T.PN°1: MOTEUR A COURANT CONTINU A EXCITATION
La machine à excitation indépendante (fig.1) est caractérisée par le fait que sont courant d'excitation est fixé par un circuit extérieur. Page
Chapitre I Généralités sur les moteurs à courant
Le moteur à excitation shunt (parallèle) lorsque sont inducteur est aux borne de l'induit. Il est alimenté par une source continue de tension (Va) et de
Exercice MCC01 : machine à courant continu
1- Un moteur à excitation indépendante alimenté sous 220 V possède une résistance d'induit de 08 Ω. A la charge nominale
La machine à courant continu
La machine à courant continu produit un couple électro-moteur (effet) Moteur à excitation séparée. Source électrique. Excitation = circuit inducteur ...
MOTEUR A COURANT CONTINU A EXCITATION INDEPENDANTE
Le moteur à excitation indépendante. On peut le représenter selon le schéma de la figure 1. INDUCTEUR (stator). INDUIT (rotor). •. La force contre-
MBT - MFA - MS
A18 - Différents types de moteurs à collecteur. A18.1 - MOTEUR A BOBINAGE. A EXCITATION SÉRIE - un moteur à courant continu ouvert série. MS ou MVS. Ensemble ...
1. MCC à excitation série
On étudiera les caractéristiques sous tension constante Ua. Figure 1: Schéma d'une machine à courant continu à excitation série. Avantage : Très fort couple
C32 - Machine à Courant Continu (MCC) à excitation séparée
C32 - Machine à Courant Continu (MCC) à excitation séparée. Moteur à courant continu. • Constitution (schéma simplifié). Exemple : moteur à deux paires de
Étude dun moteur à courant continu avec un Hacheur
Le moteur à excitation série est constitué de deux enroulement induit et inducteur montés en série parcourus par un même courant Ia et sous tension Va.
BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE Session 2010 PHYSIQUE
courant dans l'induit). D. 1) b. A partir du modèle équivalent du moteur à courant continu à excitation série représenté précédemment donner une relation ...
[PDF] TPN°1: MOTEUR A COURANT CONTINU A EXCITATION
La machine à excitation indépendante (fig 1) est caractérisée par le fait que sont courant d'excitation est fixé par un circuit extérieur Page
[PDF] MACHINES A COURANT CONTINU FONCTIONNEMENT EN
Dans le cas du moteur à courant continu le stator aussi appelé inducteur série Fig 13 : Moteur compound (excitation composée) : Montage courte
[PDF] MOTEUR A COURANT CONTINU A EXCITATION INDEPENDANTE
Le TP proposé ici consiste à faire l'étude du fonctionnement d'un moteur à courant continu utilisé à vide puis en charge 1 Le moteur à excitation indépendante
[PDF] Moteurs à courant continu - Nicole Cortial
Ce moteur doit donc démarrer à pleine charge ! C - Moteur à excitation série : L'inducteur de ce moteur est en série avec l'induit : le
[PDF] Chapitre I Généralités sur les moteurs à courant - UMMTO
ZAMOUM MANSOUR Promotion 2012-2013 Identification par Algorithmes Génétiques des Pertes dans un Moteur à Courant Continu à Excitation Séparée
[PDF] Cours et Problèmes - site mach elec
21 sept 2014 · continu à excitation série (c) Moteur à courant continu à excitation com- posée (d) Symbole d'une dynamo machine à courant continu
[PDF] Machine à courant continu
1 déc 1997 · Remarquer la convention générateur du courant Modèle équivalent de l'induit : 3 Moteur à excitation indépendante 3 1 Modèle équivalent
[PDF] Etude comparative des moteurs à excitation série et séparée
Machine à courant continu excitation série et d'un moteur à excitation séparée et déterminer les pertes dites collectives 2°) Matériel:
[PDF] La machine à courant continu - L2EP
Alimentation à excitation série de la m c c •Au démarrage un fort courant de démarrage parcourt le circuit d'induit • Comme avec ce montage ce courant est
[PDF] C32 - Machine à Courant Continu (MCC) à excitation séparée
C32 - Machine à Courant Continu (MCC) à excitation séparée Moteur à courant continu • Constitution (schéma simplifié) Exemple : moteur à deux paires de
O1MM 2
eannéeMACHINES À COURANT CONTINU
Cours et Problèmes
Claude CHEVASSU
site mach elec21 septembre 2014Table des matières
1 Machines à courant continu
11.1 Symboles
11.2 Constitution d"une machine à courant continu
