Conversion électro-magnéto-mécanique (1) APPLICATIONS DIRECTES 1. Electroaimant de levage On considère l électroaimant représenté

Plus en détail

F > I. + Alimentation 2 FONCTIONNEMENT D'UN MOTEUR À COURANT CONTINU 1 PRÉSENTATION 2.1 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT 1.1 FONCTION 1.

F > I. + Alimentation 2 FONCTIONNEMENT D'UN MOTEUR À COURANT CONTINU 1 PRÉSENTATION 2.1 PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT 1.1 FONCTION 1. COURS TSI : CI-3 E1 : STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT D'UN MOTEUR À COURANT CONTINU À AIMANT PERMANENT page 1 / 6 1 PRÉSENTATION Beaucoup d'applications nécessitent un couple de démarrage élevé. Le Moteur

Plus en détail

Chap.4 Induction : circuit mobile dans un champ permanent

Chap.4 Induction : circuit mobile dans un champ permanent Chap.4 Induction : circuit mobile dans un champ permanent 1. Circulation du champ électrique Loi de Faraday 1.1. Changement de référentiel : transformation non-relativiste des champs 1.2. Le champ électrique

Plus en détail

N.L.Technique FONCTION CONVERTIR : MOTEUR ASYNCHRONE S.CHARI

N.L.Technique FONCTION CONVERTIR : MOTEUR ASYNCHRONE S.CHARI I. Description Le moteur asynchrone est constitué de deux parties distinctes : le stator et le rotor. I.. Stator (partie fixe du moteur) I... Présentation Il est identique à celui des machines synchrones,

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

ICE3 - Circuit mobile dans un champ magnétique stationnaire

ICE3 - Circuit mobile dans un champ magnétique stationnaire Nous allons étudier dans ce chapitre l autre facette de l induction, celle de Lorentz où un circuit est mobile dans un champ magnétique stationnaire, c est-à-dire constant dans le temps. Nous en avons

Plus en détail

Induction électromagnétique

Induction électromagnétique Induction électromagnétique 1 égimes quasi-stationnaires 1.1 Approximation des régimes quasi-stationnaires (AQS) Le temps de propagation du signal est négligeable devant la période du signal :

Plus en détail

Chap.3 Induction : cas d un circuit fixe dans un champ variable

Chap.3 Induction : cas d un circuit fixe dans un champ variable Chap.3 Induction : cas d un circuit fixe dans un champ variable 1. Circulation du champ électrique Loi de Faraday 1.1. Le champ électrique n est pas à circulation conservative Force électromotrice 1.2.

Plus en détail

Chapitre 5 : Moteur asynchrone

Chapitre 5 : Moteur asynchrone Chapitre 5 : Moteur asynchrone Introduction I / constitution du moteur asynchrone triphasé. 1. Stator ou inducteur 2. rotor ou induit 3. Symboles 4. plaque signalétique II / Principe de fonctionnement

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

Le champ magnétique. 1. Action d un champ magnétique sur un faisceau d électron

Le champ magnétique. 1. Action d un champ magnétique sur un faisceau d électron Le champ magnétique I. Mise en évidence du champ magnétique 1. Action d un champ magnétique sur un faisceau d électron Dans une ampoule ou règne un vide très pousser, une cathode émissive est chauffé par

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

Moteur à courant continu - Hacheur

Moteur à courant continu - Hacheur TGEN Chapitre 7 1 Chapitre 7 Moteur à courant continu - Hacheur 1- MOTEUR A COURANT CONTNU l existe deux grandes familles de moteurs à courant continu, les moteurs à excitation indépendante (ou séparée)

Plus en détail

Force subie par un milieu magnétique

Force subie par un milieu magnétique Force subie par un milieu magnétique Nous savons tous qu un aimant peut attirer ou repousser des objets métalliques, ou d autres aimants. Les milieux ferromagnétiques ont la possibilité de se comporter

Plus en détail

cpgedupuydelome.fr -PC Lorient

cpgedupuydelome.fr -PC Lorient EM1 : Induction électromagnétique Loi de modération de Lenz Les effets magnétiques, électrocinétiques et mécaniques de l induction s opposent à la cause qui les a produits. 1 Circuit fixe dans un champ

Plus en détail

Chapitre 4 : Electromagnétisme

Chapitre 4 : Electromagnétisme Chapitre 4 : Electromagnétisme On retrouve des charges en mouvement dans le courant électrique, mais aussi dans les champs magnétiques. Il n existe pas de charges magnétiques, et en général, et ne sont

