TP Machine Synchrone

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Manipulation n°3 :
MACHINE SYNCHRONE
1. DESCRIPTION
On dispose de deux machines synchrones distinctes et solidaires mécaniquement, l'une
destinée à un fonctionnement moteur, l'autre à un fonctionnement alternateur. Pour le
démarrage du moteur, on utilise éventuellement un commutateur étoile-triangle. Deux
rhéostats d'excitation indépendants servent au réglage d'excitation des deux machines. Un
rhéostat de charge, branché aux bornes de l'alternateur, assure la transformation de
l'énergie électrique générée par l'alternateur en énergie calorifique. Une self variable
pourra servir, dans cette manipulation, à réaliser une charge dont le facteur de puissance
est égal à 0. Enfin, un commutateur triphasé est utilisé pour le démarrage du moteur.
2. BUT
Dans cette manipulation, on effectue la double conversion de l'énergie, électrique-
mécanique et mécanique-calorifique. On procède à l'identification des paramètres du
moteur synchrone par des essais de marche en compensateur synchrone. Pour
l'alternateur, on effectue des essais classiques à vide et en court-circuit. Enfin, un essai en
charge permet d'élaborer un bilan de puissances, l'alternateur étant relié à une charge
passive.
3. ESSAIS DU MOTEUR SYNCHRONE
a. Essai d’excitation nulle : Inducteur non excité, procéder au démarrage en règle du
moteur synchrone. Noter la valeur de la tension aux bornes d'un enroulement
statorique ainsi que la valeur du courant absorbé.
b. Essai de puissance réactive nulle : Ensuite, régler la valeur d'excitation de manière
à obtenir un courant statorique minimum. Relever l'excitation correspondante.
Maintenir dorénavant la valeur correspondante du rhéostat d'excitation. C'est le
fonctionnement normal du moteur.
4. ESSAIS DE L’ALTERNATEUR
a. Essai en court-circuit : Valeur de rhéostat d'excitation maximale (courant inducteur
minimal) et circuit d'induit mis en court-circuit, alimenter l'inducteur de
l'alternateur. Régler le courant d'excitation de manière à obtenir un courant
statorique nominal. Noter la valeur correspondante du courant d’excitation.
b. Essai à vide : Ensuite, valeur de rhéostat d'excitation maximale (courant inducteur
minimal) et circuit d'induit ouvert, alimenter l'inducteur de l'alternateur. Pour des
valeurs croissantes du courant d'excitation, relever la f.e.m. à vide de la machine.
Fixer la valeur d'excitation de manière à avoir une f.e.m. à vide égale à la tension
nominale. Maintenir dorénavant la valeur correspondante du rhéostat d'excitation.
Dans ces conditions, l'alternateur fonctionne normalement.
5. ESSAIS EN CHARGE
a. Charge purement résistive : Pour un courant débité par l'alternateur
immédiatement inférieur à l'intensité nominale, relever les valeurs de la tension aux
bornes et de la puissance active générée. De même, pour le moteur, mesurer la
tension aux bornes, le courant et la puissance absorbés.
b. Charge purement selfique : Régler la valeur de la self pour avoir le même courant
que précédemment puis refaire la même procédure.
6. MESURES DE RESISTANCES
A l'aide d'un ohmmètre, mesurer les résistances entre bagues statoriques principales des
deux machines synchrones ainsi que les résistances d’inducteurs.