Electrothecnique GE fst .pdf



Nom original: Electrothecnique-GE-fst.pdf
Auteur: abdelhadi

Ce document au format PDF 1.5 a été généré par Microsoft® Office Word 2007, et a été envoyé sur fichier-pdf.fr le 05/12/2013 à 13:21, depuis l'adresse IP 197.153.x.x. La présente page de téléchargement du fichier a été vue 7152 fois.
Taille du document: 4.3 Mo (61 pages).
Confidentialité: fichier public


Aperçu du document


Programme :
Chap1 : les circuits électriques linéaires : lois et théorèmes généraux
Chap2 : les circuits magnétiques linéaires
Chap3: les transformateurs
-

le transformateur monophasé,

-

Rappel sur les systèmes triphasés

-

Le Transformateur triphasé

Chap4 : les machines électriques tournantes
-

les machines à courant continu

-

les champs tournants

-

la génératrice synchrone (l’alternateur)

-

le moteur synchrone

-

le moteur asynchrone

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 1

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 2

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 3

Les circuits électriques linéaires : lois et théorèmes généraux
1) Constitution – Définition :
Un Circuit est dit linéaire, si tous les dipôles le constituant sont linéaires, alors l’équation permettant le
calcul de la sortie s = s (t) en fonction de l’entrée e = e (t) est, dans le cas général, une équation différentielle
à coefficients constants du type :

Il est constitué de 2 types d’éléments :
a) Éléments actifs :
 Générateur de tension
 Générateur de courant

b) Éléments passifs :
 Resistance (Ω)
 Inductance (H)
 Capacité (F)

2) Rappels des théorèmes et lois généraux :
a) Les lois de Kirchhoff
 Loi des nœuds
Incontournable également pour l’étude des circuits électriques, la loi des nœuds s’écrit : « la somme des
courants orientés à un noeud de circuit est nulle »




Loi des mailles :
Loi des mailles :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 4

Fondement de l’étude des circuits, la loi des mailles s’écrit : « la somme des tensions orientées le long d’une
maille de circuit électrique est nulle »

b) Théorème de millman :
D’après le théorème de Thévenin, les dipôles ci dessous sont équivalents. Pour ce circuit type, le théorème de
Millmann permet d’exprimer la tension à vide du dipôle AB, soit e0 = u à i = 0, par la formule :

c) Théorème de superposition
Ce théorème résulte directement de la linéarité des dipôles actifs et passifs. Il est ici appliqué à un courant puis
à une tension.
 Dans un circuit linéaire, l’intensité du courant dans une branche est la somme algébrique des
intensités des courants dus à chaque source indépendante prise séparément, les autres sources
indépendantes étant rendues passives.
 Dans un circuit linéaire, la tension entre deux bornes est la somme algébrique des tensions entre ces
deux bornes dues à chaque source indépendante prise séparément, les autres sources indépendantes
étant rendues passives.

d) Théorèmes de Thevenin et de Northon

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 5

a) Diviseur de tension et diviseur de courant

b) Théorème de Kennely

3) Circuits électriques en régime variable quelconque.
Le circuit est analysé selon l’état de l’interupteur K (ON ou OFF).

L’application des lois de kirchhoff, fait apparaitre des équations différentielles d’ordre n, dont la
résolution conduit à la détermination de la forme du signal de sortie.

 On cherche la solution S1(t) de l’équation sans second membre (ESSM) :
 Puis on cherche la solution particulière S2(t) de l’équation avec second membre (EASM) : où
cette solution particulière doit avoir la même forme que le second membre : une constante,

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 6

une sinusoïde, un polynôme, …
 La solution totale :

ST(t)= S1(t) +S2(t)

Exemple 1 :

L’équation différentielle reliant la grandeur de sortie (ici : i(t)) à celle d’entrée (e(t) est:
sa solution est :

Exemple 2:

 sa solution est :

4) Circuits électriques en régime sinusoïdal.

En tout point du circuit les signaux (courant, tension) sont des grandeurs sinusoïdales de
même fréquence f.
a) Représentations d’une Grandeur sinusoïdale :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 7

 Représentation complexe :
 s(t)
et
: amplitude complexe.
 Représentation vectorielle de Fresnel :
L’extrémité du vecteur est l’mage dans le plan complexe de l’amplitude complexe
Im

Re

b) Impédance complexe :

c) Puissance et Facteur de puissance en régime alternatif sinusoïdal:

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 8

On s’intéresse au cas général d’un dipôle sous la tension
et parcouru par le
courant
. On distingue alors les puissances suivantes :
 La puissance instantanée : C’est le produit courant tension à tout instant
 La puissance fluctuante. C’est la partie variable de la puissance instantanée :
 La puissance active. C’est la valeur moyenne de la puissance instantanée

C’est la puissance qui correspond à un travail physique effectif, son unité est le Watt (W).
 La puissance apparente. C’est le produit des valeurs efficaces :
Cette puissance est souvent appelée « puissance de dimensionnement », elle est la grandeur
caractéristique de l’isolation et de la section des conducteurs, c’est-à-dire des dimensions des
appareillages. Son unité est le Volt-Ampère (VA).
 La puissance réactive. C’est la puissance sans effet physique en terme de travail
qui correspond à la partie « réactive » du courant. Elle n’est définie qu’en régime sinusoïdal et
s’écrit :

. Son unité est le Volt-Ampère-Réactif (VAR).

Facteur de puissance. Caractérise le taux d’utilisation du réseau :

d) Théorème de Boucherot et triangle des puissances
La puissance active totale (respectivement réactive totale) consommée par un ensemble de récepteurs
est égale à la somme des puissances actives (respectivement réactives) consommées par chaque
récepteur. Ainsi, une installation comportant n récepteurs, alimentée sous une tension UEff et
consommant un courant IEff, absorbe une puissance active PTot et une puissance réactive QTot avec un
facteur de puissance fP = cos () tels que :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 9

e) Relèvement du facteur de puissance :
S’il est inférieur à la norme, le facteur de puissance d’une installation doit être relevé. Une méthode
simple consiste à brancher en parallèle des condensateurs sur l’installation généralement inductive.
Méthode : Les puissances actives d’une part et réactives d’autre part s’ajoutent (théorème de
Boucherot). La puissance active totale est la même avec ou sans condensateur, car un condensateur
supposé parfait ne consomme pas de puissance active. Ce n’est pas le cas de la puissance réactive
totale qui est réduite par la présence du condensateur (installation inductive).

