MACHINE A COURANT CONTINU
I) Rappels d'électromagnétisme
Force de Laplace :
Un conducteur de longueur l parcouru par un courant I et plongé dans un champ magnétique B ,
subit une force F telle que : F = | I | l B
Avec
l longueur du conducteur (en m)
| I | module de l'intensité du courant (en A)
B intensité du champ magnétique (en tesla T)
F intensité de la force de Laplace (en newton N)
F , I et B forment un trièdre direct (règle de la main droite)
Ex :
…
I
…
…
…
I
Loi de Lenz :
Un conducteur de longueur l se déplaçant dans un champ magnétique B à la vitesse v est le siège
d'une force électromotrice e telle que | e | = B l v
Avec
l longueur du conducteur (en m)
| e | module de la force électromotrice (en V)
B intensité du champ magnétique (en tesla T)
v vitesse de déplacement (en m.s-1)
v , B et e forment un trièdre direct (règle de la main droite)
Ex :
…
…
…
…
Fil électrique
v
Fil électrique
II) Machine à courant continu à excitation séparée
a) Principe
v
-
Le stator ou inducteur produit …………………..
Le rotor ou induit est constitué par l'ensemble des conducteurs qui subissent la force de Laplace et
la loi de Lenz.
Le collecteur permet de changer ………………du courant dans les conducteurs à chaque
……………
b) Deux types de fonctionnement
1) On alimente la machine :
On "injecte" un courant I
La force ……………… apparaît
Le rotor tourne => fonctionnement en moteur.
2) On fait tourner la machine :
Apparition d'une ………….aux bornes du collecteur (loi de Lenz)
La machine produit de l'électricité => fonctionnement en générateur.
c) Relations fondamentales
E=KΩ
Avec
E, F.E.M aux bornes de la machine (en V)
K, constante liée à la machine
Ω, vitesse de rotation en rad.s-1
T=KI
Avec
T, couple en N.m
K, constante liée à la machine
I, intensité du courant (en A)
Conclusion :
Ω est proportionnel à …………
T est proportionnel à …………
d) Schéma équivalent de l'induit
I
U et I, tension et courant d'alimentation du moteur.
R
U
E, F.E.M. du rotor engendré lors de la rotation (loi de Lenz)
E
R résistance d'induit.
En fonctionnement moteur I est ……………
En fonctionnement générateur I est ……………
e) Bilan des puissances
Pélectromagnétique = T Ω = E I
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Le moteur à courant continu