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Le Moteur à courant continu
Le Moteur à courant continu
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Moteur à courant continuMoteur à courant continu
1 Machines tournantes
2 Le contexte
3 Le principe de fonctionnement
4 La construction
5 Les équations
6 Le bilan des puissances
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Quoi ? Le moteur à courant continu
Pourquoi ? Très répandu, fonctionnement simple, équations "robustes" (pas la machine).
Quand ? On ne dispose que d'une alimentation continue. On veut faire de la variation de vitesse simplement.
Pourquoi ? Matériel à piles ou accumulateurs, Le variateur est simple et peu coûteux.
Où ? Robots, asservissements, jouets, automobile, trains.
Pourquoi ? Autonomie, miniaturisation, réglage de vitesse
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Comment ? A partir d'une alimentation fixe et en combinaison avec un convertisseur statique on
assure la variation de vitesse et le suivi des transitoires
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Le principeLe principe
Champ
Alimentation
Force
Force
CoupleTem
ia
Courant
Laplace F = BIL I B F direct
MoteurMoteur
ia Tem
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Le principeLe principe
Faraday e = BLv
EChamp
Entrainement
Vitesse
Vitesse
Rotation
F.e.m.
E
GénérateurGénérateur
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ua tension d’induit
ia courant d’induit
ua
ia
Tu
Les grandeurs physiquesLes grandeurs physiques
MCC
Tu moment du couple utile vitesse angulaire de rotation
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Tension
d’alimentatin :
Excitation
Courant d’induit
Force électromotriceE = K
E
uaCircuit
électrique
+
-Laplace
Faraday
VitesseAngulaire
+
-Couple de charge
Tch
ia
Arbre mécanique
InduitCouple électromécanique
Tem = K ia
Tem
Champ magnétique
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Modèle simplifiéModèle simplifié
Tem Tch
FrottementsTp
InertieJ
ua
ia
E= K
LaRa
Circuit électrique
Arbre mécanique
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Modèle simplifié en régime permanent
Modèle simplifié en régime permanent
Tem Tch
FrottementsTp
ua
ia
E= K
Ra
Circuit électrique
Lorsque i = cte l’inductance est sans effet
Ldi/dt = 0
Arbre mécanique
Lorsque = cte l’inertie est sans effet
Jd/dt = 0
Ua = E + Ra.Ia
Tem = Tch + Tp
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Pôle principal
Pôle auxiliairede commutation
Encoche
corne
Inducteur
Entrefer
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Bobinage induitBobinage induit
cale
faisceau
encoche
brin actif
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Mcc
Types de machinesTypes de machines
Mcc
Mcc
Mcc
Suivant leur mode d’excitation
Aimant
Dérivation
Série
Indépendante
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Courbe de magnétisationCourbe de magnétisation
K(Wb)
iex
(A)
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Pertes par effetJoule dans
l’induitPertes par
excitation
Pertes mécaniques et magnétiques
Puissance utile
|E|<|Ua||Tu|<|Tem|
E.Ia = Tem.
PJRP0
Tu.
Puissance absorbée
(+excit.)
UaIa
PJS
Bilan des puissancesBilan des puissances
Puissance transformée