h3_tc_electricite_machines-synchrones_41-m-synch

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MACHINES
SYNCHRONES
TRIPHASÉES
(théorie)
(en cours d’élaboration)
Machines SYNCHRONES Triphasées
Les équations générales de fonctionnement
de la machine synchrone peuvent s’écrire sous la forme:
en Moteur
V = E + R.I + j.X.I
R est la résistance du Stator,
X est la réactance synchrone
en Alternateur
V = E – R.I - j.X.I
Machines SYNCHRONES Triphasées
Etude en Alternateur
V = E – R.I - j.X.I
E = V + R.I + j.X.I = V + Z.I
E
jXI
φ
I
φ
V
RI
Machines SYNCHRONES Triphasées
Machines SYNCHRONES Triphasées
p
P
C
E
jXI
O
φ
I
V

A
RI
Q
B
q
Machines SYNCHRONES Triphasées
p
P
O
en Triphasé,
P = 3 V I cosφ
Q = 3 V I sinφ
φ
I
V
C
φ
E
A
B
Q
q
dans le triangle APC,
cosφ = [ AP ]
[ AC ] = [ AP ]
ZI
sin φ = [ PC ]
[ AC ] = [ AQ ]
ZI
Conclusion :
V
P=3
Z
V
[ AP ]
Q=3
[ AQ ]
Z
Les segments AP et AQ
représentent à un coefficient
près ( 3 V / Z ), la puissance
active P et la puissance
réactive Q de la machine
Machines SYNCHRONES Triphasées
p
P

O
V
I
 = Arc tg BC / AB = Arc tg X / R
dans une machine synchrone, on a toujours R <<< X
si l’on admet R  0 , alors
C
φ
E
 =  / 2 , et Z I = X I
d’où la simplification du schéma . . .
A
B
Q
q
Machines SYNCHRONES Triphasées
P
C
E
Z.I
O
φ
I
V
A
Q
Machines SYNCHRONES Triphasées
P
C
E
Zone II
Z.I
Zone I
O
φ
V
A
Q
I
Zone III
Zone IV
Machines SYNCHRONES Triphasées
P
C
E
Z.I
O
φ
I
A
V
Q
1er Cas
C est dans la Zone I
P>0
Q>0
C’est un ALTERNATEUR SYNCHRONE
qui fournit une Puissance Active
qui fournit une Puissance Réactive
P
Q
au réseau
au réseau
Machines SYNCHRONES Triphasées
P
E
I
C
Z.I
φ
O
Q
V
A
2ème Cas
C est dans la Zone II
P>0
Q<0
C’est un ALTERNATEUR SYNCHRONE
qui fournit une Puissance Active
qui consomme une Puissance Réactive
P
Q
au réseau
au réseau
Machines SYNCHRONES Triphasées
I
φ
V
Q
O
A
E
Z.I
3ème Cas
C
C est dans la Zone III
P
P<0
Q<0
C’est un MOTEUR SYNCHRONE
qui consomme une Puissance Active
qui consomme une Puissance Réactive
P
Q
au réseau
au réseau
Machines SYNCHRONES Triphasées
φ
I
Q
V
A
O
Z.I
E
4ème Cas
P
C
C est dans la Zone IV
P<0
Q>0
C’est un MOTEUR SYNCHRONE
qui consomme une Puissance Active
qui fournit une Puissance Réactive
P
Q
au réseau
au réseau
Machines SYNCHRONES Triphasées
Expression du Couple
P
C
E
Z.I
Θ
O
φ
A
V
Q
I
Θ = angle polaire
[ AP ] = E sin Θ
V
P=3
[ AP ]
Z
Z =X (R≈0)
VE
P=3
VE
sin Θ
X
C=3
sin Θ
XΩ
Machines SYNCHRONES Triphasées
Expression du Couple
VE
C=3
sin Θ
XΩ
V = tension
E = fem créée par la roue polaire
E=f(Φ)=f(j)
j courant polaire
X = réactance synchrone = Cte
Ω = ΩS = Cte
à tension et fréquence constante, alors :
C = f ( sin Θ )
Machines SYNCHRONES Triphasées
C
MOTEUR
Θ<0

Zone de stabilité

Θ>0
ALTERNATEUR
Θ
Machines SYNCHRONES Triphasées
à suivre . . .
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