Machines Synchrones vs. Asynchrones: Étude Comparative

MODULE DES SCIENCES APPLIQUÉES
Machine synchrone/asynchrone
PROJET DE FIN D’ETUDE EN INGÉNIERIE DANS LE CADRE DU
PROGRAMME EN GÉNIE ÉLECTROMÉCANIQUE
Présenté par : Mouad Oubidar
Sedik Bendaoud
Superviseur: Fouad Slaoui-hasnaoui, professeur (UQAT), Ph. D., ing
Représentant industriel : Mario Bussières, Directeur général (Bussières électrique).
30 Avril 2010

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REMERCIEMENTS
Ce rapport de projet se veut le portrait d‟un travail assidu et régulier de ses auteurs durant
toute la session d‟hiver. Aussi cette réalisation se doit à l‟ensemble de la formation
acquise durant le cheminement universitaire. Les fruits de ce travail ont apporté une
grande fierté à l‟équipe, ainsi qu‟une expérience considérable dans le monde des
machines électriques. La réalisation d‟un projet d‟une telle envergure doit ses résultats à
plusieurs intervenants; l‟équipe tient à présenter ses remerciements envers ces personnes,
qui ont apporté un soutien remarquable à ce projet.
Les remerciements sont d‟abord destinés aux parents des étudiants. Les étudiants sont en
effet les fruits de leur éducation et orientation. Malgré les distances qui les séparent d‟eux,
les parents ont su apporter un grand soutien autant moral que pédagogique dans la
réalisation de ce projet.
Un grand merci au professeur superviseur Monsieur Fouad Slaoui-Hassnaoui qui a fait
part tout au long du projet de son expertise, son talent et ses larges connaissances dans le
domaine électrique. Ce qui pour l‟équipe a été très instructif.
Les remerciements vont aussi au représentant industriel Monsieur Mario bussières
directeur général de Bussières électrique pour avoir confié ce projet aux étudiants et de
les avoirs orienté durant sa réalisation.

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RÉSUMÉ
L‟entreprise Bussières électrique Inc. se spécialise dans la réparation et la maintenance
dans plusieurs domaines électrique, selon les exigences et les applications de chaque
client. Aussi l‟entreprise investit sur la recherche et le développement dans ce domaine,
en mettant l‟accent sur le monde des moteurs électriques.
Le projet d‟étude en ingénierie présenté par cette entreprise entre dans le cadre de la
formation de L‟UQAT, et plus précisément au département de génie électromécanique.
Le but de ce projet est de faire une étude bibliographique sur les machines asynchrones
et de faire une étude comparative entre les machines synchrones et asynchrones.
Des recherches documentaires et commerciales ont été effectuées afin de trouver les
informations nécessaires à cette étude. En ce qui concerne la documentation, la recherche
fut basée sur plusieurs publications, des revues scientifiques ainsi que sites internet
proposant des articles de nouvelle technologie.
Au cours du projet, trois travaux essentiels ont été abordés. Premièrement, une étude
bibliographique sur la machine asynchrone a été élaborée grâce à divers références.
Deuxièmement, une étude comparative entre les machines synchrones et asynchrones
incluant l‟analyse de leurs fonctionnements, leurs constitutions, ainsi que leurs avantages
et inconvénients. Et finalement, différentes configurations de fonctionnement en mode
autonome pour la machine asynchrone ont été proposées.
Afin de vérifier les configurations proposées, des simulations ont été réalisés. L‟étude
comparative ainsi-que les résultats ont été discutés en profondeur et confirmés par le
client.

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ABSTRACT
The firm specializes in repairing and service in several domains electrical, according to
requirements and applications of every customer. Also the firm bets on research and
development in this domain, by putting the emphasis on the world of the electrical motors.
The plan of study in engineering introduced by this firm enters as part of the training of
UQAT, and more precisely to the department of electromechanical genius.
The purpose of this plan is to make a bibliographic study on the asynchronous machines
and to make a comparative study between synchronous and asynchronous machine.
Documentary and commercial researches were performed to find information necessary
for this study. As regards material, research was based on several publications, of
scientific magazines as well as Internet sites offering articles of new technology.
In the course of plan, three essential jobs were approached. Firstly, a comparative study
on the synchronous and asynchronous machines, the analysis of their functioning, their
constitutions as well as their advantages and disadvantages were approached; secondly, a
bibliographic study on the asynchronous machine was to work out thanks to
miscellaneous classify; and thirdly, different shapes of functioning in autonomous mode
for the asynchronous machine being offered.
To prove offered shapes, simulation being accomplished. Comparative study and the
results were discussed in depth and confirmed by the customer.

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Sommaire
REMERCIEMENTS ........................................................................................................ ii
RÉSUMÉ .......................................................................................................................... iii
ABSTRACT ...................................................................................................................... iv
Chapitre I : Études des besoins et mandat ..................................................................... 1
I.1. Introduction .......................................................................................................... 1
I.2. Description de l‟entreprise ................................................................................... 2
I.3. Mission de l‟entreprise ......................................................................................... 2
I.4. La problématique.................................................................................................. 2
I.5. Description du mandat ......................................................................................... 3
Chapitre II : Cadre théorique .......................................................................................... 4
II.1. Étude bibliographique .......................................................................................... 4
II.2. Machine synchrone .............................................................................................. 5
II.2.1. Définition ...................................................................................................... 5
II.2.2. Mise en équation ........................................................................................... 6
II.2.3. Expression du couple .................................................................................... 8
II.2.4. Fonctionnement dans les quatre quadrants ................................................... 8
II.2.5. Machine synchrone à pôles saillants ............................................................. 9
II.2.6. Référentiels de Park de la machine synchrone ........................................... 11
II.2.7. Utilisation d‟une machine synchrone en alternateur ................................... 12
II.3. Machine asynchrone ........................................................................................... 13
II.3. 1. Principaux domaines d‟utilisation de la machine asynchrone ................ 13
II.3. 2. Principe de fonctionnement:.................................................................... 14
II.3. 3. Construction ............................................................................................ 18
II.3. 4. Constitution ............................................................................................. 19
II.4. Comparaison machine synchrone/ asynchrone : ................................................ 21
Chapitre III : Mise en œuvre du mandat ...................................................................... 24