Exemple :
Un moteur de puissance utile PU = 4 kW, de facteur de puissance cos (1) = 0,7 et de rendement

= 0,85, est branché sur le réseau 230 V, 50 Hz.
1) Calculer les puissances active et réactive, puis le courant efficace.
2) Calculer la capacité des condensateurs à placer en parallèle sur le moteur pour relever le facteur
de puissance à 0,9. En déduire le nouveau courant efficace.

Rep :
1) P1= Pu / = 4.7 Kw Q1= P1tg(1)= 4,8 Kvar
I1= P1/(Ucos(1))= 29,2 A.
2) C=150 µF et I2= 22,7 A
FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 10

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 11

Les circuits magnétiques linéaires

1)

Introduction :

Les inductances, transformateurs, alternateurs, machines asynchrones, etc., sont basés sur
l’utilisation de circuits magnétiques, c’est-à-dire de masses de matériaux dits « magnétiques »
propres à canaliser une induction magnétique. Plus que de l’induction, on parle souvent du « flux »
de cette induction.
En tout point de l’espace d’une source, le champ d’excitation magnétique est décrit par un vecteur
(direction, sens et intensité) appelé vecteur excitation magnétique. De la limaille de fer (détecteur),
saupoudrée au voisinage de la source, permet de visualiser (spectre magnétique) le champ
d’excitation magnétique.
 Les sources d’excitation magnétique :
 Les aimants permanents :
Un aimant est constitué d’une pièce d’acier qui a conservé la mémoire d’un traitement magnétique
antérieur. Il peut être plat, avoir la forme d’un fer à cheval ou d’un barreau.

Par convention, l’extrémité de l’aimant tournée vers le nord géographique s’appelle « pôle nord » et
l’extrémité de l’aimant tournée vers le sud géographique s’appelle « pôle sud ».
 Les circuits électriques :
En 1819, OERSTED observa qu’une aiguille aimantée est déviée par un courant électrique traversant
un fil conducteur, et établit ainsi la relation entre l’électricité et le magnétisme. Une source de
champ magnétique peut donc être un circuit électrique :

Fil rectiligne

Bobine en Tore

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Bobine longue (Solénoïde)

Page 12

Def :
 Le champ magnétique

: région de l’espace où existe un état magnétique

susceptible de se manifester par des forces.


L’induction magnétique : caractérise l’état magnétique du milieu en un point
donné.

Dans l’air : =µ0 ; B(Tesla : T), H(Ampère-tour par mètre :A/m)
Dans le fer : =µ0 µr
μo : perméabilité magnétique du vide (μo = 4.10-7 U.S.I.).

2)

Champ d’induction magnétique

La loi de Biot et Savart permet de déterminer le sens et la direction du vecteur induction
magnétique

, mais le calcul de son intensité est souvent difficile, voir impossible sans

ordinateur. Le théorème d’ampère permet de calculer l’intensité du vecteur excitation
magnétique , le long d’une de ces lignes, lorsque des symétries existent . Si un courant constant
traverse un conducteur électrique de longueur élémentaire dl, on écrit localement :

Exemples :
 Induction au centre d’un conducteur circulaire :

 Induction crée par un conducteur rectiligne en un point quelconque :
2

d

1

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 13

Théorème d’Ampère :
La circulation du vecteur

le long d’une courbe fermée (C) quelconque est égale à la somme

algébrique des courants traversant la surface s’appuyant sur le contour (C).

Le courant sera pris positivement s’il est dans le sens
de la normale à la surface (règle du tire-bouchon par
rapport au sens de parcours du contour C).
Le courant sera pris négativement s’il est dans le sens
contraire de la normale à la surface (règle du tire-bouchon
par rapport au sens de parcours du contour C).
Applications :

Et

B=μoH=2 .10-7I/R

Cas d’un Tore :
Pour tout point M à l’intérieur du tore,
le théorème d’Ampère donne l’intensité
du vecteur excitation magnétique
pour une ligne de champ de rayon r. À
l’extérieur du tore, le champ est nul.
HL= Ni
L = 2r ⇒ H =Ni/2r

(à l’intérieur du tore)

Cas d’un solénoïde :
En supposant que le solénoïde possède un diamètre petit
par rapport à sa longueur L, l’application du théorème

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 14

d’Ampère donne l’intensité du vecteur excitation magnétique à l’intérieur du solénoïde. On peut aussi
imaginer qu’il s’agit d’un tore déplié tel que L = 2r. D’où : H L=Ni  H=Ni/L (à l’intérieur du solénoïde)

3)

Le flux d’induction magnétique :

Le flux est une grandeur algébrique qui traduit la traversée d’un champ à travers la surface S. Son calcul
nécessite l’orientation de S.

Wb = Tm² (Wb : webers)

Circuit magnétique parfait :
C’est un circuit où toutes les lignes d’induction sont confinées dans le matériau, on dit que le circuit est sans
fuite magnétique. Il a néanmoins des pertes magnétiques fer PFer. Il est nécessairement fermé sur lui-même.

Conservation de flux :
Le flux d’induction magnétique est conservatif dans un circuit magnétique parfait. Autrement dit, le flux
sortant à travers la surface latérale (Slatérale) est nul.

1 = 2 ⇔ B1S1 = B2S2
En conséquence, lorsque la section diminue l’induction
magnétique augmente. S1 > S2 et B1S1 = B2S2 B1 < B2

4)

Milieux Ferromagnétiques :

lorsque les milieux sont fortement modifiés par l’excitation magnétique, on dit qu’ils sont ferromagnétiques,
même s’ils ne contiennent pas de fer ! (fer doux, acier, nickel, chrome, ferrites, cobalt, etc.). Dans ces milieux,
le champ induction magnétique dépend de l’intensité de l’excitation magnétique et du passé magnétique
du milieu.

