BUT DE LA MANIPULATION : lors de cette manipulation - E

BUT DE LA MANIPULATION : lors de cette manipulation on étudiera le
fonctionnement de l’alternateur en moteur synchrone après avoir réalise un
couplage au réseau, ainsi qu’on relèvera les caractéristiques en « V » du moteur
qui sont connus par les courbes de MORDEY.
THEORIE :
Un réseau est un ensemble de ligne de transport de l’énergie électrique, il
fournit ou reçoit toutes puissance active et réactive sans modifier la tension a les
bornes ou la fréquence de cette tension.
La machine synchrone est réversible, elle peut être génératrice ou moteur, elle
peut recevoir ou fournir de la puissance au réseau.
Tout échange de courant produirait un chor mécanique qui pourrait endommager
le rotor, pour cela qu’ont doit réalise les conditions suivantes :
 Egalité des tensions efficaces de l’alternateur et le réseau.
 Egalité de fréquence.
 Identité des polarités des bornes de départ et des bornes de
l’alternateur au moment de couplage.
Pour réaliser le couplage de l’alternateur au réseau :
 On règle la vitesse du moteur a une valeur proche de
P
W
puit on fait E0
V, en agissant sur l’intensité du courant. Un ultime réglage de la vitesse
du moteur provoque une légère différence de pulsation ΔW entre celle
de e(t) et v(t) tq les amplitudes restent très faible devant.
 On provoque des sur intensités dans l’induit et l’inducteur et la rupture
de l’arbre de transmission du moteur au moment du couplage pour qu’il
aurait pas de différences des ordres des phases entre le réseau et
l’alternateur.
Quand en découple le moteur d’entraînement de la machine synchrone,
on constate qu’elle continue de tourner, l’intensité du courant I=I0, la
machine fonctionne a vide, le courant I0 correspond aux pertes fer et
mécanique du moteur additionner lorsqu’elle fonctionne a vide, elle ne
fournit aucune puissance active.
Et si on néglige les pertes mécaniques(frottement et ventilation), le courant
d’excitation J de l’inducteur produit alors un champ tournant qui l’on peut
présent dans un diagramme.
COURBES DE MORDEY : ce sont les caractéristiques en « V » des machines
synchrone, ces derniers sont traces a puissance active P et la tension V
constante. Les tensions choisit est celle du réseau, leurs connaissances entraîne
celle du courant d’induit I et du déphasage φ.
Pour un excitation et une puissance active donnée
VI
P
3
cos 
.

Soit fonctionnement en génératrice ou en moteur, comme le moteur n’est pas
saturée, on peut remplace le paramètre J par la f.e.m. , ce qui permit de traiter
par le calcule les cas suivants :
 Graphe par une puissance nul : X.I=V-E ou X.I=E-V, ce lieu est
représenter deux droites concurrentes au point V=E et de pente
+1/X ou –1/X.
 Lieu de courant de décrochage :
 Lieu des intensités minimales X2.I2m=E2-V2
La courbe correspondante est une hyperbole dont la est tournée vers les f.e.m.
Em=X.Id et Ed= X.Im
Lorsque le courant consomme par le moteur est en avance sur la tension, le
moteur est dite « sur excite ». il consomme de la puissance active fournit par le
réseau, mais il lui fournit de la puissance réactive, dans ce cas le moteur
fonctionne en récepteur (absorption de l’énergie active) E est on retard sur V.
MANIPULATION :
 Pour prévoir coupler au réseau un alternateur, on doit vérifier en premier
lieu les trois conditions nécessaire a une telle opération t.q :
 Egalité des fréquences
 Egalité des tensions
 Identité des ordres de succession des phases.
Une fois que le couplage est réalise, on annule la tension d’alimentation du
moteur entraîneur, ce qui mènera l’alimentation a se comporter comme un
moteur synchrone, tend que le moteur a courant continue fonctionnent en
génératrice à courant continue, on relève les paramètres de couplage qui sont :
V1=380V - J=29A - ΔU=0V
V2=380V - I=1.4A -Δ f=0Hz
Cosφ=0.96 -P=884.6W -Q=258 VAR
Fonctionnement en moteur synchrone:
On annule la tension d’alimentation du moteur a courant continue, il se
comporte comme une génératrice a excitation séparée.
On branche avec caution les deux fils reliant l’induit de la génératrice a la source
de tension
On branche ces deux fils au bornes d’une résistance de charge ; en passant par
un Ampèremètre .
On vérifier que ni la variation de la charge ni celle de l’excitation n’influe sur la
vitesse du moteur synchrone.

 La vitesse de rotation d’une machine synchrone en fonction que de la
fréquence de f.e.m. et du nombre de paire de pôles, ce qui explique que la
variation de la charge et celle de l’excitation de la génératrice n’influent pas
sur la vitesse du moteur synchrone
pf
2
tq : f : fréquence de f.e.m induite.
P : nombre de paire de pole
LES COURBES DE MORDEY : I=f(J) :
Le moteur synchrone tourne a la vitesse constante, la tension au borne de la
génératrice va être aussi constante pour la même charge.
On agissant sur l’excitation du moteur synchrone « J », on la fixant sur J=39A,
jusqu'à 10A, on relève les courants de charge Ich pour différents charges.
On relève au même temps le facteur de puissance Cosφ, la puissance active P,et
réactive Q.
Les valeurs sont portes sur les tableau suivant :
- pour Ich=1A Uch=230V
J(A)
38
34
30
28
26
24
22
20
16
12
10
I(A)
2.32
1.84
1.44
1.32
1.32
1.44
1.64
1.92
2.52
3.2
3.76
Cosφ
0.4
0.6
0.87
0.96
1
0.98
0.95
0.85
0.6
0.4
0.35
P1(W)
0
3
11
16
21
25
29
35
43
54
61
P2(VAR)
46
40
32
27
22
19
15
10
2
-6
-12
Cosφ cal
0
0.074
0.32
0.5
0.69
0.79
0.88
0.96
0.99
0.993
0.98
P calcule
0
93.95
317.95
455.4
628.45
784.95
995.8
1271.8
1721.4
2185.9
2542.5
Q calcule
1600.8
1256.9
933.98
783.28
655.77
606.1
531.85
370.9
243.43
309.12
518.88