HEIG-Vd Entraînements réglés (MET2)
Les fabricants de tels entraînements les développent en général avec 2 à 4 paires
de pôles, l’un des critères de design étant la vitesse nominale du moteur. Bien
entendu, les bobinages des phases sont en réalité répartis sur toute la périphérie
de l’alésage et ne sont donc pas concentrés en une seule encoche comme la figure
pourrait le laisser croire. Les sens des courants indiqués définissent le sens qui
sera conventionnellement pris comme positif.
Comparativement à la machine DC, on voit que c’est le rotor qui joue le rôle
d’inducteur (excitation), l’induit étant alors au stator. Le rotor se met à tourner
à une vitesse angulaire ωcorrespondant (au nombre pde paires de pôles près) à la
pulsation ωsde l’alimentation triphasée, ce qui justifie la désignation de moteur
synchrone. Dans le cas triphasé, les axes magnétiques des trois enroulements
des phases statoriques sont décalés d’un angle électrique 2·π
3. Lorsque le moteur
est à une seule paire de pôles (p= 1), les décalages électrique et mécanique
correspondent.
1.2.2 Démarrage
Le démarrage de la machine synchrone est problématique si l’on ne dispose
pas d’une alimentation à fréquence variable. En effet, si par exemple la fréquence
de l’alimentation fs=ωs
2·πfait un saut brusque de 0à50 [Hz], comme par exemple
lors d’un enclenchement (exemple à ne pas suivre !) sur le réseau, le moteur ne
parvient pas à démarrer et décroche, son inertie et celle de sa charge l’empêchant
d’atteindre assez rapidement la vitesse de synchronisme. Il est donc nécessaire
de prévoir des dispositifs particuliers pour le démarrage, le plus répandu dans
le domaine des servo-entraînements étant le convertisseur de fréquence ou
onduleur triphasé, alimentation semblable au variateur de courant continu mais
permettant de créer un système de tensions et courants triphasés d’amplitudes
ˆ
Us,ˆ
Iset de fréquence fsvariables (§ ??).
1.2.3 Les aimants permanents ([?], chap.16 et chap.4, §4.2,
[?], Synchronous Motor Design, [?], §3.3.1)
Matériaux
Notons tout d’abord que c’est bel et bien le champ d’induction −→
Bacréé par
les aimants du rotor qui est de loin le plus élevé, alors qu’il est en fait souhaitable
que celui résultant de l’alimentation des enroulements statoriques soit faible (pro-
blème de la réaction d’induit). En fait, c’est plutôt le rotor qui attire le stator.
Ce dernier, fixé au bâti ne peut bien sûr pas se mettre en mouvement et c’est le
rotor, monté sur paliers, qui se met à tourner.
Les matériaux principaux pour les aimants permanents sont obtenus par frit-
tage (métallurgie des poudres). On a notamment :
Chapitre 3, v.1.5 5MEE \cours_er.tex\6 mars 2006