Courbe de 1ère aimantation
Cycle d’Hystérésis

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 15

5)

Réluctance  d’un circuit magnétique :

Loi d’Hopkinson :

L’intensité H du champ magnétique le long d’une ligne de champ fermée (théorème d’Ampère) est : Hl = Ni.
Cette excitation magnétique crée une induction magnétique dans le circuit magnétique d’intensité : B = µH.
Le flux magnétique à travers une section du circuit magnétique s’écrit :

C’est la relation d’Hopkinson, qui s’écrit :



et 

où s’appelle la force magnétomotrice et s’exprime en ampères (A),

est le flux magnétique et s’exprime en

webers (Wb), et  s’appelle la réluctance et s’exprime en inverse d’henrys (H−1).
Analogie avec la loi d’Ohm

 )

6)

Inductance : définition

Si le circuit comporte N spires de surface S, la surface totale, effectivement traversée par le flux est :
STotale = NS
Le flux total est fonction du courant i et des caractéristiques géométrique et magnétique (µ) du circuit. Cette
grandeur caractéristique du circuit et de son milieu magnétique s’appelle :
inductance ou inductance propre ou auto-inductance ou self-inductance.
Total =N= Li
Soit 

Et




Exercice1 :
Calculer la f.m.m qui produit une induction de 1.2T dans un tore non ferromagnétique de 1m de
longueur moyenne.
Exercice2 :
Calculer la f.m.m qui produit une induction de 1.2T dans un tore en fer de 1m de longueur moyenne.
Quelle est la perméabilité relative de ce fer, de courbe d’aimantation :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 16

H en A/m
0
B en T
0
B=1.2T  H=1000 A/m

600
1

825
1.1

1000
1 .2

1100
1.3

Exercice3 :
Dans le tore ferromagnétique précédent on pratique un entrefer de 2 mm. Calculer la f.m.m qui
produit une induction de 1.2T dans le fer.
1ère méthode : Ni=hflf +Hele
Fer : B=1.2T  hf=1000  1000(1-0.002)1000 At
Air : B=1.2T (conservation de flux)  He=1.2/µ0  (1.2*0.002)/(410-7)=1900 At.
f.m.m totale= 1000 +1900=2900
2ème méthode :


Exercice4 :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 17

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 18

Le Transformateur
1) Généralités
Pour Assurer une transmission économique de l’énergie électrique, il est nécessaire d’élever la
tension aux de production (prés des centrales) et de l’abaisser ensuite aux lieux de distribution et
de consommation.
Centrale de
Production

Transfo
Élévateur

5 Kv

En effet :

Ligne de
Transport (225Kv)

Transfo
Abaisseur

Utilisation
220/380v

Par exemple, pour une même puissance apparente S :


Sous U=5Kv  le courant en ligne sera :



Sous U’=225Kv  le courant en ligne devient :

 Les chutes de tension divisées par 45 :
 Les pertes par effet joule en ligne seront divisées par 45² :
 La section des fils de transport peut être réduite.

Définition :
Un transformateur est un appareil statique à induction électromagnétique, destiné à modifier
l’amplitude des signaux (courant, tension) en conservant la fréquence. Il est soit élévateur, soit
abaisseur de tension ou de courant. Il peut également être utilisé pour l’isolation galvanique.

Symboles :

2) Constitution

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 19

 Le circuit magnétique est constitué d’un empilage de tôles d’acier de faible épaisseur (e0.35 à
0.5mm) isolées entre elle par du vernis. Il est feuilleté pour réduire les pertes dues aux courants de
Foucault. Les tôles sont en alliage (fer, nickel, silicium) pour limiter les pertes par hystérésis.
La somme des pertes fer est due aux courants de Foucault et à l’hystérésis :

Avec :
V : le volume du circuit magnétique (m 3)
f : fréquence du courant (Hz)
Bm : induction magnétique maximale (T)
KF, KH : constantes qui dépendent du matériau utilisé
q: puissance massique (w/Kg) donné pour une fréquence et une induction données.
M : masse (Kg) du circuit magnétique.
Exemple : pour f=50Hz, et Bm=1T


q=1 à 1,5 w/Kg pour les tôles ordinaires,



q=0.4 à 0 .6 w/Kg pour les tôles à cristaux orientés,

 Les enroulements peuvent être concentriques ou alternés.
a) Fonctionnement Marche à vide
La f.m.m N1i10 crée le flux propre :
: flux commun canalisé par le circuit magnétique
: flux de fuite au quel on associe l’inductance
de fuite :
 Mise en équation
Au primaire chaque spire est traversée par le flux propre

, l’enroulement sera donc le siège

d’une f.c.e.m
La loi des mailles 

avec

Au secondaire chaque spire est traversée par le flux

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

, crée la f.e.m :

Page 20

La loi des mailles 

En Notation complexe :
NB :
Le courant I10 peut être décomposé en deux composantes : une active I10a en phase avec la tension U1
et l’autre réactive I10r en quadrature arrière avec U1  I10= I10a + I10r .
 La composante active I10a correspond aux pertes fer (supposés absorbées dans une résistance
fictive Rfer):

pfer=E10. I10a = E²10 / Rfer.