21.2.1 L"inducteur
21.2.2 L"induit
31.2.3 Collecteurs et balais
71.3 Équation générale
151.3.1 Force électromotrice à vide
151.3.2 Étude en charge
1 81.4 Moteur à courant continu
231.4.1 Démarrage d"un moteur
241.4.2 Moteur à excitation séparée (ou dérivée)
251.4.3 Moteur à excitation série
271.4.4 Moteur à excitation composée
291.4.5 Rendement d"un moteur - couple utile
321.4.6 Mise en oeuvre des moteurs
3 31.5 Génératrices à courant continu
401.5.1 Freinage rhéostatique
4 11.5.2 Génératrice tachymètrique
421.5.3 Annexe : génératrices auto-excitées
421.6 Exercices et problèmes sur la machine à courant continu
45i iiTABLE DES MATIÈRES
1.6.1 Machine à excitation indépendante entraînant un treuil
451.6.2 Machine à excitation dérivée
461.6.3 Treuil entraîné par machine à courant continu : montée et
descente 461.6.4 Variation de vitesse d"une machine à courant continu
481.6.5 Entraînementd"untreuilparunemachineàcourantcontinu:
montée et descente 491.6.6 corrigé de l"exercice
1.6 .1p age45
501.6.7 corrigé de l"exercice
1.6 .2p age46
501.6.8 corrigé de l"exercice
1.6 .3p age46
511.6.9 corrigé de l"exercice
1.6 .4p age48
531.6.10 corrigé de l"exercice
1.6 .5p age49
55Chapitre 1
Machines à courant continu
Les dynamos à courant continu ont été les premiers convertisseurs élec- tromécaniques utilisés. Leur usage est en régression très nette en particulier en tant que générateurs de courant. On utilise de préférence des redresseurs à semi-conducteurs alimentés par des alternateurs. Les moteurs à courant continu restent très utilisés dans le domaine de l"au- tomobile (ventilateurs, lève-vitre, etc.) ainsi qu"en tant que "moteur universel» au mégawatt, les sous-marins seront les seuls utilisateurs de machines à cou- rant continu afin d"assurer leur propulsion. En effet, pour éviter de "rayonner» du 50 ou du 60 Hertz qui les rendrait facilement détectables, les sous-marins utilisent des circuits de distribution de l"énergie électrique à tensions conti- nues. La fabrication de machine à courant continu de puissance supérieure à10MW se heurte à une frontière technologique infranchissable. En effet, les
problèmes insolubles au dessus de ce seuil de puissance.1.1 Symboles
Voici les différents symboles employés pour représenter la machine à cou- rant continu, selon qu"elle fonctionne en génératrice (dynamo) ou en moteur et selon le type d"excitation employée. 12CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINU(a) Moteur à
courant continuà excitation indé-
pendante.(b) Moteur à courant continu à excitation série.(c) Moteur à courant continu à excitation com- posée.(d) Symbole d"une dynamo, machineà courant continu
fonctionnant en génératrice. FIGURE1.1 - Symboles de la machine à courant continu.1.2 Constitution d"une machine à courant continu
Une machine à courant continu comprend quatre parties principales : l "inducteur; l "induit; le c ollecteur; le sbalai sé galementapp elésch arbons.1.2.1 L"inducteur
Le bobinage inducteur, traversé par le courant inducteurIe, produit le flux la force magnétomotrice (F.M.M.) nécessaire à la production du flux. Dans les machines bipolaires (à deux pôles), deux bobines excitatrices sont portées par1.2. CONSTITUTION D"UNE MACHINE À COURANT CONTINU3
deux pièces polaires montées à l"intérieur d"une culasse. La culasse est géné- ralement en fonte d"acier, tandis que les pièces polaires sont formées de tôles d"acier doux, voir figure1. 3pag esu ivante
p agesuiv anteet1.4 pa ge5
pag e 5 Les bobines excitatrices sont alimentées en courant continu, et le courant posées de plusieurs centaines de spires et sont traversées par un courant relati- vement faible. Dans certaines machines, les bobines et les pièces polaires sont remplacées par des aimants permanents. Le champ magnétique créé par la F.M.M. des bobines traverse les pièces polaires, la culasse, l"induit et l"entrefer. L"entrefer est l"espace d"air séparant la surface de l"induit de celle des pièces polaires : il est de l"ordre de 1,5 à 5 mm pour les machines de faible et moyenne puissance. Comme l"induit et l"inducteur sont construits avec des matériaux de faible réluctance, la majeure partie de la F.M.M. sert à "pousser» le flux à travers l"en- trefer. Celui-ci doit donc être aussi peu long que possible. dépend surtout de la grosseur de la machine. Plus une machine est puissante et plus sa vitesse est basse, plus grand sera le nombre de pôles. Les bobines excitatrices d"un inducteur multipolaire sont connectés de fa- çon à ce que les pôles adjacents soient de polarités magnétiques opposées.1.2.2 L"induit
