chapitre iv : les machines synchrones

12010-2011 Mohamed ELLEUCH

Machine Synchrone: Applications (1)(1)

La machine synchrone est une machine très utilisée de par sa fonctionnalité et sa réversibilité.

Elle est très utilisée:dans la production d'énergie électrique (centrale) et en traction électrique (ferroviaire : TGV Atlantique).

Pour de petites applications, on la trouve de plus en plus à la place de moteur à courant continuplus à la place de moteur à courant continu.


Machine Synchrone: Applications (2)

Elle porte le nom d'alternateur lorsqu'elle t f d l'é i é i é i

(2)transforme de l'énergie mécanique en énergie électrique.

Lorsqu'elle fonctionne en moteur, on lui donne le nom de moteur synchrone.nom de moteur synchrone.

Avec le développement de l'électronique deAvec le développement de l électronique de puissance, le moteur synchrone vient remplacer le moteur à courant continu.

De plus ne possédant pas de dispositif balais-collecteur on dispose d'avantage de puissancep g pcollecteur, on dispose d'avantage de puissance.

2010-2011 Mohamed ELLEUCH 3

Alternateurs dans une Centrale hydraulique à accumulationy qhydraulique à accumulation

La Grande Dixence (800 MW, augmentation à 1'200 W en cours)C t l t ll t d t ( 90%)Ces centrales ont un excellent rendement (~90%).

2010-2011 4Mohamed ELLEUCH

Centrales hydrauliques au fil de l’eau

Un barrage de faible hauteur retient l’eau en amont, et lacontraint à s’écouler dans les turbines

Centrale hydraulique de Verbois,-Suisse GE (100 MW)η≈90%

contraint à s écouler dans les turbines

5

η≈90%2010-2011 Mohamed ELLEUCH

Alternateur dans une Centrale thermoélectriqueà énergie fossile

Centrale de Korneuburg(Autriche), 270 MW( ),

le rendement de ces centrales ne dépasse guère 40% environ

Centrale thermoélectrique à Fuel ou à gaz

Ces centrales convertissent par combustion l’énergie chimique en énergie thermique, i t it ti é i é i t fi l t é i él t i

guère 40% environ

6

qui est ensuite convertie en énergie mécanique, et finalement en énergie électrique.2010-2011 Mohamed ELLEUCH

Alternateurs dans une Centrale thermonucléairethermonucléaire

Turbine

AlternateurRéacteur nucléaire

Exemple :Gösgen (1'020 MW)

A cause des radiations et des prescriptions de sécurité, la température de la vapeur

7produite dans une telle centrale ne peut être aussi élevée que dans une centrale thermique conventionnelle.Pour cette raison, le rendement est encore plus bas, et ne dépasse pas 33% environ.

ApplicationsMoteurs Synchrones

dans la traction maritimeDepuis les années 80, les paquebots sont équipés de moteurs de p p q q ppropulsion électriques. Il s’agit généralement de moteurs synchrones g g yautopilotées d’une puissance unitaire de l’ordre de 20 MW.


Applications Les machines électriquesMoteurs Synchrones

q

A partir des années 1990, les trains à grande vitesse (TGV) de la SNCF

dans la traction ferroviaire

sont équipés de moteurs électriques qui sont des moteurs synchrones autopilotées d’une puissance unitaire de 1,1 MW.Ch TGV èd 8 i i i dChaque rame TGV possède 8 moteurs, soit une puissance maximum de

8,8 MW.


Les machines électriquesMoteurs Synchrones:

« perspectives dans la traction ferroviaire » ???q

En traction ferroviaire, les moteurs synchrones sont de plus en plus remplacés par des moteurs asynchrones

perspectives dans la traction ferroviaire ???

plus remplacés par des moteurs asynchrones.Exemple: L’eurostar est lancé à partir des années 1995. Ces trains sont équipés de moteurs électriques qui sont des machines Ces trains sont équipés de moteurs électriques qui sont desmachinesasynchrones d’une puissance unitaire de 1 MW.

