Séquence 3 : Sciences de l'Ingénieur

La machine à courant alternatif synchrone

Constitution

La machine à courant alternatif synchrone est constituée :

  • d'un stator créant un champ magnétique tournant grâce à des enroulements statoriques (bobinage) :

    • 2 enroulements pour un moteur monophasé,

    • 3 enroulements pour un moteur triphasé.

  • d'un rotor constitué d'un aimant permanent (sur les petites machines) ou d'un électro-aimant (sur les grosses machines).

Moteur synchrone
Structure du moteur synchrone

FondamentalModélisation

Hypothèses :

  • rendement constant

  • facteur de puissance constant

  • pas d'inertie : fonctionnement en régime permanent

La vitesse ne dépend que du nombre de paires de pôles p (pôle sud + pôle nord).

Machine synchrone : flux d'énergie

Fonctionnement en moteur :

  • la fréquence pilote la vitesse :

    n est la vitesse en tr/s, N la vitesse en tr/min, f la fréquence du courant en Hz, p le nombre de paires de pôles.

  • Expression du courant :

    Le facteur correspond à un moteur triphasé, le plus utilisé industriellement. Pour un moteur monophasé, ce facteur est 1.

Fonctionnement en génératrice :

C'est l'alternateur des centrales électriques. On ne l'étudie pas au niveau bac.

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