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

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

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

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

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

Appareil pour la mise en évidence des courants induits

Appareil pour la mise en évidence des courants induits Appareil pour la mise en évidence des courants induits EE 0220 22212 Mode d emploi Version 01 1. Rappel théorique La loi d induction électromagnétique stipule que la tension électromotrice E induite dans

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

Induction électromagnétique

Induction électromagnétique Induction électromagnétique Exercice 1 : Freinage électromagnétique On étudie le freinage électromagnétique d une spire conductrice rectangulaire MNPQ mobile, de côtés a et b, de masse m négligeable, de

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

8. PHÉNOMÈNES D INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE Circuit déformable dans un champ d induction magnétique uniforme et constant

8. PHÉNOMÈNES D INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE Circuit déformable dans un champ d induction magnétique uniforme et constant 8. PHÉNOMÈNES D INDUTION ÉLETROMAGNÉTIQUE 8.1 Observations expérimentales 8.1.1 ircuit déformable dans un champ d induction magnétique uniforme et constant On considère l expérience décrite au paragraphe

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

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

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

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

BACCALAURÉAT LIBANAIS - SG Corrigé

BACCALAURÉAT LIBANAIS - SG Corrigé Exercice 1 : Pendule de torsion Le but de l exercice est de déterminer le moment d inertie d une tige homogène par rapport à un axe qui lui est perpendiculaire en son milieu et la constante de torsion

Plus en détail

EXERCICES Électromagnétisme me 2 Equations de Maxwell - Induction

EXERCICES Électromagnétisme me 2 Equations de Maxwell - Induction EXERCICES Électromagnétisme me Equations de Maxwell - Induction E 1 Densité de charges dans les conducteurs On considère un conducteur ohmique de conductivité γ. Comment évolue la densité de charge globale

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

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

Moteurs synchrones. 6

Moteurs synchrones. 6 Master Mécatronique 1. Cours Moteurs. J Diouri. 2010 Moteurs synchrones. 6 Servomoteurs synchrones à aimants permanents Références : Électrotechnique, Théodore Wildi, Électricité au service des machines,

Plus en détail

Modélisation d'une machine à courant continu

Modélisation d'une machine à courant continu Modélisation d'une machine à courant continu Cadre du document Dans ce document, on s'intéresse uniquement au modèle d'une machine à courant continu et à son interaction électro-mécanique. Il ne s'agit

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

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

Champ tournant, création de couple électromagnétique

Champ tournant, création de couple électromagnétique Champ tournant, création de couple électromagnétique SIMON SELLEM simon.sellem@ens-cachan.fr Motivation Toute machine tournante classique comporte un stator et un rotor. Il est nécessaire d étudier la

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

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

PENDULE DE TORSION. PENDULE PESANT.

PENDULE DE TORSION. PENDULE PESANT. PENDULE SIMPLE PENDULE DE TORSION. Il est constitué d un disque de masse m et de rayon R suspendu en son centre par un fil de torsion de masse négligeable. L autre extrémité du fil est fixe. PENDULE PESANT.

Plus en détail

: scientifique. : Technologie et sciences industrielles (TSI)

: scientifique. : Technologie et sciences industrielles (TSI) : scientifique : Technologie et sciences industrielles (TSI) : Physique-chimie Première année PROGRAMME DE PHYSIQUE-CHIMIE TSI Préambule identifiés en gras «démarche scientifique» 1 «formation expérimentale»

Plus en détail

Exercices sur le magnétisme

Exercices sur le magnétisme Exercices sur le magnétisme 1 Superposition de champs magnétiques On approche, dans un plan horizontal, des aimants identiques selon les schémas des trois cas suivants. S S M 60 S P S S S O S S Donnée

Plus en détail

F > I. + Alimentation 3 SYMBOLE 1 PRÉSENTATION 4 FONCTIONNEMENT D'UN MOTEUR À COURANT CONTINU 2 IDENTIFICATION DE LA FONCTION TECHNIQUE RÉALISÉE

F > I. + Alimentation 3 SYMBOLE 1 PRÉSENTATION 4 FONCTIONNEMENT D'UN MOTEUR À COURANT CONTINU 2 IDENTIFICATION DE LA FONCTION TECHNIQUE RÉALISÉE COURS TSI : CI-3 E1 : STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT D'UN MOTEUR À COURANT CONTINU À AIMANT PERMANENT page 1 / 6 1 PRÉSENTATION Beaucoup d'applications nécessitent un couple de démarrage élevé. Le Moteur

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

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

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

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

1 Ah = 3600 C. I = Q t + _. La tension se désigne par la lettre U L unité est le volt : V

1 Ah = 3600 C. I = Q t + _. La tension se désigne par la lettre U L unité est le volt : V RAPPEL CORS ELECTRO TELEEC. Notion de base Quantité d électricité La quantité d électricité correspond au nombre d électrons transportés par un courant électrique ou emmagasinés dans une source. La quantité