 La composante réactive I10r est une composante magnétisante, elle est à l’origine de l’installation



du flux dans le circuit magnétique :
 Schéma équivalent à vide
l1

Rfer

r1 : résistance de l’enroulement primaire,
l1 : inductance de fuite de l’enroulement primaire,
Rfer : résistance fictive modélisant les pertes fer,
Xµ=Lµω : réactance magnétisante,
On appelle rapport de transformation :

, on le note aussi

.

k<1  abaisseur de tension, k>1  élévateur de tension.
Bilan de puissance à vide :



FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 21

 Diagramme vectoriel

 Formule de Boucherot :( cas d’un transformateur parfait)
Si on peut négliger les chutes de tension (

et

)à vide devant la tension U1 , on peut

écrire :
et



En valeur efficace :

b) Marche en charge


la f.m.m N1i1 crée le flux propre :



la f.m.m N2i2 crée le flux propre :



le flux commun aux deux enroulements est :



le flux traversant réellement l’enroulement primaire :



le flux traversant réellement l’enroulement secondaire :

 Mise en équation
 Au primaire :



Au secondaire :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 22

En notation complexe :

 Schéma équivalent en charge

c) Équation des ampères-tours


À vide la f.m.m = N1I10



En charge la f.m.m = N1I1 – N2I2
Le signe (-) est du au fait que les 2 enroulements sont réalisés dans le même sens, mais le
courants I1 et I2 les parcourent dans des sens inverses.



Désignons par N1I’10 la résultante des f.m.m : N1I’10= N1I1 – N2I2

À vide I2=0  N1I’10= N1I1= N1I10  I’10=I10
Les f.m.m sont à l’origine des flux

, et vu que les chutes de tension dans les enroulements

sont négligeables (qlq % de U1 et U2), avec une bonne approximation on peut écrire :
D’où

:

3) Étude du transformateur dans l’hypothèse de KAPP :
Dans cette hypothèse on néglige le courant à vide
grandeur :

par rapport à

en charge nominale (ordre de

):

On peut chercher le schéma équivalent du transformateur ramené au primaire ou au secondaire.

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 23

Or :


D’où :

On pose :

Résistance totale et inductance de fuite totale ramenées au secondaire.

Schéma équivalent ramené au secondaire

Schéma équivalent ramené au primaire

4) Expression approchée de la chute de tension
On connait la tension du primaire U1 donc la tension à vide au secondaire U20, le courant demandé
par la charge I2 et son facteur de puissance (cos 2), quelle tension U2 aurons nous aux bornes de
cette charge ?
On a :

,

Traçons graphiquement cette équation pour déterminer la chute de tension définie par :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 24

U

L’angle θ étant très petite, on peut écrire avec une bonne approximation :

5) Rendement & Essais à puissance réduite :
 Le rendement du transformateur :


 Lorsqu’il faut prévoir le comportement d’un transformateur et que l’essai direct en charge est
onéreux voir impossible, on fait appel à une expérimentation mettant en jeu que des faibles
puissances et qui consiste réaliser un essai à vide et un essai en court-circuit sous tension du
primaire réduite :
 Essai à vide :

 Essai en court-circuit :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 25

 De l’essai à vide on détermine :

 le rapport de transformation :
 les pertes dans le fer :
 De l’essai en court-circuit (pour I2ccI2n) on détermine :
 Les pertes joule : U1cc << U1 (5%)  les

 La résistance totale ramenée au secondaire :
 La réactance totale de fuite ramenée au secondaire :
Exercice1 :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 26

Exercice2:

Exercice3:

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 27

Le Transformateur Triphasé
1) Rappel sur les systèmes triphasés :
Définitions :
 On appelle système polyphasé un ensemble de grandeurs de même nature (courant, tension) alternatives de
même fréquence, rencontrés dans une même machine ou en un même point d’un circuit.
Ainsi les trois courants

,

passant dans les 3 conducteurs

d’une ligne triphasée constitue un système triphasé.

 Un système triphasé de grandeurs sinusoïdales est équilibré si ces 3 grandeurs ont la même amplitude et
sont régulièrement déphasées de

rad (120°).

Oscillogrammes des tensions 3~

Diagramme de Fresnel des tensions 3~

 Les tensions entre phase et neutre sont dites « tensions simples »
 Les tensions entre deux phases sont dites « tensions composées »

Diagramme de Fresnel des tensions Simples et des tensions composées

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 28

Équations horaires et oscillogrammes des tensions composées :
u12 (t )  U 2 sin(t 


6

)



u23(t )  U 2 sin(t  )
2
u31(t )  U 2 sin(t 

7
)
6

U  2V cos


6

soit U  2V

3
2

Finalement : U  V 3 Cette relation est toujours vraie quelque soit la charge.
 Le système triphasé (g1, g2, g3) est dit direct si g2 est en retard d’un angle
angle

sur g1 qui est en retard d’un

sur g3.Autrement, le système est dit inverse.

 Un récepteur triphasé équilibré est récepteur constitué de trois dipôles identiques, d’impédances identiques
(
c-a-d ils ont le même module et le même argument. Il peut être couplé soit en étoile soit
en triangle.

Récepteur triphasé

Couplages de récepteurs triphasés :

Récepteur triphasé couplé en étoile (Y)

Loi des Nœuds :

en complexe :

Si le récepteur triphasé est équilibré, le courant dans la ligne neutre
supprimé sans modifier le fonctionnement de l’ensemble.

est NUL. Le fil neutre peut être

 Mais en règle générale, on évite de supprimer la ligne neutre, surtout si le régime peut être
déséquilibré (coupure de phase, fusion de fusible, charge déséquilibrée) pour éviter les surtensions et les
baisses de tensions aux bornes des charges.

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 29

J

I
Récepteur triphasé couplé en Triangle ()

3

Puissance en Triphasé :
Couplage étoile

Couplage triangle

Tension entre phase

UV 3

U

Courant en ligne

IJ

IJ 3

Déphasage

 (I , V)

 (J , U )

P  3.P1  3VIcos

P  3.P1  3UJ cos 

P  3UI cos

P  3UI cos

Puissance réactive

Q  3UI sin

Q  3UI sin

Puissance apparente

S  3UI

S  3UI

Puissance active

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 30

Documentation du constructeur d’un transformateur triphasé :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 31

2) Constitution d’un transformateur triphasé:
Afin de transformer l'amplitude des tensions d'un système triphasé, il faut théoriquement se servir de 3
transformateurs monophasés, dont les phases seront couplées, en fonction des contraintes, en étoile ou en
triangle. En réalité, on se sert d'un seul circuit magnétique sur lequel sont bobinés les 6 bobinages. On appelle
cela un transformateur triphasé. Il est de plus possible de coupler différemment le primaire et le secondaire
pour, par exemple créer un neutre local ou apporter un déphasage entre certaines tensions.

