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, électriquemécanique 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. 1