Généralités
Définition : La machine électrique
Une machine électrique est un dispositif électromécanique basé sur l'électromagnétisme permettant la conversion d'énergie électrique en énergie mécanique.
Ce processus est réversible et peut servir à produire de l'électricité.
Les machines électriques produisant de l'énergie électrique à partir d'une énergie mécanique sont communément appelées des génératrices, dynamos ou alternateurs suivant la technologie utilisée.
Les machines électriques produisant de l'énergie mécanique à partir d'une énergie électrique sont communément appelées des moteurs.
Constitution des machines tournantes
Une machine électrique est généralement une machine tournante, constituée de deux parties distinctes reliées par une liaison pivot :
Le transfert interne entre énergie électrique et énergie mécanique se fait par l'intermédiaire de l'énergie magnétique, grâce à une interaction entre le champ magnétique inducteur produit par le stator et celui induit dans le rotor. |  Machine tournante |
Attention : Réversibilité
Les machines électriques tournantes sont réversibles, la même machine peut fonctionner en moteur ou en génératrice.
Le moteur à courant continu utilisé en génératrice produit une tension continue au stator, c'est la génératrice à courant continu (dynamo).
Le moteur synchrone utilisé en génératrice produit une tension de fréquence directement proportionnelle à la vitesse de rotation, c'est la génératrice synchrone (alternateurs des centrales électriques).
Le moteur asynchrone utilisé en génératrice produit une tension de fréquence légèrement inférieure au cas de la génératrice synchrone c'est la génératrice asynchrone (centrales éoliennes).
Fondamental : Modélisation
Les machines tournantes fonctionnant en moteur se caractérisent par :
La figure ci-contre représente ce fonctionnement en moteur. Lorsqu'elles fonctionnent en génératrice, le flux d'énergie est inversé. L'énergie d'entrée devient l'énergie mécanique et l'énergie de sortie l'énergie électrique. |  Conversion électromécanique : flux d'énergie |
Le transfert d'énergie n'étant pas parfait, il génère des pertes caractérisées par le rendement :
Pa : puissance absorbée (en W)
Pu : puissance utile (en W)
Si La machine fonctionne en moteur, Pu est la puissance mécanique et Pa la puissance électrique.
Si La machine fonctionne en génératrice, Pu est la puissance électrique et Pa la puissance mécanique.