VA

VB

VC

Va

Vb

Vc

 Les transformateurs triphasés sont beaucoup
plus utilisés dans l’industrie que les
transformateurs monophasés.
 Les enroulements primaires et secondaires
peuvent être couplés en (Y), en () ou en zigzag (Z).

En générale on note :
 Les bornes « haute tension (HT) » en Majuscule : A, B, C.
 Les bornes « basse tension (BT) » en minuscule : a, b, c.
NB :
 la présence du neutre dans une distribution Basse Tension au niveau de la consommation permet de
disposer de systèmes de tensions simples mais aussi de systèmes de tensions composés.
 Il faut éviter d’avoir le même couplage au primaire et au secondaire, ce ci évite de transmettre
intégralement le déséquilibre de courants d’un côté vers l’autre.
 Les bobinages représentés côte à côte sont dits "en regard" et les tensions à leurs bornes sont
proportionnelles de rapport
. Attention,
n'est pas toujours égale au rapport de
transformation (k).
 Les couplages les plus utilisés sont : Yy,

Yz, Yd, Dy, Dz.

3) Rapport de transformation et indice horaire :
On désigne par rapport de transformation, k (ou m), le rapport entre une tension simple au secondaire et la
tension simple correspondante au primaire.

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 32

Exemple : couplage Yd

:

On représente Les tensions primaires et secondaires.
On note deux caractéristiques importantes :

-

Le déphasage entre VA et Va vaut

Donc :
Avec n=indice horaire.

Au décalage angulaire entre les tensions simples correspondantes, correspond un entier n (indice horaire) tel
que :
. Il est nommé ainsi car il s’identifie à l’angle formé par les aiguilles d’une montre.
Pour simplifier la représentation, on donne aux transformateurs triphasés un nom qui résume toutes les
caractéristiques. Exemple :
Yd1
Couplage du primaire (ici Etoile)

Couplage du secondaire (ici Etoile)

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Indice horaire (ici 1h)

Page 33

4) Marche en parallèle des transformateurs triphasés
La puissance transmise par une centrale au réseau évolue au cours du temps en fonction de la consommation.
Un transformateur unique qui est capable de transmettre la pointe maximale de consommation serait en
général utilisé très en-dessous de son fonctionnement nominal, avec un rendement médiocre ou mauvais. On
préfère disposer de plusieurs transformateurs de moindre puissance fonctionnant en parallèle de telle sorte
qu'ils soient toujours au voisinage de leurs conditions nominales de marche.
Conditions de couplage en parallèle :
Des transformateurs sont en parallèle lorsque leurs primaires sont alimentés par un même réseau et leurs
secondaires connectés à une même ligne ou débitent dans une même charge. Pour cela il faut que:
 Les transformateurs soient alimentés sous la même tension.
 Les rapports de transformations à vide soient identiques.
 Les tensions de court-circuit égales à 10 % près.
 Mêmes indice horaire de couplage ou indices compatibles
En pratique, on peut aisément modifier l'indice horaire d'un transformateur en effectuant une permutation
circulaire des lettres affectées aux bornes : toute permutation correspond à une augmentation ou à une
diminution de 4 de la valeur de l'indice horaire. On pourra donc coupler en parallèle sans difficulté des
transformateurs dont les indices diffèrent de±4.
Groupe

Indices

Couplages

I

0, 4,8

Yy, Dd, Dz

II

2, 6, 10

Yy, Dd, Dz

III

1, 5, 9

Dy, Yy, Yd

IV

3, 7,11

Dy, Yz, Yd

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 34

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 35

Machine à courant continu
1.

Présentation générale

1.1 Conversion d’énergie

1.2 Les caractéristiques communes aux machines tournantes :
 Constitution :
Les machines électriques comportent :
 Des matériaux magnétiques chargés de conduire et canaliser le flux magnétique;
 Des matériaux conducteurs chargés de conduire et canaliser les courants électriques;
 Des isolants ;
 un « contenant » : carcasse du moteur ;
 un système de refroidissement.
 Classe d’isolation
Les conducteurs sont isolés avec du papier, du coton, du bois, du PVC, du caoutchouc, des
thermoplastiques . . .. Une fois la machine construite, on l’étuve afin de supprimer l’humidité puis on
l’imprègne avec des vernis ou des résines, suit éventuellement une phase de cuisson.
Les différents isolants répondent à un cahier des charges incluant la valeur de la tension électrique à supporter,
la température de fonctionnement, les contraintes fonctionnelles et d’agencement de l’isolant dans la machine.
C’est la qualité de ses isolants qui fait la qualité d’une machine.
La classe thermique ou classe d’isolation définit la température maximale de fonctionnement des bobinages.

 Services de marche
La plupart des moteurs fonctionnent souvent en service non continu. Certains moteurs ne fonctionnent que
pendant une brève période, d’autres tournent toute la journée mais avec une faible charge, et de nombreux
moteurs doivent accélérer de fortes inerties ou sont commandés en mode commuté et freinés électriquement

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 36

 Indice de protection IPxx :
L’indice IP est donné pour tous les équipements électriques et est indiqué par deux chiffres :
– le premier correspond à la protection contre la pénétration des corps solides ;
– le deuxième correspond à la protection contre la pénétration des liquides.
Par exemple, IP55 signifie « protégé contre la pénétration de toutes particules solides et contre les jets d’eau
de toutes direction ».


Plaque signalétique :
Elle indique les caractéristiques nominales électriques de la machine, tous les renseignements utiles y
sont répertoriés.

Exemple :
LSK 1604 indique :
- la série LSK ;
- 160 de hauteur d’axe ;
- 4 pôles.