Chaque train « eurostar » possède 12 moteurs asynchrones, soit une ypuissance maximum de 12,2 MW.


LES ALTERNATEURS

Les génératrices synchrones triphasées ou alternateurs triphasés sont:

• des convertisseurs électromécaniques quides convertisseurs électromécaniques qui transforment l’énergie mécanique, fournie par un moteur ou une turbine en énergie électriqueun moteur ou une turbine, en énergie électrique triphasée dont le transport et l’utilisation sont

cas monophasé.plus rationnels et plus rentables que dans le cas monophasé.pp

ALTERNATEURPmécanique qPélectrique

11

qq


CONSTITUTION• L’alternateur comprend essentiellement un stator et un rotor ou

une roue polaire - circuit fixe (stator),circuit fixe (stator), portant les bobinages induits: (3 enroulements triphasés à p bobines chacun).Le stator est identique à celui d'une

hi hmachine asynchrone.Il est soumis à un flux tournant et doit être feuilletéêtre feuilleté.


Stator d’alternateur


Rotorcircuit tournant (rotor), portant les pôles inducteurs, produisant le

champ magnétique tournant et qui sont à base:champ magnétique tournant et qui sont à base: • d’aimants permanents, ou

électroaimants alimentés en courant continu• électroaimants alimentés en courant continu.• Le rotor tourne à la même vitesse que le champ statorique ; Il

n'est donc pas nécessaire de le feuilletern est donc pas nécessaire de le feuilleter.


L’amélioration des caractéristiques des alternateursalternateurs

Elle résulte:d’ t ti i d l’i d ti B d l i it• d’une augmentation progressive de l’induction B dans les circuits magnétiques et de la densité de courant dans les conducteurs ou charge linéique (ampère tour par mètre).g q ( p p )

• La masse spécifique d’un alternateur : 1.5 kg/kVA en 1950 est passée à 0.45 kg/kVA en 1980.

• Malgré les rendements élevés de ces alternateurs (0.95 à 0.98) les pertes, inhérentes à toute machine électrique, sont considérables.

Pour un alternateur de 1485 MW des pertes de 2% représententPour un alternateur de 1485 MW des pertes de 2% représentent 30000 KW !!

• Pour dissiper la chaleur correspondante plusieurs système dePour dissiper la chaleur correspondante plusieurs système de refroidissement sont mis en jeu : par eau et par hydrogène.

• Enfin, l’alimentation en courant continu des inducteurs est assurée par différents modes d’excitation.


Structure des rotorsLe rotor, à aimants permanents ou à enroulement excité en courant continu,

se présente sous 2 formes distinctes définissant 2 familles de machinesse présente sous 2 formes distinctes définissant 2 familles de machines synchrones, à savoir :les machines à pôles lisses ou le nombre de paires de pôles p =1 ou 2.les machines à pôles saillants pouvant comporter un très grand nombre de pôles.


Rotor électroaimant


Alimentation d’enroulements de la Roue Polaire (bagues/balais)( g )Roue Polaire (bagues/balais)

Bague

+

18- VexcitationBalais

Mohamed ELLEUCH

Rotor à aimants permanents

Coupe transversale d’une machine synchrone: inducteur à aimants (rotor)synchrone: inducteur à aimants (rotor)

Gauche): Pôles saillants. Droite): Pôles lisses (et à concentration de flux)


Relation Vitesse-Dimension de la Roue PolaireRoue Polaire

• Une augmentation de la vitesse doit correspondre à une diminution du diamètre, sinon la vitesse tangentielle atteint une valeur telle que le rotor ne résiste pas à l'action de la force centrifugecentrifuge.

Pour une puissance comparable on trouve des alternateurs de• Pour une puissance comparable, on trouve des alternateurs de grand diamètre et de faible épaisseur (basse vitesse), ou de faible diamètre et de grande longueur (vitesse élevée)faible diamètre et de grande longueur (vitesse élevée).