L"induit est composé d"un ensemble de bobines identiques réparties uni- formément autour d"un noyau cylindrique. Il est monté sur un arbre et tourne entre les pôles de l"inducteur. L"induit constitue un ensemble de conducteurs qui coupent les lignes de champ magnétique. Les bobines sont disposées de telle façon que leurs deux côtés coupent respectivement le flux provenant d"un pôle nord et d"un pôle sud de l"inducteur. Le noyau est formé d"un assemblage de tôles en fer doux. Ces tôles sont isolées électriquement les unes des autres et portent des encoches destinées à recevoir les bobines, voir figure1.6 p age7
pag e 7 par la machine. Ils sont isolés du noyau par des couches de feuilles isolantes, voir figure1.8 pag e8
.P ourré sisteraux for cesc entrifuges,i lss ontmaint enus4CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.2 - Constitution d"une machine à courant continu.FIGURE1.3 - Culasse, circuit magnétique statorique d"une machine à courant
continu.1.2. CONSTITUTION D"UNE MACHINE À COURANT CONTINU5FIGURE1.4 - Culasse, circuit magnétique statorique d"une machine à courant
continu.6CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.5 - mise en place des bobines sur le circuit magnétique statorique
d"une machine à courant continu.1.2. CONSTITUTION D"UNE MACHINE À COURANT CONTINU7FIGURE1.6-Encochesurl"induitdestinéeàrecevoirlesconducteursditsactifs.FIGURE1.7 - Mise en place des conducteurs d"induit dans les encoche et sou-
dure de ceux-ci sur le collecteur. solidement en place dans les encoches au moyen de cales en fibre de verre. Si le courant est inférieur à une cinquantaine d"ampères, on emploie des conduc- teurs ronds. Au delà de 50 A, les conducteurs sont rectangulaires, ce qui permet une meilleure utilisation du volume de l"encoche.1.2.3 Collecteurs et balais
Le collecteur est un ensemble cylindrique de lames de cuivre isolées les machine, mais isolé de celui-ci. Les deux fils sortant de chaque bobine de l"in- duit sont successivement et symétriquement soudés aux lames du collecteur. Dans une machine bipolaire, deux balais fixes et diamétralement opposés appuient sur le collecteur. Ainsi, ils assurent le contact électrique entre l"induit8CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.8 - Mise en place des conducteurs d"induit dans les encoche et sou-
dure de ceux-ci sur le collecteur.1.2. CONSTITUTION D"UNE MACHINE À COURANT CONTINU9FIGURE1.9 - Mise en place des conducteurs d"induit dans les encoche et sou-
dure de ceux-ci sur le collecteur.10CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.10 - Inducteur complet d"une machine à courant continue.
1.2. CONSTITUTION D"UNE MACHINE À COURANT CONTINU11FIGURE1.11 - Collecteur d"une machine à courant continu de faible puissance.
et le circuit extérieur. La construction du collecteur relève de la mécanique de précision, voir figure1. 12pag esui vante
pa gesuiv ante.L esmach inesm ultipo- laires ont autant de balais que de pôles. Les balais permettent l"injection ou la collecte du courant sur le collecteur. Lors de la construction des premières machines à courant continu, les balais sur les balais pour nettoyer, d"où le nom de balais (voir figure1 .13p age13
).Les balais (aussi appelés "charbon») sont en carbone (on choisit souvent du gra- phite). D"une part, ce matériaux possède une bonne conductivité d"autre part, le frottement du couple cuivre/carbone est faible et ainsi, le collecteur ne s"use des ressorts ajustables. Pour les intensités très importantes, on utilise plusieurs balais connectés en parallèle, voir figure1 .14pa ge14
12CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.12 - Collecteur d"une machine à courant continu de forte puissance.
