Résumé Machine Synchrone 1. Principe de la machine synchrone En moteur : le champ tournant créé par les trois phases du stator alimentées en triphasé créent un champ tournant à la fréquence de rotation de synchronisme : f = p.nS (avec f fréquence en Hz ; p nombre de paires de pôles et nS fréquence de rotation de synchronisme en tr.s-1.). Ce champ entraîne la roue polaire alimentée en continu (par un système de balais et collecteur) à la vitesse de synchronisme Symbole Stator Roue polaire MS 3~ En alternateur : La roue polaire (inducteur) alimentée en continu (par un système de balais et collecteur) est entraînée mécaniquement par un autre système (chute d’eau, turbine…) et crée une tension induite triphasée dans le stator (induit) 2. Marche en alternateur: E KNpnSˆ 2.1. Modèle d’une phase de l’alternateur : EPN est la tension induite , l’essai à vide permet de tracer EPN = f(ie) à n = cste. avec K :coef de Kapp N : nombre de conducteurs d'1 phase p: nombre de paire de pôles n : vitesse de synchronisme S ˆ: flux max sous un pôle rS EPN XS J V V :la tension aux bornes d’un enroulement rS () est la résistance de l'enroulement (étoile : RB = 2 r ; triangle : RB = (2/3) r) XS () : réactance synchrone. L’essai en court-circuit et l’essai à vide permettent de la déterminer Z EPN (ie ) avec EPN et JCC déterminés pour le même courant ie, puis X Z 2 r 2 . J CC (ie ) 2.2. Diagramme synchrone : V 2.3. Essais caractéristiques Essai à vide : Essai en court circuit : EPN = f(ie) à n = cte DT DT EPN XJ JCC = f(ie) à n = cte AC EPN V MS 3~ DC ie A AC A JCC J EPN JCC Zone saturée EPN = r J + X J + V Zone linéaire 3. Bilan des puissances Alternateur ie imposé par la charge élec Pu 3 UI cos Pabs TM ueie ie D'où le rendement par la méthode des pertes séparées dans le cas de l’alternateur: PJ 3 RB I 2 3rJ 2 2 Pcoll pméca p fer Ne dépendent pas de la charge Moteur et imposés par la charge méca Pabs 3 UI cos Pu TM Tem Pem 3 UI cos Pu Pabs 3UI cos 3 3UI cos uexciexc RB I 2 pm p f 2 3UI cos TM uexciexc Pje ueie rie2 DC A Entrainement Entrainement rJ ie MS 3~