Machine à courant continu

Résumé du document

Ce document est un cours complet sur les machines à courant continu (MCC). Dans la première partie sur la constitution et le principe de fonctionnement, on détaille donc la constitution d'une MCC et les fonctionnements en moteur et génératrice. On explicite ensuite les relations physiques de bases d'une MCC : couple électromagnétique, FEM induite. On étudie ensuite la MCC en courant continu et en régime établi : on donne le schéma électrique, on fait un bilan énergétique et on fournit les modes d'excitation et les caractéristiques mécaniques.

Extraits

[...] e Tem = KΦsat U Tu saturé linéaire Ω 0 La caract´ ristique canique montre que le point de fonctionnement a vide core e ` respond a une vitesse tr` s elev´ e : le moteur rie s'emballe a vide. Pour cette ` e e e ` raison le moteur rie equipe les syst` mes il ne risque pas de fonctionner a e e u ` vide comme les locomotives ou les engins de levage. [...]

[...] Grˆ ce au syst` me balai` a e collecteur le sens du courant dans un faisceau s'inverse lorsque l'encoche franchit l'axe interpolaire. Ainsi les forces de Laplace qui s'exercent sur une section e e tendent a faire tourner le rotor toujours dans le mˆ me sens. Le couple associ´ aux ` forces de Laplace est appel´ couple electromagn´ tique et not´ Tem . L'augmentae e e tion du nombre de faisceaux permet d'augmenter le couple moyen et de duire e la profondeur relative des ondulations du couple electromagn´ tique. [...]

[...] e I Iex U Uex Avec la convention cepteur on a U = E + RI. Or, E = KΦΩ et Tem = KΦI. e Ainsi, KΦU (KΦ)2 Ω Tem = R R En gligeant le couple de pertes Tp , le couple utile se confond avec le couple e electromagn´ tique. A Φ et U constants, la caract´ ristique canique de la e e e chine Tu (Ω) est donc une droite croissante : e Tu = a bΩ avec KΦU > 0 et R (KΦ)2 R ` En faisant Tu = 0 on obtient l'expression de la vitesse de rotation a vide (en toute rigueur en l'absence de couple de pertes) : Ω0 = a U = b KΦ Cette relation indique que la vitesse de rotation est inversement proportionnelle au flux et explique pourquoi une coupure accidentelle de flux provoque l'emballement de la machine (Ω0 sur la caract´ ristique canique). [...]

[...] La constante de ` proportionnalit´ est la mˆ me que pour le couple electromagn´ tique : e e e E = KΦΩ Machine a Courant Continu ` action magn´ tique d'induit e e Lorsque l'enroulement rotorique est parcouru par un courant induit, il veloppe e lui aussi un champ magn´ tique qui tend a s'opposer (loi de Lenz) au champ e ` magn´ tique e par l'inducteur diminuant le flux Φ sous les pˆ les et cons´ quemment e o e la fem et le couple. Ce nom` ne est appel´ action magn´ tique d'induit. En e e e e e pratique, la plupart des machines sont munies d'un enroulement de compensation de la action d'induit et le nom` ne sera glig´ . [...]

[...] On a alors e Tem T em . Machine a Courant Continu ` Tem 3 F2 N S Tem 0 t F1 I durée de 1 tour Tem F2 N F1 S Tem 0 t I Tem Tem 0 t Fonctionnement tratrice e e Lorsque le rotor est entraˆn´ en rotation, les spires de l'enroulement rotorique ı e sont travers´ es par un flux magn´ tique variable et, du fait du nom` ne d'ine e e e duction, une f.e.m induite e apparaˆt entre les balais. [...]