1.2. CONSTITUTION D"UNE MACHINE À COURANT CONTINU13FIGURE1.13 - Balais des premières machines à courant continu.
14CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.14-Détailsdelalignedesbalaisd"unemachineàcourantcontinude
forte puissance.1.3. ÉQUATION GÉNÉRALE15FIGURE1.15 - F.é.m. produite dans une machine à courant continu.
1.3 Équation générale
1.3.1 Force électromotrice à vide
continue en mettant en série les conducteurs de l"induit et en recueillant cette La "ligne neutre» est l"axe de symétrie d"une machine bipolaire, perpendicu- laire à une ligne joignant les pôles.1.3.1.1 f.é.m. réellement obtenue
la figure 1.1 5 ( nAE8) et étudions la tension obtenue. Le nombre de conducteurs étant fini, la tension obtenue entre B et B" ne sera pas rigoureusement constante. Les schémas de la figure 1 .15 r eprésentent le circuit de l"induit et les f.é.m. des conducteurs. Les f.é.m. 1-1", 2-2", ... ont respectivement même module. Á l"instant t, les conducteurs 1 et 1", par exemple, sont en contact avec les balais. Pendantlepassagedesconducteurssouslesbalais,latensionvarie:elle est maximale quand 1 et 1" sont sur la ligne neutre. Quand 1 et 1" quittent les16CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.16 - Tension ondulée produite par une machine à courant continu.
balais, 4" et 4 les remplacent àtÅ¢t; les noms des conducteurs changent mais la répartition des f.é.m. reste identique. On obtient une tension ondulée comme le montre la figure 1.1 6 . L"ondula- La tension maximale est sensiblement égale ànN©et on peut en général né- gliger l"ondulation qui ne représente que quelques pour cents de la tension.1.3.1.2 Bobinage de l"induit; collecteur
D"autre part, les balais ne frotteront pas directement sur les conducteurs mais sur des lames de cuivre reliées aux conducteurs et constituant lecollecteur.EXEMPLE DE RÉALISATION:
Les connexions sont effectuées à l"avant et à l"arrière de l"induit et, à la fi- gure1.1 7pag esu ivante
on r eprésentel asu rfacelat éraledu r otor. en série représentée sur la figure1 .17p ageci-cont re
, mais comme 1AE10, 2AE20,3AE30, 4AE40la tension entre les balais B et B" est la même que précédemment.
REMARQUE: Bien que reliés aux conducteurs situés le plus près de la ligne neutre, les balais, du fait du bobinage et du collecteur, sont placés dans l"axe des pôles inducteurs comme l"indique la figure1. 18p agesuiv ante
1.3.1.3 Formule générale de la force électromotrice
On a donc :EAEnN©
1.3. ÉQUATION GÉNÉRALE17FIGURE1.17 - Exemple de bobinage de l"induit d"une machine à courant
continu.18CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINU
chine bipolaire avec un induit qui tournepfois plus vite que dans la machineà 2ppôles, soitN)pN
ment» existent pour le courant. Certains enroulement d"induit permettent de répartir lesnconducteurs en 2avoies soit :n)naD"où la formule générale :
EAEpa nN©(Ie) où p, a, n, sont des paramètres fixés par construction, et on écrira plus sim- plement :EAEkN©(Ie) La relation entre le flux et le courant d"excitationIen"étant pas, en général, mesurable directement, on utilise la courbe expérimentale donnant, à vitesse constanteN0, la f.é.m.Een fonction du courant d"excitationIe: c"est laca- ractéristique à videde la machine, obtenue par l"essai à vide. Dans cet essai, la machine est entraînée à vitesse constanteN0par un moteur auxiliaire; on fait varierIeet on mesureE. peut poser :EAEk0N0Ie
LorsqueIeaugmente, le circuit magnétique se sature et la f.é.m. augmente moins fortement. Enfin, l"hystérésis introduit un dédoublement des courbes, fonction des cycles effectués. Il subsiste généralement une f.é.m. rémanenteEr en l"absence du courant d"excitationIe.1.3.2 Étude en charge