1.3 Symbole d’une MCC

ou
1.4 Constitution d’une MCC
Une machine à courant continu comprend :
• un circuit magnétique comportant une partie fixe, le
stator, une partie tournant, le rotor et l’entrefer l’espace
entre les deux parties.
• une source de champ magnétique nommée
l’inducteur (le stator) crée par un bobinage ou des
aimants permanents
• un circuit électrique induit (le rotor) subit les effets
de ce champ magnétiques
• le collecteur et les balais permettent d’accéder au
circuit électrique rotorique (contact glissant +
redresseur mécanique)

Circuit magnétique d’un moteur bipolaire

Circuit magnétique d’un moteur tétrapolaire

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 37

2. Fonctionnement
2.1 Création de Force électromotrice (generatrice)
Entre, t et t+dt la barre parcourt la distance élémentaire :
dy=Vdt . Le flux coupé par le conducteur est alors :
En appliquant (en module) la loi de Faraday,
on obtient l’expression de la f.e.m. induite :

2.2

Réversibilité du phénomène (moteur)

Si le conducteur est maintenant parcouru par un courant constant I, la loi de Laplace :
l’effort élémentaire :

donne

2.3 Expression de Force électromotrice
On démontre que la machine à courant continu est le siège d’une f.é.m. E :

E

p
N 
2a

avec:
p : le nombre de paires de pôles
a :le nombre de paires de voies d’enroulement
N : le nombre de conducteurs
 : flux maximum à travers les spires (enWb)
 :vitesse de rotation (en rad.s-1)

Finalement:
E  K 

avec K 

p
N
2a

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 38

Si de plus la machine fonctionne à flux constants
avec K'  K

E  K' 

Le système Balais-Collecteur : (redressement mécanique)

2.4

Couple électromagnétique

Exemple pour une spire : les deux brins d’une spire placées dans le
champ magnétique B , subissent des forces de Laplace F1 et F2 formant
un couple de force ( F1  F2  I.l  B ).
Couple électromagnétique:

Tem  KI

en Newtons.mètres (N.m)

K est la même constante que dans la formule de la f.é.m.: E  K 
Si de plus la machine fonctionne à flux constant : Tem  K' I

avec

K'  K

2.5 Puissance électromagnétique
Si l’induit présente une f.é.m. E et s’il est parcouru par le courant I, il reçoit une puissance électromagnétique
Pem  E.I . D’après le principe de conservation de l’énergie cette puissance est égale à la puissance
développée par le couple électromagnétique.

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 39

Pem  Tem   EI

Pem en watts

Remarque : on retrouve la relation Tem  KI
En effet E  K  donc EI  K I  Tem
2.6

d' où

Tem  KI

Réversibilité

A flux  constant, E ne dépend que de Ω et I ne dépend que de Tem.
La f.é.m. de la machine et l’intensité du courant dans l’induit sont deux grandeurs indépendantes. On peut
donc donner le signe souhaité au produit E.I.
La machine peut donc indifféremment fonctionner en moteur (Pem>0) ou en génératrice (Pem<0).
2.7

Caractéristiques
 Schéma équivalent de l’induit

Des caractéristiques précédentes on déduit un schéma
équivalent de l’induit :
E : f.é.m.
R : résistance du bobinage
I : courant d’induit
U : tension aux bornes de connexion de l’induit.
L : inductance de l’induit
D’après la loi d’Ohms : U  E  RI

Schéma en convention récepteur

 Caractéristique à vide Ev=f() à Ω constante
• De O à A, la caractéristique est linéaire, E=K’ (avec
K’=KΩ).
• De A à B le matériau ferromagnétique dont est constitué le
moteur commence à saturer. (µR n’est plus constant).
• Après B, le matériau est saturé, le f.é.m. n’augmente plus.
• La zone utile de fonctionnement de la machine se situe au
voisinage du point A.
Sous le point A, la machine est sous utilisée, et après le point B
les possibilités de la machine n’augmentent plus (mais les pertes
augmentent puisque Ie augmente)
• Dans la réalité, du fait du matériau ferromagnétique, on relève
une caractéristique avec une faible hystérésis.
Caractéristique Ev=f(Ω) à  constant
E=K’Ω

E v (V)

Ie = Cte

Remarque :
ž (rad.s-1 )
FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 40

la caractéristique est linéaire tant que la saturation n’est
pas atteinte.
 Caractéristique en charge U=f(I)
• La résistance du bobinage provoque une légère
chute de tension ohmique dans l’induit : R.I
• Le courant qui circule dans l’induit créé un flux
indésirable de sorte que le flux total en charge
Charge(Ie, I) < Vide(Ie). Cela se traduit par une chute
de tension supplémentaire : c’est la réaction
magnétique d’induit.

U  E  RI  U
E  U  RI  U

Pour une génératrice
Pour l‘annuler, la machine possède sur le stator des
enroulements de compensation parcourus par le
courant d’induit : on dit que la machine est
compensée. C’est souvent le cas.

Pour un moteur

• La distribution du courant d’induit par les balais et
le collecteur provoque également une légère chute de
tension (souvent négligée).
 Les différentes pertes
Pertes

Pertes ferromagnétiques Pfer

Pertes joules PJ

Pertes mécaniques Pméca

Causes

Elles sont dues à l’hystérésis (champ
rémanent) et aux courants de Foucault
(courant induit dans le fer) et dépendent
de B et de Ω.

Pertes dans l’induit et
l’inducteur dues aux
résistances des bobinages.

Elles sont dues aux frottements des
diverses pièces en mouvement.

Parades

Utilisation de matériaux à cycles étroits,
comme le fer au silicium et le feuilletage
de l’induit.

Il faut surtout éviter
l’échauffement par
ventilation.

Utilisation de roulements et de
lubrifiants.

3.

Démarrage du moteur
 Surintensité de démarrage :

Exemple : Soient
Tdc le couple de démarrage imposé par la charge (N.m);
Td le couple de démarrage du moteur (N.m);
Id le courant de démarrage (A);
Un =240 V la tension d’alimentation nominale de l’induit ;
In = 20 A le courant nominal dans l’induit ;
R=1 Ω la résistance de l’induit.
Au démarrage :

  0  E  0 et donc Id 

Un  E Un

 240A >> In
R
R

Dès que le moteur commence à tourner, E augmente et Id diminue jusqu’à In.