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

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

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

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

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

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

Mouvement d un solide en rotation autour d un axe fixe

Mouvement d un solide en rotation autour d un axe fixe Mouvement d un solide en rotation autour d un axe fixe II. Moment cinétique scalaire d un solide en rotation autour d un axe fixe 1. Moment cinétique d un point matériel par rapport à un point On appelle

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

Anémomètre à fil chaud

Anémomètre à fil chaud EPEUVE OPTIONNELLE de PHYSIQUE Anémomètre à fil chaud Un fil de platine de longueur l et de diamètre d est parcouru par un courant électrique qui lui fournit une puissance maintenue constante par un dispositif

Plus en détail

LES MOTEURS A COURANT CONTINU

LES MOTEURS A COURANT CONTINU LES MOTEURS A COURANT CONTINU 1-Présentation : Une machine à courant continu peut fonctionner en moteur ou en génératrice (dynamo). On dit qu elle est réversible. Les MCC offrent une grande souplesse de

Plus en détail

P15 Induction et auto-induction

P15 Induction et auto-induction Induction et auto-induction Le phénomène d induction correspond à l apparition dans un conducteur d une force électromotrice lorsque celui-ci est soumis à un champ magnétique variable. Ceci peut alors

Plus en détail

2. Application à la mesure d un champ magnétique

2. Application à la mesure d un champ magnétique E.M.VII - FORCES MAGNÉTIQUES 1 1. Loi de Laplace Dans un champ B extérieur, la somme des forces de Lorentz F = q v B appliquées aux charges mobiles donne, sur chaque élément de circuit d! parcouru par

Plus en détail

Chapitre II : Conversion électromécanique

Chapitre II : Conversion électromécanique Spéciale PSI - Cours "Conversion de puissance" 1 Conversion électromécanique Chapitre II : Conversion électromécanique Objectifs : Rappel sur la force de Laplace et l induction électromagnétique; Etude

Plus en détail

Electromagnétisme Chap.7 ARQS Phénomène d induction

Electromagnétisme Chap.7 ARQS Phénomène d induction Electromagnétisme Chap.7 ARQS Phénomène d induction 1. ARQS magnétique 1.1. Définition de l ARQS 1.2. ARQS magnétique : nullité du courant de déplacement 1.3. Deux conséquences de l ARQS magnétique 2.

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

CIRCUIT DE DEMARRAGE

CIRCUIT DE DEMARRAGE CIRCUIT DE DEMARRAGE 1 - SITUATION PROBLEME Les moteurs thermiques, pour démarrer demandent à être entraînés à une vitesse de rotation suffisante : moteur à essence, 250 tr/min moteur Diesel, 350tr/min.

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

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

Le Moteur Asynchrone Triphasé

Le Moteur Asynchrone Triphasé Le Moteur Asynchrone Triphasé DOSSIER RESSOURCES Première BAC PRO ELEEC - Lycée Professionnel Clément Ader Le moteur asynchrone triphasé - Dossier ressources 1/6 I- FONCTION : Les moteurs asynchrones triphasés

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

G.P. DNS14 Mars Spire dans un champ B. I. Spire en rotation dans un champ magnétique uniforme et constant

G.P. DNS14 Mars Spire dans un champ B. I. Spire en rotation dans un champ magnétique uniforme et constant DNS Sujet Spire dans un champ B...1 I.Spire en rotation dans un champ magnétique uniforme et constant...1 A.Dipôle résistif...3 B.Dipôle capacitif...3 II.Spire fixe dans un champ magnétique variable...3

Plus en détail

Oscillations forcées en mécanique

Oscillations forcées en mécanique Oscillations forcées en mécanique I. Oscillateur amorti soumis à une excitation Lorsque l'oscillateur ( amorti par frottement fluide ) est soumis à une force excitatrice () son équation différentielle

Plus en détail

: scientifique. : Physique, chimie et sciences de l ingénieur (PCSI) : Physique. Première année

: scientifique. : Physique, chimie et sciences de l ingénieur (PCSI) : Physique. Première année : scientifique : Physique, chimie et sciences de l ingénieur (PCSI) : Physique Première année Programme de physique de la voie PCSI «démarche scientifique» 1 «formation expérimentale», contenus disciplinaires,

Plus en détail

Courants de Foucault

Courants de Foucault Courants de Foucault EE 0225 11111 Mode d emploi Version 01 1. Rappel théorique Lorsque des pièces métalliques sont en mouvement dans un champ magnétique, elles sont parcourues par des courants induits

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