1.3.2.1 Couple électromagnétique
Lorsqu"un courantIcircule dans l"induit, il apparaît un couple électroma- gnétiqueCecréé par les forces de Laplace qui s"exercent sur les conducteurs de l"induit.1.3. ÉQUATION GÉNÉRALE19FIGURE1.19 - Essai à vide et caractéristique à vide d"une machine à courant
continu. C eAE§Fe£ravecrrayon de l"induit. Ce couple ne dépend que deIet de l"inductionBou du flux©. On pourrait en faire le calcul direct en utilisant l"expression précédente; il est plus simple d"effectuer un bilan de puissance. En vertu du théorème de Thévenin, le circuit d"induit, entre les deux ba- lais, présente une f.é.m.Eet une résistanceRégale à la résistance mesurée aux bornes lorsqueEest nulle, c"est à dire à l"arrêt de la machine. On considérera uniquement les régimes permanents où tensions d"alimentation et courants absorbés sont constants, ainsi on ne prendra pas en compte l"inductance de l"induit.Le schéma équivalent est celui de la figure
1. 21p agesuiv ante
tion récepteur). La puissancePabsorbée par l"induit peut s"écrire :PAEUIAE(EÅRI)IAEEIÅRI2
RI2représente l"échauffement par pertes Joule de l"induit et des balais.
EIreprésente la puissance qui disparaît de la forme électrique pour réap- paraître sous la forme mécanique. C"est la puissance électromagnétiquePequi présente deux écritures :20CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.20-ForcesdeLaplaces"exerçantsurl"induitd"unemachineàcourant
continu.FIGURE1.21 - Schéma équivalent de Thévenin d"une machine à courant continu.1.3. ÉQUATION GÉNÉRALE21
PAEEIAECeAECe2¼N
Soit :CeAEEI2¼N
ou en remplaçantE:C eAEk2¼I©(Ie) Ici, la convention choisie correspond à la fourniture de puissance mécanique (CeetNde même sens) c"est à dire moteur.1.3.2.2 Réaction d"induit
rasites : Résist ancede l "induitet des con tactsba lais/collecteur: C etterésist ance R, rencontrée au paragraphe précédent, est la résistance équivalente aux2avoies d"enroulement mises en parallèle, en série avec la résistance des
contacts balais/collecteur. Le phénomène est cependant plus complexe car le contact balais/collecteur se présente comme une résistance non li- néaire (fonction du courantI). La chute de tension dans les contacts ba- lais/collecteur restant faible, on négligera ce phénomène et on mesureraRpour des courants proches du courant nominal.
Réac tionmag nétiquede l "induit: L epass agedu cour antIproduit une force magnétomotrice perpendiculaire à l"axe des pôles qui modifie la topographie des lignes d"induction. En fonctionnementmoteur, on a les sensdecourantsindiquéssurlafigure1.22pagesuivante
.L"induitconsti- tue une bobine qui crée le flux de réaction d"induit©r. La ligne neutre est décalée en sens inverse de la rotation et les balais ne recueillent plus la f.é.m. maximale : la réaction magnétique de l"induit entraîne donc une réduction de f.é.m. en charge. Pour rendre cet effet négligeable devant la chute ohmique, on utilise despôles auxiliaires, excités par le courant de l"induit et qui créent une force magnétomotrice opposée à celle de l"in- duit comme le montre la figure1.2 3pag esu ivante
22CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.22 - Réaction magnétique de l"induit d"une machine à courant
continu.FIGURE1.23 - Pôles auxiliaires d"une machine à courant continu. C ommutation: L orsquele balai pass ed "unelame du coll ecteurà l asu i- pendant ce temps, le courant doit changer de sens dans les conducteurs en commutation; l"inductance de la section s"oppose à cette inversion et liaires favorisent la commutation.1.4. MOTEUR À COURANT CONTINU23FIGURE1.24 - Schéma équivalent d"une machine à courant continu.
