TP1 Machine synchrone

10/11/2020
CR Electrotechnique
TP 1 : Machine synchrone triphasée
Etudiants :
Aïssatou Diouf
Beatriz Kamenhe
Zakaria El Hanaoui

2
Introduction
Lors de ce TP, nous identifierons les différents paramètres de la machine synchrone et nous
étudierons son fonctionnement.
Ici, la machine synchrone fonctionne en alternateur entraîné par un moteur asynchrone
(alimenté par un variateur de vitesse) dont la vitesse est maintenue constante et égale à la
vitesse nominale de l’alternateur (1500tr/mn).
Le réglage de la vitesse est obtenu par action sur la consigne variateur (potentiomètre en
façade avant).
L’inducteur de l’alternateur est alimenté par une source continue variable pour faire varier le
courant d’excitation If.
Le couplage de ce moteur est un couplage étoile.
Objectifs :
• Détermination des éléments du modèle à réactance constante ;
• Essais sur charge indépendante ;
• Couplage d’un alternateur sur un réseau de fréquence et tension imposées.
1. Identification des paramètres
Les caractéristiques affichées sur la plaque signalétique sont ci-après :
Fig.1

3
A l’aide d’un oscilloscope, nous avons vérifié l’influence du courant d’excitation et de la vitesse sur la
f.e.m à vide. Ici, on peut voir la forme d’onde Ev sans modification :
Lorsque l’on fait varier If c’est l’amplitude de Ev qui augmente :

4
Lorsque l’on fait varier la vitesse c’est la fréquence de Ev qui varie :
Ici la fréquence a augmenté car
la vitesse a augmenté
1.1. Caractéristiques à vide Ev = f(If)
Le fonctionnement à vide de la machine synchrone se fait lorsque le stator n’est parcouru par
aucun courant.
Plateforme d’essais
Fig.2
Etant l’alimentation de l’inducteur égale à 270 V.
Le moteur asynchrone associé au variateur de fréquence permet de remplacer la turbine de
l’alternateur. C’est le variateur de fréquence qui permet de régler la vitesse de rotation de
l’alternateur au synchronisme.
L’équation qui caractérise le fonctionnement à vide de la machine synchrone est :

5
Méthodologie :
• En partant de la valeur minimale disponible du courant d’excitation If, faire croître If
en relevant la valeur de la tension composée U aux bornes de l’induit ;
• Faire varier If, toujours dans le même sens, jusqu’à l’obtention de la valeur U=1.2Un ;
• Faire ensuite décroître If, toujours dans le même sens, jusqu’à l’obtention de sa valeur
minimale, en relevant les valeurs de U ;
• La caractéristique Ev = f(If) est la courbe moyenne des relevés à If croissant et If
décroissant.
NB : On ne peut pas dépasser la valeur nominale du courant If donné sur la plaque signalétique
(4.5 A pour le couplage étoile).
Courbe Ev = f(If)
On relève la f.e.m à vide par phase Ev=f(If). Ev étant égale à la tension monophasée simple, à
savoir 
pour N = 1500 tr/min
On obtient les valeurs suivantes :
 (A)
 (V)
4.5
247.33
4.25
245.33
4.02
243.42
3.57
241.05
3.27
239.05
3.07
235.75
3.03
232.45
2.78
229.50
2.51
225.59
2.25
221.50
2
216.33
1.75
209.77
1.51
201.60
1.2
189.77
1.01
165.87
0.75
133.20
0.55
100.62
0.24
46
0.087
25.78
0.014
17.01
0.0083
16.23