• Étant donné que le diamètre du rotor et son nombre de pôlesÉtant donné que le diamètre du rotor et son nombre de pôles varient dans le même sens, le montage des pôles ne pose pas de problème particulier au niveau de l'encombrement.


Alternateur à pôles lissesSi l ’alternateur est entraîné par une turbine à vapeur ou à gaz, il f ti à it él é (3000 1500 t / i t )

p

fonctionnera à vitesse élevée (3000, 1500 tours/minute).

Il doit alors avoir un diamètre faible pour résister à la force centrifuge, d ’où une forme allongée.

Par exemple:

S =100 MVA à 3000 t/m : diamètre rotor 1 m , longueur 5 m

S 1250 MVA di èt d t 1 75 l 17 t lS = 1250 MVA ; diamètre du rotor = 1.75m ; longueur =17m et le poids est de 200 tonnes.

Le rotor est donc un cylindre plein portant des encoches périphérique et logeant les bobines excitatrices alimentées en courant continu

21

courant continu.2010-2011 Mohamed ELLEUCH

Exemple d’alternateur à pôles lisses

L’alternateur à pôles lisses est utilisé essentiellement dans lesRotor d’un alternateur de centrale nucléaire (1250 MVA)

22

L alternateur à pôles lisses est utilisé essentiellement dans les centrales thermiques ou nucléaires.


Alternateur à pôles saillantspSi la vitesse est plus faible ce qui est le cas avec certaines turbines

hydrauliques on augmente le diamètre du rotor pour garder unehydrauliques , on augmente le diamètre du rotor pour garder unevitesse périphérique suffisamment grande.Le rapport longueur‐diamètre diminue.pp gPar exemple, Ω 300 tr/mn ; diamètre 5 m , longueur 1 m.

La construction du rotor est complètement différente: roue forméeLa construction du rotor est complètement différente: roue forméed’une jante assurant le retour du flux magnétique des pôles surlaquelle sont fixés les pôles, chacun avec son bobinage.

Les enroulements entourent les noyaux polaires et le nombre depôles minimal est fixé pratiquement à 4.pôles minimal est fixé pratiquement à 4.


Rotor à pôles saillantsp


Utilisation• Ce type d’alternateur est utilisé, pour des puissances

apparentes de quelques kVA jusqu'à environ 800 MW, dans :

Les centrales hydrauliques (accouplé à des turbines Pelton, Francis ou Kaplan) produisant de l’énergie él t i à é ti lélectrique à un réseau national.

Elles utilisent généralement les chutes d’eau.

Les groupes d’usage privé, où l’entrainement se fait par des moteurs diesel. Ce sont les groupes électrogènes utilisés comme alimentation de secoursutilisés comme alimentation de secours.


Ils fournissent une partie de l’énergie du réseau national (0,2% en Tunisie).

Alternateurs HydrauliquesIls fournissent une partie de l énergie du réseau national (0,2% en Tunisie).On les trouve dans les barrages sur les fleuves ou les lacs.

Exemple : centrale de Rhinau sur le Rhin (France)La centrale comporte :La centrale comporte :

quatre alternateurs de 42 MVA; N =75 tr/mn. avec turbines Kaplan à axe vertical, débit 350 m3/s.


Organisation du Statorf ll é é d ôlLe stator feuilleté est constitué par une couronne de tôles

magnétiques d’épaisseur d’environ 0.5 mm et isolées entre elles par duvernis afin de diminuer les pertes par courant de Foucaultvernis afin de diminuer les pertes par courant de Foucault.Le stator est pourvu d’encoches dans lesquelles sont distribués les

conducteurs d’un bobinage triphasé.g pLes 3 enroulements, comprenant chacun p bobines, sont couplés en

étoile.


Les turbos alternateurs modernes

P i ll t d l di i d MW j 'à iPuissance allant de quelques dizaines de MW jusqu'à environ les 2 GW

Tournent à la plus grande vitesse, c'est-à-dire 3 000 tr/mn.