1.3.2.3 Formules pratiques
Les formules pratiques utilisent lacaractéristique à vide E(N0,Ie) relevée expérimentalement. On en déduit la f.é.m. à la vitesseNpour le même courantIe:E(N,Ie)AENN0E(N0,Ie)
On obtient de même une expressionquantitativedu couple en fonction de I eet deI:C eAEE(N,Ie)2¼NIAEE(N0,Ie)2¼N0 On considérera que le schéma équivalent d"une machine à courant continu en régime permanent est celui donné à la figure 1 .241.4 Moteur à courant continu
L"utilisateur d"un moteur s"intéresse en premier lieu à lacaractéristique mé- canique C eAEf(N) qui donne le couple produit en fonction de la vitesse. Il faut lacaractéristique électromécanique CeAEf(I). On utilise aussi lacaractéristique de vitesse NAEf(I). Ces courbes sont généralement tracées avec pour paramètres la tension d"alimentationU; les propriétés obtenues dépendent du mode d"excitation.24CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.25 - Rhéostat de démarrage d"une machine à courant continu.
1.4.1 Démarrage d"un moteur
Si, lorsque la vitesse du moteur est nulle, on applique une tensionUaux bornes de l"induit, le courant circulant dans l"induit est alors :IDAEUR puisque la f.é.m. est nulle (NAE0). Ce courant est très supérieur au courant nominal (10 à 100 fois), ce qui en- traînerait : u néch auffementins tantanéde l "induitt rèsé levé; u nech uted et ensioni nadmissiblesu rle r éseaud "alimentation; u nc ouplede déma rragelu iau ssitrès su périeura ucou plenomin alet risquant de rompre l"accouplement. Aussi faut-il limiter le courant d"induit en plaçant, lors du démarrage, une résistanceRDen série avec l"induit. Cerhéostat de démarrageest court-circuité progressivement tandis que le moteur prend sa vitesse et que la f.é.m. aug- mente. IDAEURÅRD
On calculeRDafin queIDsoit de 1 à 2 fois le courant nominalIn. Pour que le démarrage soit rapide, il faut que le couple soit élevé donc que le flux soit alors maximum (Iemaximum). NOTA: On peut aussi limiter le courant en utilisant un limiteur électro- nique; d"autre part, si le démarrage s"opère sous tension variableU, il suffira de faire croîtreUprogressivement.1.4. MOTEUR À COURANT CONTINU25FIGURE1.26 - Machine à courant continu à excitation séparée.
1.4.2 Moteur à excitation séparée (ou dérivée)
On alimente en parallèle sous la tension continueUl"induit et l"inducteur comme le montre la figure 1.2 6 On étudiera les caractéristiques pourUAEcteetIeAEcte. On charge le mo- teur en lui opposant un couple résistant et on étudie :CeAEf(I);NAEf(I); C eAEf(N).COUPLE:
C eAEk2¼I©(Ie)AEE(N0,Ie)2¼N0I Pour chaque valeur deIe, le couple est donc proportionnel au courant d"in- duitI. La formule ci-dessus permet, en utilisant la caractéristique à vide, de calculer la pente de cette droite. On remarque que le courant ne dépend que du couple. On peut remarquer qu"au démarrage :CDAEk2¼ID©(Ie)AEE(N0,Ie)2¼N0IDVITESSE:
La loi d"Ohm appliquée à l"induit s"écrit :UAEEÅRIouEAEU¡RIAEkN©(Ie)
D"où :
26CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINU
NAEU¡RIk©(Ie)
ou, en reprenant la caractéristique à vide (formule quantitative) : NN0AEE(N,Ie)E(N0,Ie)AEU¡RIE(N0,Ie)
Pour chaque valeur deIe, le dénominateur est constant etNest donc fonc- tion linéaire du courantI. Pour un courant nul (donc pour un couple nul), on obtient la vitesse à videNV: NVAEN0UE(N0,Ie)
En charge, la vitesse diminue légèrement, car, en pratique, on auraRI6 RI n¿U.CARACTÉRISTIQUE MÉCANIQUE:
On élimine le courant entre les expressions précédentes : C e Pour chaque valeur deIe, la vitesse est une fonction linéaire du couple. Le fonctionnementmoteurcorrespond àCeetNde même sens. LorsqueCeetIsont ici négatifs, il s"agit d"un freinage : la charge est alors motrice (ou entraînante) et le courant est envoyé vers le réseau.REMARQUES:
S iIeaugmentele flux augmente, la vitessediminue.
