Machine Synchrone triphasée

Résumé du document

Ce document est un cours sur la machine synchrone triphasée. On démarre par la présention de la machine : historique, réseau électrique de distribution, principe, classification. Ensuite, on aborde le modèle équivalent d'une phase : conventions d'orientation, fonctionnement à vide, fonctionnement en charge, détermination expérimentale de R et Xs. On voit de plus le diagramme de fonctionnement : schéma monophasé équivalent et diagramme synchrone. Enfin, on étudie le bilan des puissances : en fonctionnement alternateur et pour la réversibilité.

Extraits

[...] { pc pex pfer pmec Machine Synchrone triphas´ e e 19 En sortie, la puissance utile Pu correspond a la puissance canique dispo` e nible sur l'arbre. Les pertes etant les mˆ mes qu'en fonctionnement ratrice, e e e le bilan des puissances s'´ crit e Pu = Pa (pex + pc + pJ ) = 3U I cos ϕ pJ pc avec pJ = 3RI 2 (couplage RI 2 (couplage I signant la valeur efficace du courant en ligne. [...]

[...] e Alternateur et charge coupl´ s en etoile. e V1 V2 U31 V I1 V'1 fp U12 I U23 I V'2 fp V'3 fp On trace les courants I. Les directions des tensions V s'obtiennent par une rotation de ϕ = acos( f p ) des courants I. Les directions des tensions U s'obtiennent par une rotation de des tensions V . Les directions des tensions V s'obtiennent par une rotation de des tensions U. [...]

[...] Machine Synchrone triphas´ e e 17 Bi + B Be δ δ ES V I iXs I φ 4 Bilan des puissances La puissance absorb´ e par la machine synchrone est la somme de la puise e ` ı sance canique Pm cessaire a l'entraˆnement du rotor et de la puissance e e electrique Pe cessaire pour faire circuler le courant d'excitation Ie dans l'enroulement inducteur. Pa = Pm + Pe L'alternateur livre en sortie la puissance electrique e Pu = 3U I cos ϕ U etant la valeur efficace de la tension entre 2 phases, I la valeur efficace du courant en ligne et cos ϕ le facteur de puissance de la charge. [...]

[...] e Les pertes magn´ tiques ne pendent que de la quence et du carr´ de e e e e l'amplitude du champ tournant. Elles sont donc proportionnelles au carr´ e de la fem en charge E c . Les pertes magn´ tiques sont donc gligeables e e lors des essais en court-circuit car alors EC = RIcc est gligeable devant e EC en gime nominal (en court-circuit les champs magn´ tiques es par e e e Ie et par I s'annihilent pratiquement si bien que le champ magn´ tique total dans la machine reste tr` s faible, mˆ me pour des courants importants e e de l'ordre de IN Les pertes pJ constitu´ es par la puissance pens´ e par effet Joule dans e e e les enroulements de l'induit. [...]

[...] ia n ia S N S n N S N S N S S N ib N ic ib ic Machine Synchrone triphas´ e e 4 Comme dement, si le stator sente p paires de pˆ les (obtenues en subdivie e e o sant les enroulements correspondant) alors la quence f des courants est reli´ e a e e ` la vitesse de rotation du champ tournant par n = f /p. En effet, il faut une riode e T = f pour retrouver le mˆ me pˆ le sous un enroulement (au bout d'un temps e o T le champ magn´ tique a tourn´ de 1/p tour). [...]