Champ tournant moteurs synchrone et asynchrone. I. Champ
Champ tournant moteurs synchrone et asynchrone. I. Champ tournant. Trois paires de bobines de Helmholtz ont leur axes concourant (au point O)
Table des matières
Champ magnétique statorique tournant de manière continue .................. 16 ... Moteurs synchrone et asynchrone : principe de fonctionnement .
Avant-propos
Les chapitres 3 et 4 traitent des moteurs synchrone et asynchrone. Champ magnétique statorique tournant de manière continue ..................... 16.
Chapitre IV : Champ magnétique tournant 1. Production dun champ
Le stator d'une machine asynchrone est analogue à celui d'une machine synchrone. Par opposition avec les moteurs à courant continu et synchrones le rotor ne
La différence entre moteur synchrone et asynchrone pdf
A vide les axes des pôles du champ tournant et du rotor sont confondus. En charge les axes sont légèrement décalés. La vitesse du moteur synchrone est
LES MACHINES SYNCHRONES
Comprendre le principe et l'utilisation du moteur synchrone. moteur asynchrone. ... La machine synchrone est une machine à champ magnétique tournant qui.
Electrotechnique
L'électrotechnique a un champ d'application extrêmement vaste transformateurs monophasés et des machines à courant continu
Différence entre moteur synchrone et asynchrone pdf
Lorsque les enroulements du stator sont parcourus par un courant triphasé ceux-ci produisent un champs magnétique tournant à la vitesse de synchronisme. La
Les moteurs électriques de la physiq à la réalisation industrielle
conserver l'angle a constant autrement dit : l'aimant et le champ tournant doivent tourner à la même vitesse. Dans un moteur synchrone 5
Moteurs et génératrices électriques
1.2.3 Tension et courant dans la machine synchrone . 1.3 Moteur asynchrone . ... de deux champs d'amplitude B0/2 et tournant en sens contraire; ...
Champ tournant moteurs synchrone et asynchrone I Champ
I Champ tournant Trois paires de bobines de Helmholtz ont leur axes concourant (au point O) coplanaires (plan xOy) et faisant un angle de 120 ?les uns avec les autres En prenant un de ces axes comme axe Ox les vecteurs unitaires des axes des trois bobines sont : ? ? ? ? e1 = ex ?
Conversion électromécanique Chapitre IV : Champ magnétique
Chapitre IV : Champ magnétique tournant Objectifs : • Réalisation de champs magnétiques tournants • Description de l’interaction d’un moment magnétique et d’un tel champ • Fonctionnement d’une machine synchrone : moteur synchrone et alternateur • Notions sur les machines asynchrones 1 Production d’un champ magnétique
Conversion électromécanique II - EPFL
15 Moteur asynchrone Principe de fonctionnement • Champ tournant statorique ? s ?0 • Champ tournant rotorique ? r ? 0 • Le rotor ne tourne PAS à vitesse synchrone • Le couple est dû à l’interaction de ces deux champs • Sa valeur moyenne est non nulle pour autant que ? r =? s - p?
Images
On dit que la rotation du cylindre d'aluminium et celle de l'aimant sont asynchrones On appelé g le glissement 0?g?1 Si g = 1 (100 de glissement) le cylindre est à l'arrêt Si g = 0 (0 de glissement) le cylindre tourne à la même vitesse que le champ tournant
Champ tournant, moteurs synchrone et asynchrone.