S iIediminue au contraire, la vitesse augmente et siIetend vers zéro, la vitesse à vide tend vers l"infini :en l"absence d"excitation, le moteur s"em- balle. Il ne faut donc jamais couper ce circuit. S il atens ionU augmente, la vitesseaugmenteproportionnellement.1.4. MOTEUR À COURANT CONTINU27FIGURE1.27 - Caractéristique mécanique d"une machine à courant continu à
excitation séparée.FIGURE1.28 - Schéma d"une machine à courant continu à excitation série.
1.4.3 Moteur à excitation série
On utilise un moteur dont l"inducteur, réalisé en conducteur de forte sec- tion, peut-être mis en série avec l"induit (voir figure 1 .28 ).O nimp osedonc : IAEIe, ce qui modifie les propriétés du moteur. On étudiera les caractéristiques sous tension constanteU.COUPLE:
C eAEk2¼I©(I)AEE(N0,I)2¼N0I Pour les faibles valeurs deI, le flux est proportionnel àIet le couple est donc proportionnel au carré du courant d"induit; en posant :E(N0,I)AEk0N0I,28CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINU
on a en effet : C eAEk02¼I2 LorsqueIaugmente, le circuit magnétique se sature, le flux croît moins for- tement, de même que le couple. On trace la courbe point par point à partir des valeurs de la caractéristique à vide. On remarque ici encore que le courant d"induit est lié au couple. NOTA: Au démarrage:CeDAEk2¼ID©(ID)AEE(N0,ID)2¼N0IDCecouplepourradoncêtre très élevé (IDÈIn).
EAEU¡(RÅRs)IAEkN©(I)
D"où :NAEU¡(RÅRs)Ik©(I)
ou, en reprenant la caractéristique à vide : NN0AEE(N,I)E(N0,I)AEU¡(RÅRs)IE(N0,I)
Le dénominateur dépend fortement deI. En particulier pour les faibles va- leurs deI, on peut poser :E(N0,I)AEk0N0I
Soit :
NN0AEU¡(RÅRs)Ik
0N0I LorsqueItend vers zéro (fonctionnement à vide,CeAE0) la vitesse tend vers l"infini : il y aemballement à vide. La courbe présente une allure hyperbolique CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES: Il faut éliminerIentre les expressions du couple et de la vitesse. CommeIintervient dans la f.é.m., il faut procéder point par point. Pour un couple nul, on trouve un courant nul et une vitesse infinie;1.4. MOTEUR À COURANT CONTINU29FIGURE1.29 - Caractéristiques mécaniques d"une machine à courant continu
à excitation série.
parNAE1pour atteindre ce domaine, voir figure1.2 9.REMARQUES:
1. S iUaugmente, le couple reste inchangé et la vitesse augmente propor- tionnellement àU. 2. Le moteur sér iepeut êtr eu tiliséen cou rantal ternatifcar le c oupleest proportionnel au carré du courant, donc toujours de même signe. Le cir- et le moteur utilisable en alternatif ou en continu porte le nom demoteur universel. Il est très utilisé pour les petites puissances car sa vitesse n"est pas liée à la fréquence du réseau.1.4.4 Moteur à excitation composée
Le moteur à excitation séparée ne s"emballe pas à vide et répercute sur le courantItout accroissement de couple; le moteur série s"emballe, mais réduit les avantages, on utilise un moteur comportant sur les pôles deux inducteurs : l "undérivé, comportantNespires, branché en parallèle et parcouru par le courantIe; l "autresérie,comportantNsspires,branchéensérie,parcouruparlecou- rantI.30CHAPITRE 1. MACHINES À COURANT CONTINUFIGURE1.30-Schémad"unemachineàcourantcontinuàexcitationcomposée.
La force magnétomotrice est doncNeIe§NsI, le signe dépendant des sensquotesdbs_dbs47.pdfusesText_47[PDF] moteur a courant continu formule
[PDF] moteur de recherche education nationale
[PDF] moteur de recherche enseignant
[PDF] moteur de recherche isbn
[PDF] moteur de recherche junior
[PDF] moteur de recherche photo
[PDF] moteur diesel fonctionnement
[PDF] moteur fonctionnement
[PDF] moteur nice filo 600
[PDF] moteurs de recherche sur internet
[PDF] motif du jardin dans Madame Bovary
[PDF] motif elementaire maths
[PDF] motif pour changer de classe
[PDF] motivation d'un délégué de classe