Dans ces conditions, pour augmenter la puissance apparente d’un alternateur, on doit augmenter la longueur du rotor, (diamètre limité à 1.25 m)

mais au delà d’une certaine longueur des phénomènes demais au delà d une certaine longueur, des phénomènes de résonance mécanique peuvent causer de graves dommages.

C’est pourquoi, pour les très grosses puissances, on utilise les alternateurs à quatre pôles qui sont entrainés à 1500 tr/mn.


’àà

ààà

Exemple: Turboalternateur 1 300 MW29

Exemple: Turboalternateur 1 300 MW L’ensemble turbo‐ alternateur a une longueur totale de 70 m.L’alternateur a une longueur totale de 17.37 m et une masse de 240t.

Plaque signalétiqueElle porte:

Le nom du constructeur et le numéro d’ordre de fabrication,

Des indications techniques telles que le nombre de phase, puissance apparente utile, service, tension entre bornes, courant débités, facteur de puissance vitesse de rotation condition d’excitation (tension et intensitépuissance, vitesse de rotation, condition d excitation (tension et intensité maximales).

Comme pour les transformateurs, la puissance nominale est exprimée en kVAComme pour les transformateurs, la puissance nominale est exprimée en kVAet non en kW; puisque le ( cos ϕ ) est une fonction de la charge.

IU3S = NNN IU3S =Représentation schématique

Al i h é b M h i h é l h é

30

a‐ Alternateur triphasé b‐Moteur synchrone triphasé c‐Alternateur monophasé


’

L l i d’’ é é i i h é i dLa roue polaire d’’une génératrice triphasée portant p paires de pôles, tourne avec la pulsation Ω. Il apparait aux bornes de ces enroulements un système de tensionIl apparait aux bornes de ces enroulements un système de tension

triphasé équilibré׃

Kp : facteur de Kapp ; f : la fréquence des fém induites,N : nombre total de conducteurs dans un enroulement

312010-2011 Mohamed ELLEUCHM : la valeur du flux magnétique qui sort d’un pole nord de la roue polaire.

Caractéristique à videA vide, le stator couplé en étoile, l'induit ne débite aucun courant. Le rotor est entraîné à la vitesse nominale Ω constante.

dé i l d’ i i d l l i l féEn désignant par Ie le courant d’excitation de la roue polaire, la fémEo (Ie); représente alors, à une constante près, la courbe de magnétisation du circuit magnétique canalisant le flux (puisque E ~ φ )

Le point de fonctionnement se trouve généralement entre les points A et B.

magnétisation du circuit magnétique canalisant le flux (puisque Eo φ ).

g pSous le point A, la machine serait sous exploitéeAu-delà du point B, la machine est saturée

AB

p ,(augmentation des pertes) et le réglage de la fém devient délicat.Compromis: Le point de fonctionnement est h i i j d là d d d ichoisi juste au delà du coude de saturation.Ce qui limite aussi les variations de la fémpour une perturbation donnée du courant d’excitation

32d excitation,


Réaction Magnétique de L’induit

Si t lt t débit d h t i h éSi cet alternateur débite dans une charge triphasée

équilibrée provoquant un déphasage ψ, les enroulements seront parcourus par desenroulements seront parcourus par des courants exprimés par:

Ces courants créent un champ magnétique tournant de même nombre de i d ôl t d ê it d t ti l h t t

332010-2011 Mohamed ELLEUCHpaires de pôles et de même vitesse de rotation que le champ tournant principal (voir théorème de Ferraris): C’est la réaction magnétique de l’induit (R.M.I) .

Etude de la RMILe champ tournant de la RMI

Φs, d’axe OXf , se compose avec celui de la roue polaire Φo (d’axe X XrpΩ

L Phase 1

celui de la roue polaire Φo (d axe OX), pour donner le champ magnétique glissant résultant Φr (d’ OX )

X XrpΩM

(d’axe OXr).