I. Champ tournant.
Trois paires de bobines de Helmholtz ont leur axes concourant (au pointO), coplanaires (planxOy)et faisant un angle de 120°les uns avec les autres. En prenant un de ces axes comme axeOxles vecteurs
unitaires des axes des trois bobines sont :-→e1=-→ex e2= cos(2π/3)-→ex+ sin(2π/3)-→ey=-12 -→ex+⎷3 2 -→ey e3= cos(4π/3)-→ex+ sin(4π/3)-→ey=-12 -→ex-⎷3 2 -→eyLes trois bobines sont parcourues respectivement par trois courants sinuso¨ıdaux de mˆeme pulsation,
de mˆeme amplitude mais d´ephas´es de 120°les uns avec les autres, soit I1=IMcos(ω t)I2=IMcos(ω t-2π/3)I3=IMcos(ω t-4π/3)
On rappelle que chacune des bobines cr´ee un champ quasiment uniforme, parall`ele `a son axe et proportionnel au courant qui la parcourt, soit -→Bk=αIk-→ekk? {1,2,3} o`uαest une constante dont l"expression importe peu dans cet exercice.Question 1:
Exprimer le champ total et montrer qu"il s"agit d"un champ"tournant»de module constant, tournant `a vitesse constante autour de l"axeOz.On a bien sˆur
B=α(I1-→e1+I2-→e2+I3-→e3) =
αI M? cos(ω t)-→ex+ cos(ω t-2π/3)? 12 -→ex+⎷3 2 -→ey? + cos(ω t-4π/3)? 12 -→ex-⎷3 2 -→ey?? αI M? cos(ω t)-12 cos(ω t-2π/3)-12 cos(ω t-4π/3)?-→ex+αIM⎷3 2 [cos(ω t-2π/3)-cos(ω t-4π/3)]-→ey=αIM[cos(ω t)-cos(ω t-3π/3) cos(π/3)]-→ex+αIM⎷3 [sin(ω t-3π/3) sin(-π/3)]-→ey
=αIM? cos(ω t) + cos(ω t)12 -→ex+αIM⎷3 -sin(ω t)? -⎷3 2 -→ey 32αIM[cos(ω t)-→ex+ sin(ω t)-→ey] ce qui est manifestement l"expression d"un champ magn´etique uniforme, de module constantB0= 32
αIM, dans le planxOyet faisant avecOxun angleω t, donc une direction tournant avec la vitesse
angulaire uniformeω; c"est ce qu"on appelle un champ tournant. Ce type de champ est extrˆemement
facile `a r´ealiser car EDF alimente la France en courant triphas´e qui donne automatiquement trois
courants d´ephas´es de 120°. Seuls les particuliers ne sont aliment´es que par l"un de ces trois courants;
toutes les usines re¸coivent les trois. 1II. Moteur synchrone.
Un aimant permanent, dont le seul degr´e de libert´e est une rotation autour deOz, a un momentdipolaire magn´etique de module constantMet est plac´e dans ce champ tournant. On rappelle que le
moment des forces exerc´ees par un champ magn´etique-→Bsur un dipˆole-→Mest, quelque soit le point de
calcul (on parle alors d"un"couple»),-→Γ =-→M?-→B.On envisage la possibilit´e d"un mouvement `a vitesse angulaire constante et l"on noteω?t-θ0l"angle
que fait le dipˆole avecOx.Question 2:
Quel est le couple instantan´e exerc´e par le champ sur le dipˆole et quelle est sa moyenne temporelle? Pourquoi parle-t-on de moteur synchrone? Quel est son inconv´enient ma- jeur?La lecture de l"´enonc´e donne
-→M=M[cos(ω?t-θ0)-→ex+ sin(ω?t-θ0)-→ey]B=B0[cos(ω t)-→ex+ sin(ω t)-→ey]
-→Γ =-→M?-→B=MB0[cos(ω?t-θ0) sin(ω t)-sin(ω?t-θ0) cos(ω t)]-→ez=MB0sin[(ω-ω?)t+θ0]-→ez
Pour la moyenne, deux cas se pr´esentent :
- ou bienω??=ωet?Γz?= 0 et le couple moyen est nul - ou bienω?=ωet Γz=MB0sin(θ0) =Cteet?Γz?= Γz=MB0sin(θ0)Bien sˆur, puisque le moteur doit fournir un moment non nul `a l"outil qu"il entraˆıne, il ne peut
pas fonctionner siω??=ω, en particulier, il ne peut pas fonctionner siω?= 0, doncil ne peut pas
d´emarrerspontan´ement : ce type de moteur doit ˆetre muni d"un lanceur qui lui conf`ere une vitesse
initiale sup´erieure `aω.Question 3:
Comment le moteur s"adapte-t-il `a l"effort `a fournir (caract´eris´e par un couple moyen n´egatif)? Montrer que le moteur cale si l"effort demand´e est trop grand.En r´egime quasi-permanent, la vitesse angulaire est quasi-constante, donc le somme des couples est
quasi-nulle donc la moyenne du couple moteur doit ˆetre ´egale `a la valeur absolue du couple exerc´ee par
l"outil, que nous notons ici Γ r; on a doncMB0sin(θ0) = Γr
Il est clair que si Γ
raugmente, il en est de mˆeme de sin(θ0), donc du retard angulaireθ0; compre-nons par l`a qu"apr`es un transitoire, le moteur tournera toujours `a la mˆeme vitesse mais se sera laiss´e
l´eg`erement distancer par le champ tournant.Bien sˆur, on ne saurait d´epasser sin(θ0) = 1 donc Γrdoit rester inf´erieur `a Γmax=MB0: au-del`a
de cette limite, les billets ne sont plus valables et le moteur cale.III. Moteur asynchrone.
