Milieux magnétiques. Aimantation

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1 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 «dans les milieux magnétiques» Le théorème d Ampère «dans les milieux magnétiques» Savoir utiliser les relations de passage à l interface d un milieu magnétique avec l air. Savoir utiliser les courants liés comme sources de champ magnétique Origine des courants liés et de l aimantation Expressions des densités de courants liés Exemples de milieux magnétiques La notion de milieu L.H.I. La définition de la perméabilité magnétique La différence entre un milieu LHI et un milieu ferromagnétique La courbe de première aimantation d un matériau ferromagnétique Le cycle d hystérésis B = f(h) d un matériau ferromagnétique Définition et ordre de grandeur du champ rémanent et de l excitation coercitive le montage pour le tracé expérimental d un cycle d hystérésis et faire son analyse. La définition de matériau dur ou doux et leurs applications Les pertes fer (définition, grandeurs caractéristiques)

2 Transformateur Introduction Technique Le principe de fonctionnement d un transformateur (induction en régime variable) La construction d un transformateur La définition des bornes homologues comme indiquant l orientation de la circulation de l excitation La définition du rapport de transformation La notion de flux magnétique commun et utiliser les orientation des tensions, des intensités, des bornes homologues. Le théorème d Ampère (une seule fois par noyau magnétique) La définition du courant magnétisant Modèle du transformateur parfait Le rapport de transformation en tension (avec la démonstration et le choix des orientations) Le rapport de transformation en intensité (avec la démonstration et le choix des orientations) La définition de l impédance ramenée au primaire Calculer la puissance absorbée au primaire et fournie au secondaire Utiliser l impédance ramenée au primaire pour étudier la source d alimentation et le primaire du transformateur Détailler les hypothèses du modèle parfait Transformateur réel La définition des pertes cuivre et des pertes fer Les méthodes de mesures des pertes cuivre et pertes fer La mesure du rapport de transformation par l essai «à vide» Savoir étudier un montage présentant un transformateur décrit par un modèle linéaire non parfait Savoir étudier un «transformateur d intensité» Principe du transformateur utilisé pour l adaptation d impédance

3 Conversion de puissance Conversion d énergie Les différentes formes d énergie et les méthodes usuelles d interconversion La définition d un rendement énergétique Quelques ordres de grandeurs Conversion électromécanique Définition de la puissance fournie par une f.e.m. d induction aux porteurs de charge Théorème de la conversion de puissance La définition du fonctionnement en moteur ou en générateur d un convertisseur électromécanique La traduction graphique d un bilan de puissance Savoir étudier des «rails de Laplace» Faire un bilan de puissance pour un système électromécanique moteur ou générateur Démonstration du théorème de la conversion de puissance

4 Machine à courant continu Étude d une spire tournante Le schéma et caractéristiques principales du modèle Le vocabulaire (rotor/stator, inducteur/induit) L expression du couple électromagnétique exercé sur une spire L expression de la f.e.m. d induction crée dans une spire Calculer le moment des forces de Laplace par un calcul direct sur la spire Calculer la f.e.m. d induction par un calcul direct sur la spire Vérifier le théorème de conversion de puissance pour une spire Machine à excitation séparée L expression du couple électromagnétique d une machine à courant continu L expression de la f.e.m. d induction d une machine à courant continu La signification des paramètres caractéristiques (R, L, Φ 0, J) d une machine à courant continu Les équations électrique et mécanique d une machine à courant continu La caractéristique C = f(ω) d un moteur à courant continu Les propriétés du fonctionnement à U constante d un moteur à courant continu La modélisation d une MCC comme opérateur linéaire Utiliser le théorème de la conversion de puissance pour déterminer le couple électromagnétique à partir de la f.e.m. Analyser l essai à vide d une machine à courant continu Analyser le fonctionnement d un moteur à courant continu Faire le bilan de puissance Quelques détails techniques sur les machines à courant continu

5 Machine à champ tournant Production d un champ tournant La définition d un champ magnétique tournant L expression des composantes d un champ magnétique tournant d un système diphasé Calculer le champ magnétique crée par un système di, tri ou n phasé Machine synchrone Le principe d une machine synchrone Le vocabulaire (rotor/stator, inducteur/induit) Le calcul du moment des forces de Laplace et de sa moyenne La définition de l angle interne Les propriétés principales d un moteur synchrone L origine de la f.e.m. dans une phase d un alternateur synchrone Déterminer les points de fonctionnement d un moteur synchrone Faire le bilan de puissance d une machine synchrone Déterminer la f.e.m. dans une phase d un alternateur synchrone Déterminer la stabilité des points de fonctionnement d un moteur synchrone Machine asynchrone le principe d un moteur asynchrone Établir l expression du couple électromagnétique moyen dans le modèle d une spire non alimentée placée dans un champ magnétique tournant

6 Convertisseur électronique Introduction Les ordres de grandeur des tensions et intensités usuelles dans les circuits de puissance La signification de «régime établi» pour un régime établi Interrupteurs Les deux états (ouvert et fermé) d un interrupteur idéal La fonction diode (états, commutation) La fonction transistor (états, commutation) Source idéales La source idéale de tension (tension aux bornes, intensité, état impossible) La source idéale de courant (tension aux bornes, intensité, état impossible) La notion de réversibilité des sources Les règles d association des sources Sources réelles Les conditions de continuité aux commutations des interupteurs Les méthodes pour «améliorer» une source non idéale de tension ou de courant Le rôle d une bobine de lissage Étudier des circuits comportant une série non idéale, un interrupteur et une charge résistive Convertisseurs continu-continu La structure d un hacheur dévolteur L analyse du fonctionnement d un hacheur dévolteur parfait entre sources idéales Le tracé d un chronogramme Le calcul d une valeur moyenne par un calcul de surface «sous une courbe» La détermination de la nature d une fonction de commutation La valeur moyenne de la dérivée d une fonction périodique L analyse du fonctionnement d un hacheur à deux interrupteurs et charge non idéale L analyse du fonctionnement d un hacheur à quatre interrupteurs L analyse du fonctionnement d un convertisseur à accumulation Calcul d ondulation de courant ou de tension Application : commande d un moteur à courant continu La définition des phases de traction et de récupération La définition et le rôle d une diode de roue libre La structure d un hacheur survolteur L analyse du fonctionnement d un hacheur survolteur parfait entre sources idéales La structure d un hacheur réversible en courant