Le champ tournant résultant Φr Oest le responsable des forces électromotrices Er induites dans les enroulements de l’induit.

LL

Le déphasage entre l’axe du champ tournant résultant OX et XfPhase 2champ tournant résultant OXr et l’axe du champ glissant créé par les courants statoriques OXf est défini par l’angle :

Phase 3Axe du champ rotorique

34

défini par l angle : 2010-2011 Mohamed ELLEUCH

Diagramme de la réactance synchrone (Behn Eschunburg)(Behn Eschunburg)

θEo désigne la fém induite à θo gvide lorsque l'excitation estalimentée par le courant Ie.

35

p eθ: angle interne de l’alt.


Paramètres Xs et R en %

Xs% = 100 Xs (Ω)/Zb(Ω) ;Xs% 100 Xs (Ω)/Zb(Ω) ;

avec Zb(Ω) = (Un)² / Sn

• Xs% est généralement entre 30 et 120% !Xs% est généralement entre 30 et 120% !• Par contre, R est généralement inférieure à

1%1% ; • d’où l’hypothèse souvent utilisée :d où ypot èse sou e t ut sée

R << Xs (R est négligeable devant Xs)


Détermination de la réactance synchrone

On détermine Xs en relevant à fréquence constante Ω:- la caractéristique à vide Eo(Ie) - la caractéristique de court-circuit Icc(Ie).

Pour la zone non saturée Cette caractéristiquePour la zone non saturée, Cette caractéristique Eo(Ie) est approchée par une droite affine:


Détermination de Xs

Lors de l’essai en court-circuit, la roue polaire entrainée à Ω, est alimentée par Ie.

p e q cc( e)En commençant avec un courant dans la roue polaire réduit, on obtient par variation du courant Ie la caractéristique Icc(Ie).


Détermination de Xs• Connaissant la résistance R d’un enroulement (mesurée à

chaud), on tire alors la valeur de Xs par la formule (comparable f )au transformateur) :

Lors du fonctionnement en court-circuit l'alternateur se trouveLors du fonctionnement en court circuit, l alternateur se trouve dans les conditions d'une charge purement inductive (débitant sur X ) donc désaturé !

39

sur Xs) donc désaturé !2010-2011 Mohamed ELLEUCH

COUPLAGE D'UN ALTERNATEUR SUR UN RESEAU

• En général, les centrales productrices de l'énergie électrique

UN RESEAU

g , p g qsont interconnectées sur le réseau,

• Elles reçoivent tous les jours, d'un organisme central appelé "dispatching", un programme qui prévoit et fixe pour les différentes heures l'énergie à fournir au réseau national.

• D'autre part, nous savons que le rendement d'un alternateur est maximal aux environs de sa charge normale.

• Dans ces conditions, pour obtenir le meilleur rendement global de la centrale, il faut

tt d ll ité i d l é i d– mettre de nouvelles unités en service dans les périodes chargées de la journée,les mettre hors service durant les périodes creuses– les mettre hors service durant les périodes creuses.


Montage de laboratoire pour le couplage de l’alternateur sur le réseau

Action sur

C ôContrôle de la concordance des

Action sur le module

de ValternateurAction sur la

fréquence

phasesphases

de Valternateurfréquencefréquence

41V1,V2,V3 E1,E2,E3


CONDITIONS DE COUPLAGEil faut que les bornes homologues de l'alternateur et du

réseau soient aux mêmes potentiels.réseau soient aux mêmes potentiels.Pour cela, il faut s'assurer que les deux systèmes de

tensions étoilées triphasées V V V (aux bornestensions étoilées triphasées V1,V2,V3 (aux bornes du réseau) et E1, E2, E3, (aux bornes de l’alternateur ) satisfont aux conditions suivantes:l alternateur ) satisfont aux conditions suivantes:Ils ont même ordre de succession des phases.Ils ont même valeur efficace des tensions.ils sont de même fréquence.qdeux tensions homologues Vi et Ei ont même phase.