On place une petite bobine constitu´ee deNspires de surfaceSde vecteur normal-→ndans un champ
magn´etique uniforme tournant-→Bde normeB0constante et dont la direction, de vecteur unitaire-→u,
reste dans le planxOyet fait avecOxl"angleω t. On envisage pour la bobine la possibilit´e d"une
rotation uniforme de son vecteur normal-→ndans le planxOy, en faisant avecOxl"angleω?tavec 2Question 4:
Calculer la tension ´electromotrice induite dans la bobine. On noteRla r´esistance dela bobine et, aux fr´equences utilis´ees (50 hZ), l"effet de son inductance peut ˆetre n´eglig´e;
calculer le courantIqui la parcourt.Le vecteur surface total de la bobine estN S-→net le flux qui la traverse dans le champ uniforme
estΦ =N S B0-→n·-→u=N S B0[cos(ω?t)-→ex+ sin(ω?t)-→ey]·[cos(ω t)-→ex+ sin(ω t)-→ey] =
N S B0[cos(ω?t) cos(ω t) + sin(ω?t) sin(ω t)] =N S B0cos[(ω?-ω)t] =
N S B0cos[(ω-ω?)t] =N S B0cos(Ωt)
avec Ω =ω-ω? L"´equation ´electrique du circuit conduit `aRI=e=-dΦdt=N S B0Ω sin(Ωt)
I=N S B0ΩR
sin(Ωt) (´equation 1)Question 5:
La bobine se comporte comme un dipˆole magn´etique de moment-→M=N S I-→net subitde la part du champ un couple-→Γ =-→M?-→B. Calculer la valeur moyenne de ce couple? A
quelle condition ce couple est-il moteur? Pourquoi parle-t-on de moteur asynchrone?En suivant les indications de l"´enonc´e
Γ =-→M?-→B=N S I B0-→n?-→u=N S I B
0[cos(ω?t)-→ex+ sin(ω?t)-→ey]?[cos(ω t)-→ex+ sin(ω t)-→ey] =
N S I B
0[cos(ω?t) sin(ω t)-sin(ω?t) cos(ω t)]-→ez=
N S I B
0sin[(ω-ω?)t]-→ez=N S I B0sin(Ωt)-→ez(´equation 2)
d"o`u en reportant l"´equation 1 dans l"´equation 2 z=N2S2B20ΩR sin2(Ωt) dont la valeur moyenne temporelle estCelle-ci n"est positive que si Ω =ω-ω?>0 soitω?< ω, c"est-`a-dire que si la bobine tourne moins vite
que le champ. La vitesse de rotation n"est pas celle du champ d"o`u le nom d""asynchrone».Question 6:
Comment le moteur s"adapte-t-il `a l"effort `a fournir (caract´eris´e par un couple moyen n´egatif)? Montrer que le moteur cale si l"effort demand´e est trop grand.Comme pour le moteur synchrone, la moyenne du couple moteur doit ˆetre ´egale `a la valeur absolue
du couple exerc´ee par l"outil, not´ee Γ r; on a donc N2S2B20(ω-ω?)2R= Γr
3Si Γ
raugmente, il en est de mˆeme pourω-ω?, donc,ω´etant fix´e,ω?diminue. Ici, quand le couple
r´esistant augmente, le moteur tourne moins vite.Bien sˆur, le moteur devant tourner `a une vitesse positive, le couple r´esistant ne pourra pas d´epasser
la valeur : max=N2S2B20ω2R 4quotesdbs_dbs11.pdfusesText_17[PDF] CHAMPAGNE (75cl) VIN BLANC (75cl) - Anciens Et Réunions
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