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 41

 Au démarrage en charge :
il faut que Td > Tdc il faut donc un courant de décollage Id 

Td
T
 dc
K K

On constate qu’étant donné la pointe de courant de démarrage, le moteur à excitation indépendante peut
démarrer en charge.

 Conséquences : La pointe de courant de 240 A va provoquer la détérioration de l’induit par
échauffement excessif par effet joule. Il faut limiter le courant de démarrage : en générale on
accepte Id  1, 5 In
 Solutions pour limiter le courant
Solution 1 :

on utilise des rhéostats de démarrage. Cette solution est peu économique.
Exemple : Un  (R  Rh )Id  (R  Rh )1,5In

Solution 2 :

Soit : Rh 

Un
R7 
1,5In

on démarre sous une tension d’alimentation réduite (utilisation de convertisseurs statiques)
Exemple Ud  RId  R.1,5.In  30 V

Caractéristique mécanique : Tem  f ()

4.

 Fonctionnement à vide
A vide la seule puissance absorbée sert à compenser les pertes. La puissance utile est nulle.
I0 << In  RI0 << U et finalement  0 

U  RI0
U

.
K
K

La vitesse à vide se règle en fonction de la tension d’alimentation ou du flux inducteur .
Attention : à vide, il ne faut jamais supprimer le courant d’excitation Ie lorsque l’induit est sous tension, car
le moteur peut s’emballer. En effet si Ie  0 alors   0 et Ω0  .
ž

 Fonctionnement à flux constant



0

(rad.s -1)

U  RI0
U
1

 K2U avec K 2 
K
K
K

 ou I e = Cte
R.I0 << Un

La caractéristique passe approximativement par zéro.

U (V)

 Fonctionnement en charge
Exprimons la vitesse de rotation en fonction de la tension d’alimentation :



E
K





U  RI
 K2 (U  RI)
K

avec

K2 

1
 cte
K

La vitesse dépend de : la tension d’alimentation U ; et de l’intensité du courant I imposée par le moment du
couple résistant.
U reste tout de même grand devant R.I. En conséquence la vitesse de rotation est essentiellement
fixée par la tension d’alimentation U et varie très peut en fonction du courant, c’est-à-dire de la
charge.
Le couple électromagnétique : Tem 
Le courant dans le moteur : I 

EI KI

 KI



U  E U  K

R
R

Tu (N.m)
caractéristique
mécaniquedu moteur:
lavitessevarietrès peu
avec la charge

U = cste
ž

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

(rad.s-1 )

Page 42

D’où :
Tem  KI  K

U  K KU ( K) 2



R
R
R

C’est un droite de pente négative de la forme : Tem  a  b
 Point de fonctionnement
Une charge oppose au moteur un couple résistant Tr. Pour que le moteur puisse entraîner cette charge, le
moteur doit fournir un couple utile Tu de telle sorte que :

Tu  Tr

T (N.m)

Tu caractéristique mécanique
du moteur

Tr caractéristique mécanique

Cette équation détermine le point
de fonctionnement du moteur.

de la charge

Point d’intersection =
point de fonctionnement

ž

(rad.s-1)

5. Bilan énergétique et rendement :
Soient :
Pa

la puissance absorbée (W) ;

Ue la tension de l’inducteur (V) ;

Pem

la puissance électromagnétique (W) ;

Ie

le courant d’inducteur (A) ;

Pu

la puissance utile (W);

E

la f.é.m. (V) ;

Pje

les pertes joules à l’inducteur (W);

I

le courant d’induit (A) ;

Pj

les pertes joules à l’induit (W) ;

Tem le couple électromagnétique (N.m) ;

Pfer

les pertes ferromagnétiques (W) ;

Tu le couple utile (N.m) ;

Pméca les pertes mécaniques (W) ;

Pa
=U.I+Ue.Ie

-1



la vitesse de rotation (rad.s ) ;

R

la résistance d’induit (Ω) ;

r

la résistance d’inducteur (Ω).

Pem

Pu =Tu.ž

=E.I=Tem .ž
Pj = R.I2

Pméca

Pfer

Pje = Ue.Ie = r.Ie2

Pc

Remarques :
• Toute l’énergie absorbée à l’inducteur et dissipée par effet joule. On peut omettre l’inducteur dans le bilan
des puissances et alors Pje n’apparaît pas et Pa=U.I.
• Les pertes fer et les pertes mécaniques sont rarement dissociées, la somme étant les pertes constantes Pc.
• Si le moteur est à aimants permanents, Ue, Ie et Pje n’existent pas.


Pertes constantes D’après le diagramme des puissances, Pc est la différence entre la puissance
électromagnétique et la puissance utile.

PC  Pem  PU

En effet :

PC  Pfer  Pméca  Pem  PU

Couple de pertes TP

TP 

PC Pem  PU Pem PU



 Tem  TU





Rendement :
Mesure directe :



Pu
Tu.

Pa U.I  Pje

Méthode des pertes séparées :



Pu Pa   pertes

Pa
Pa

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 43

Exercice1 :
L’induit d’une machine bipolaire comportant 1280 conducteurs actifs présente une résistance 2 entre les balais ; la
fréquence de rotation est de 1500tr/min tandis que le flux sous un pôle vaut 4 mWb.
1. Calculer la f.é.m induite.
2. La tension aux bornes de l’induit vaut 110v.
a. Montrer que la machine fonctionne en dynamo.
b. Calculer :
 Le courant traversant l’induit ;
 Le couple électromagnétique.
3. La machine fonctionne désormais en moteur mais le courant, la tension et la fréquence de rotation gardent les
mêmes valeurs que précédemment.
Calculer pour ce nouveau régime,
a. La f.é.m,
b. Le couple électromagnétique,
c. Le flux sous un pôle.
Exercice 2 :
Le relevé de la caractéristique à vide d’une machine à courant continu fonctionnant en génératrice à excitation
indépendante a donné, pour la fréquence de rotation de l’induit n=1000 tr/min
J(A)

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

E(v)

22

40

54

65

73

79

84

87

89

90

1) Calculer la f.e.m à vide lorsque n=1500tr/min et J=0.7A.
2) La génératrice débite désormais un courant de 10A dans un rhéostat de charge.
a) La fréquence de rotation étant de 1000 tr/min, la tension aux bornes de l’induit est U= 79v lorsque
l’inducteur est parcouru par le courant J=0.9A.
Calculer la résistance R(induit et enroulement de commutation) ;
b) La fréquence de rotation étant de 1500 tr/min, quelle est la tension aux bornes de l’induit lorsque le
courant dans l’inducteur est J=0.8 ?
c) La fréquence de rotation étant de 500 tr/min, déterminer la valeur du courant dans l’inducteur lorsque la
tension aux bornes de l’induit est U=33.5v.

