Etude comparative des machines synchrones excitées par aimants et courants électriques.

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université A. Mira – BEJAIA
Faculté de Technologie
Département de Génie Électrique
Mémoire
Présente en vue de l’obtention du diplôme de Master en Electrotechnique
Option
Electromécanique
Thème
Présenté par :Proposé et dirigé par :
Mr:AIT AMARA Nassim Mr:ALITOUCHE Karim
Etude Comparative
des
Machines
Synchrones
Excitées par Aimants et courants électriques
Promotion
2014

Remerciements
Avant tout, Je remercie notre Dieu le tout puissant de m’avoir donné le
courage, la volonté, la patience et la santé durant toutes ces années d’étude.
Ainsi, je tiens à exprimer mes vifs remerciements à mon promoteur,
Mr: ALLITOUCHE Karim pour avoir d’abord proposé ce thème, pour leur suivi
continuel tout le long de la réalisation de ce mémoire et pour leur précieux conseil
Mes remerciements vont aussi s’adresser à touts les enseignants
d’Electrotechnique qui ont contribué à ma formation par ailleurs, mes
remerciements à tous les membres du jury qui ont accepté d’examiner mon travail.
En fin, je tiens à exprimer ma reconnaissance à tous mes amis et collègues
pour le soutien moral.

Dédicaces
Je dédie Mon Travail avant tous A Mes Chers Parents, Mon
PERE qui ne cesse pas de M’encourager, et qui Ma toujours soutenu,
Ma jolie MERE symbole de sacrifice et qui est tout pour Moi, pour Sa
Tendresse profonde « Que Dieu Me les Protègent ».
À Mes chers Frères : ALLAOUA et JUGURTA (BABY)
À Ma chère Fiancée : FAHIMA
À Ma Tante BAYA et Son Marie et leurs enfants : YASMINE,
HASSIBA et IDRICE
À Toute Ma famille AIT AMARA, Mes collègues, Mes amis et
À Tout la famille GHILAS
À toute les personnes que j’ai oubliées et que je n’ai pas
Citées

Table des Matières

Table des Matières
Table des Matières
Liste des Figures
Liste des Tableaux
Nomenclature
Introduction Générales………………………………………………………………………..1
Chapitre I : Généralités sur les machines synchrones
I.1 Introduction…………………………………………………………………………………….3
I.2 Machine synchrone…………………………………………………………………………3
I.3 Constitution de la Machine Synchrone…………………………………………………….4
I.4 Machine Synchrone à rotor bobiné……………………………………………… ………..4
I.4.1 à pôle Saillant…………………………………………………………………..4
I.4.2 à pôle lisse……………………………………………………………………...5
I.5 Propriétés de la machine à rotor bobiné……………………………………………………6
I.6 Machine Synchrone à Aimant Permanant………………………………………………….6
I.7 Les Aimants Permanents…………………………………………………………………..6
I.8 Rotors de la machine à aimants permanents……………………………………………….8
I.8.1 Aimants en surface……………………………………………………………..9
I.8.2 Aimants insérés………………………………………………………………...9
I.8.3 Aimants enterrés……………………………………………………………...10
I.8.4 Aimants à concentration de flux……………………………………………...10
I.9 Propriétés du moteur synchrone à aimant permanent ……………………………………11
I.10 Applications des moteurs synchrones à aimants permanents…………………………...12
I.11 Conclusion………………………………………………………………………………12
Chapitre II : Modélisation des deux machines MSRB et MSAP
II.1 Introduction………………………………………………………………………………......13
II.2 Hypothèses simplificatrices………………………………………………………………13
II.3 Equations du champ électromagnétisme…………………………………………………13
II.3.1 Les relations de milieu…………………………………………………………….14
II.3.2 Formulation du modèle magnétostatique………………………………………….16
II.3.3 L’équation à résoudre dans les différentes parties de la machine......................…...17
II.4 Modélisation de l’aimant permanent……………………………………………………..18
II.5 Comparaison des systèmes d’excitation (par aimants et par bobines)…………………...19
II.6 La méthode des éléments finis…………………………………………………………...21
II.6.1 Présentation la méthode des éléments finis………………………………………..21
II.6.2 Le principe du calcul par éléments finis…………………………………………...23
II.6.3 Les étapes principales de la mise en œuvre de la Méthode des éléments finis……24
II.6.4 Discrétisation et approximation……………………………………………………25
II.6.5 Formulation éléments finis………………………………………………………...26
II.6.6 Formulations élément finis du modèle magnétostatique…………………………. 28
II.7 Présentation des deux machines étudie…………………………………………………..29
II.8 Description du logiciel FEMM…………………………………………………………...31