STABILITE DE L’ALTERNATEUR ACCROCHE AU RESEAUACCROCHE AU RESEAU

P = 3 V Eo sinθ / Xs

En négligeant les pertes dans l'alternateur:dans l alternateur:

θ: angle interne de l’alternateur43

g2010-2011 Mohamed ELLEUCH

Condition sur l’angle interne

• le fonctionnement est stable si et seulement si θ t l C tg q r gaugmente lorsque Cr augmente.

P 3VE / XCr

Pmax = 3VEo / XsA B-Cem

θ0 π/2 π44

πStable Instable2010-2011 Mohamed ELLEUCH

Couple synchronisant

Pour obtenir une bonne stabilité, on doit avoir un couple synchronisant Cs important >0.p y s p

c'est à dire:– une excitation importante (E grande)– une excitation importante (Eo grande).– une réactance synchrone Xs faible (entrefer important).

Il y aura risque de décrochage si Cs →0:Il y aura risque de décrochage si Cs →0:Θ tend vers π/2 (surcharge excessive)V 0 ( t i it b d l' lt t )V= 0 (court-circuit aux bornes de l'alternateur)Ie = 0 (panne de la source d'excitation).


Réversibilité de la machine synchrone• Accrochée au réseau, la machine synchrone passe d'un

fonctionnement générateur à un fonctionnement moteur selonfonctionnement générateur à un fonctionnement moteur, selon que la machine d'entraînement lui fournit un couple moteur ou un couple résistant.

•Xs

XsE

Xss

EoEo

ALTERNATEUR MOTEUR

-j Xs I

46Eo2010-2011 Mohamed ELLEUCH

Fonctionnement en génératrice

La roue polaire est en avance d'un écart angulaire θ sur les pôlesrésultants qui tendent à freiner celle‐ci.

47L'angle interne θ >0 (Eo est en avance de phase sur V),La machine fournit alors de l'énergie électrique au réseau.2010-2011 Mohamed ELLEUCH

Fonctionnement en moteurLa roue polaire va être freinée par la charge mécanique. Les pôles de la roue polaire seront retardés sur les pôles résultants d'un écart angulaire

Φr

p p g

Φor

≈ Er

-j Xs I

E

48

Eo


Cem = Pm/Ω = -3VEO sinθ/(XsΩ) em m O ( s )


DEMARRAGE D' UN MOTEUR SYNCHRONE

On alimente l'induit d'un moteur synchrone la roueOn alimente l induit d un moteur synchrone, la roue polaire alimentée est immobile.A ca se de son inertie la ro e polaire oit défiler neA cause de son inertie, la roue polaire voit défiler une succession de pôles nord et sud à la vitesse de synchronisme d'où l'action d'attraction et de répulsionsynchronisme, d'où l'action d'attraction et de répulsion exercée sur la roue polaire: le couple résultant moyen est donc nulest donc nul. En conclusion, le moteur synchrone ne peut pas démarrer en direct sur son réseau d'alimentation.Cd (Moteur Synchrone) = 0


Procédés de démarrage

Accrochage au réseau• On entraîne la machine en alternateur à vide grâce à un

moteur auxiliaire jusqu'à sa vitesse de synchronisme. On effectue alors le couplage sur le réseau d'alimentationeffectue alors le couplage sur le réseau d alimentation (comme le cas de l'alternateur).

Démarrage en asynchroneDémarrage en asynchrone• On démarre en moteur asynchrone (Courant dans la roue

polaire nul)polaire nul). • La masse de la roue polaire et l'amortisseur de Leblanc vont

jouer le rôle du "rotor à cage" du moteur asynchronejouer le rôle du rotor à cage du moteur asynchrone. • Quand le moteur atteint une vitesse voisine du synchronisme,

on alimente alors la roue polaireon alimente alors la roue polaire.512010-2011 Mohamed ELLEUCH

Démarrage à fréquence progressive

Les problèmes de démarrage ne se posent pas dans le cas d ’un moteur alimenté par un onduleur (dispositif électroniqued un moteur alimenté par un onduleur (dispositif électronique de puissance) car on peut alors partir d ’une fréquence très faible que l’on augmente progressivement.


