la machine synchrone

TGEM 2007-2008
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cours chapitre 9 : alternateur synchrone
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I – Principe de fonctionnement et constitution.

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II – caractéristiques de la machine synchrone.
 symbole :
 vitesse de synchronisme :
plaque signalétique : exemple :
16 kVA, 230 V/400 V, 50 Hz,

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II – modèle équivalent d'une phase.
Exemple : X = L. = 10 , R’ = 1 , V = 200 V et I = 8 A. L’alternateur alimente une charge inductive de
facteur de puissance 0,6. Faire le diagramme synchrone pour trouver EPN.
III – diagramme des puissances et essais de la machine synchrone.
 Diagramme des puissances en alternateur :

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 courbe expérimentale pour mesurer EPN:
 Mesure de la résistance d’une phase :
 Mesure des pertes collectives :
 Mesure de la réactance synchrone L. :

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Exercices sur la machine synchrone.
exercice n°1 : bac 2002
On se propose d’étudier un ensemble « alternateur plus convertisseur » d’automobile.
I. Fonctionnement à vide (sans charge électrique).
Dans ce cas la valeur efficace EV de la tension aux bornes de l’induit peut se mettre sous la forme EV =
K.N.p.n.φ. Dans cette expression, n est la fréquence de rotation du rotor exprimée en tr.s-1, φ est le flux
magnétique maximal sous un pôle exprimé en Wb, K est la constante de Kapp, N est le nombre de
conducteurs et p est le nombre de paires de pôles. On mesure EV = 20 V pour n = 25 tr.s-1.
1) Calculer la fréquence f de la tension aux bornes de l’induit, pour n = 25 tr.s-1, sachant que p = 6.
2) Pourquoi peut-on dire que l’alternateur monophasé fonctionne à flux constant ?
3) On peut simplifier l’expression EV = K.N.p.n.φ en EV = k.n. Justifier cette relation de proportionnalité
entre EV et n.
II. Fonctionnement en charge
L’alternateur monophasé tourne à la fréquence de rotation n = 25 tr.s-1. Sa charge est purement résistive.
Il débite un courant d’intensité 8 A.
La figure 1 représente le modèle simplifié de l’induit de l’alternateur.
figure 1
On donne la valeur de la réactance : Xs = 1,57 
La résistance de l’enroulement est négligée.
1) Sachant que la fréquence de rotation du rotor est n = 25 tr.s-1, donner la valeur efficace Ev de la
tension aux bornes de l’induit.
2) Calculer la valeur efficace Uxs de la tension uxs(t) aux bornes de la réactance Xs.
3) Quelle relation a-t-on entre les vecteurs
E
v,
U
xs et
V
?
Tracer sur le document réponse, en respectant l’échelle, le diagramme vectoriel correspondant aux
tensions ev (t), uxs(t) et v(t).