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 44

Les Machines Tournantes à courant alternatif
1)

Organisation :

Une machine tournante à courant alternatif est constituée de deux armatures magnétiques concentriques
pourvues d’encoches, séparées par un entrefer constant ou variable
a) le stator :
Le stator d’une machine à courant alternatif est le même pour une machine synchrone ou asynchrone. Il est
feuilleté est porte des encoches qui reçoivent un bobinage, généralement triphasé, c-a-d trois bobines
identiques décalées dans l’espace de 120° l’une de l’autre. Il est caractérisé par le nombre m d’encoches par
pôle et par phase.

b) le rotor :
Pour une machine synchrone, le rotor est soit un aimant permanent (excitation fixe) soit un électroaimant
alimenté par un courant continu. Il peut être à pôles lisses ou à pôles saillants.

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 45

Pour le moteur Asynchrone, le rotor n’est relié à aucune alimentation, il est formé d’un empilement de tôles
formant un cylindre. Il est soit bobiné soit à cage (en court-circuit).

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 46

2)

Création de champs tournant :
a) Par aimant permanent ou électroaimant en rotation :

Un aimant permanent ou électroaimant tourne autour d’un axe à la vitesse Ns (tr /min). Une bobine située à
proximité sera le siège d’une F.E.M alternative. Si le flux est :



avec  vitesse de rotation



La f.e.m à travers n spires :
Et si l’aimant porte 2p pôles :










b) Par un système triphasé : (théorème de Ferraris)
Soient trois bobines de p pôles identiques placées à 120°C l’une de l’autre, et alimentées par un système de
courants triphasés équilibré de pulsation ω , créent un champ tournant à la vitesse 
.
 ω = p s et f = pn

(ω en rad/s,  s en rad/s , f en Hz, n en tr/s)

En effet :
 Distribution du champ magnétique dans l’entrefer :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 47

Une machine multipolaire à p paires de pôles, ou 2p polaire, crée une excitation de période angulaire
et à répartition sinusoïdale

Chaque enroulement crée une excitation à répartition sinusoïdale, proportionnelle au courant. Si le fer est peu
ou pas saturé (µAir << µFer) : 
.
En un point M de l’entrefer, l’excitation résultante est la somme des excitations créées par chaque
enroulement.



c’est une onde à répartition sinusoïdale représentant un champ tournant à la vitesse angulaire : 
3)

La génératrice synchrone (l’alternateur) :

Soit L la longueur du rotor, de rayon R. Un conducteur du rotor est placé dans le champ d’induction :

Pendant un laps de temps


-



le conducteur balaye la surface :



La f.e.m aux bornes du conducteur 

La f.e.m aux bornes d’une spire 

La f.e.m aux bornes d’un enroulement de N=2np conducteurs (n : nombre de spires)



FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 48

Le champ d’induction portant 2p pôles alternés à répartition à répartition spatiale sinusoïdale glissant avec une
pulsation de rotation  , induit dans un enroulement fixe une f.e.m alternative sinusoïdale :
 de pulsation : ω = p s



 de valeur efficace :
avec

: flux sous un pôle.

Pour un enroulement triphasé :

NB : la valeur de la f.e.m doit être corrigée par l’introduction d’un certain nombre de facteur tenant compte du
type de bobinage, de la répartition, …
avec K : coefficient de KAPP qui dépend de la machine
a) Caractéristique à vide(ou interne) et Caractéristique en charge (ou externe)

L’alternateur n’étant pas une source parfaite, la réaction magnétique d’induit modifie la f.e.m suivant la
charge le courant d’excitation Ie devra être modifié pour stabiliser la tension.
b) Modèle équivalent de la machine ramené au stator
 Modèle de Behn-Eschenburg ou de la réactance synchrone
Pour une machine à pôles lisses (reluctance constante), si on néglige la saturation du fer, les f.e.m sont
proportionnelles aux f.m.m. la f.e.m résultante à travers une phase de l’induit est égale à :

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 49

VEff : tension d’un enroulement (V) ;
IEff : courant dans un enroulement (A) ;
EEff :fém à vide (V) ;
ECh Eff : fém en charge (V) ;
X = Lω: réactance synchrone () ; où L est une inductance qui tient compte de l’ensemble des enroulements
et des fuites.
R : résistance d’un enroulement () ;

 Détermination des éléments du modèle :
 R se détermine à chaud par une mesure en continu ;
 À partir des caractéristiques à vide et de court-circuit ICC Eff = f(Ie) pour une même vitesse
d’entrainement n=nN=cte, on détermine pour Ie1 donné, E1Eff et ICC1Eff.

Remarque : Ce modèle n’est pas le seul, ni le plus exact (modèle de Potier, qui tient compte de la saturation,
ou modèle de Blondel pour les alternateurs à pôles saillants).
c) Bilan des puissances – Rendement

FST-Settat / Licence Universitaire Professionnelle – Ingénierie Électrique

Page 50




Télécharger le fichier (PDF)

Electrothecnique-GE-fst.pdf (PDF, 4.3 Mo)

Télécharger
Formats alternatifs: ZIP







Documents similaires


electrothecnique ge fst
tp1 commande des machines electrique simulation de mcc
electricite
exercices chapitres2 5et2 6 corrige
exo le transformateur
08

Sur le même sujet..