Compensateur synchroneOn utilise parfois le moteur en fonctionnement à vide sur le réseau.On le surexcite pour qu'il fournisse de la puissance réactive au réseau, ce qui permet d'améliorer le cosφ du réseau quand sa charge est fortement inductive.

Eo = V + Xs I Q = 3VI sinφ = - 3VI


Bilan des puissancesActive et RéactiveActive et Réactive

Flexibilté de la machine synchrone (MS):y ( )1.MS Fournit de la puissance électrique (Pe): ALT2. MS Absorbe de la puissance électrique (Q): MOTp q ( )

Dans les deux cas, elle peut:1. Fournir du réactif : surexcité (ALT); sousexcité (MOT)2. Abosober du réactif : sousexcité (ALT);sousexcité (ALT)3. Fonctionner à cosφ = 1 (Q=0)


Réglage de la vitesseUn moteur synchrone ne peut fonctionner

qu’au synchronisme.

La vitesse de rotation étant liée à la fréquence

Caractéristique couple vitesse du MS

La vitesse de rotation étant liée à la fréquence d'alimentation, la caractéristique mécanique se résume à un segment de droite vertical.

Le meilleur moyen de faire varier la vitesse d’un moteur synchrone est de l ’alimenter à fréquence variable.

Ns = 60 f /p

La tension du réseau est redressée, puis la t i ti bt t t f étension continue obtenue est transformée en tension AC dans un onduleur (dispositif électronique de puissance).

Pour pouvoir garder le contrôle du couple, on réalise un asservissement de la MS.


Moteur synchrone: Variation de la vitesseVariation de la vitesse

ΦoD’après le diagramme vectoriel, on a :

o

Vπ/2

OA = Eo cosψ = V cosφ

ψ

Vφ

π/2oθ

ΦsI A

En plus de la variation de la fréquence, il faut asservir la position du flux statorique par rapport à la roue polaire.Selon le mode d’alimentation:

-j Xs IEo

Selon le mode d alimentation:On contrôle θ si l’alimentation est une source de tensionOn contrôle ψ si l’alimentation est une source de courant.

56L’asservissement = Autopilotage


Moteur synchrone autopiloté

Le moteur est muni d ’un capteur de position qui permet à un régulateur électronique «d ’envoyer » au stator le courant ou la tension voulue.

Un capteur de courant permet de générer les ordres de commutation d'un onduleur qui alimente le stator sous la fréquence f.

L ’ensemble obtenu s’appelle moteur synchrone autopiloté Ce système572010-2011 Mohamed ELLEUCH

L ensemble obtenu s appelle moteur synchrone autopiloté. Ce système s ’apparente à un moteur à courant continu où le collecteur électromécanique a été remplacé par un collecteur électronique.

Moteur Synchrone monophasé

Autre exemple de petit moteur synchrone monophasé : moteur à pôles saillants sans excitation qui démarre en asynchrone un des deux sens desaillants sans excitation qui démarre en asynchrone, un des deux sens de rotation étant privilégié par l’artifice de « shaded-pole ».

Exemple:

horloges à moteur synchrone monophasé avec démarrage manuel ou parhorloges à moteur synchrone monophasé, avec démarrage manuel ou par un des procédés notés ci-dessus.

Problème: L’exactitude de la fréquence moyenne du réseau n’est plus garantie.

Parfois, ces moteurs se mettent à fonctionner en asynchrone !!!! (frottement trop grand ou tension d’alimentation trop faible).


FINFIN MachinesMachines

SynchronesSynchrones592010-2011 Mohamed ELLEUCH

chapitre iv : les machines synchrones

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