La machine

1
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2
La machine à courant continu
3
La machine à courant continu
4
Principes de fonctionnement
Forces de Laplace
df idl?B
Lorsque i et B sont perpendiculaires,
par construction dans les machines électriques
f i x l x B
5
f.é.m. induite
6
Flux magnétique à travers une spire
?
N
S
7
B
Flux maximum
? 90 (par exemple)
8
B
9
B
10
B
Flux nul
? 0
11
Pour une spire
? ?max sin(?t)
e ?max ? cos(?t)
12
Pour chaque conducteur de la spire
Disposons n conducteurs à la périphérie de
linduit. Soit A le conducteur pris pour origine
et B un conducteur quelconque.
Pour le conducteur B
13
f.é.m. maximale
?
N
S
14
f.é.m. minimale
?
N
S
15
Les conducteurs sont regroupés pour

• Obtenir une f.é.m. plus importante

• Facile à recueillir par des contacts glissants
  (balais)

16
On met les conducteurs en série.
Si le nombre de conducteurs est très grand
dans un angle d?
f.é.m. induite dans ces conducteurs en série
17
f.é.m. totale
? 2?N
18
Pour recueillir la f.é.m., on dispose de deux
solutions

• Machines synchrones 2 bagues recueillent une
  tension alternative

• Machines à courant continu un collecteur
  recueille une tension continue
• E nN?

19
Règle des trois doigts de la main gauche
20
Règle des trois doigts de la main droite
21
Principes de fonctionnement

• Force de Laplace
• Le collecteur permet dinverser la force de
  Laplace à chaque demi tour.
• F.é.m. produite par la machine que lon entraîne.

22
Constitution
23
1
4
2
3
3
2
4
1
24
Le rotor avec son collecteur
25
(No Transcript)
26
(No Transcript)
27
(No Transcript)
28
Le rotor
29
(No Transcript)
30
(No Transcript)
31
(No Transcript)
32
Le stator
33
Pôle inducteur
34
Pôle de commutation
35
Bobines de compensation
36
(No Transcript)
37
Les portes balais
38
Lorigine du mot balais 
39
(No Transcript)
40
(No Transcript)
41
Machines complètes
42
(No Transcript)
43
(No Transcript)
44
(No Transcript)
45
Moteur cc de laminoir fourni en 1915,
modernisé en 1955 et toujours en service.
46
(No Transcript)
47
Moteur cc de laminoir couple max 2500kNm à 50
tr/min, 1950
48
Moyeu soudé de linduit
49
(No Transcript)
50
Équations générales
51
f.é.m. à vide
52
1
4
2
3
N
S
3
2
4
1
53
Conducteur 2
54
Règle des trois doigts de la main gauche
55
Conducteur 2
56
Conducteur 2

57
Conducteur 2

58
Conducteur 2
59
Conducteur 2
60
1
4
2
3
N
S
3
2
4
1
61
(No Transcript)
62

B
4
4
3
3
1
1
2
2
t?t
2
1
1
2
3
4
4
3
-
B
63

B
t2?t
-
B
64

B
t3?t
-
B
65

B
t4?t
-
B
66

B
4
3
1
2
t5?t
1
2
4
3
-
B
67
E
t
0
68
Représentation plane  développée  du rotor
2
3
4
1
1
4
2
3
69
1
2
3
4
1
2
3
4
70
Connexions à lavant du rotor
1
4
2
3
N
S
3
2
4
1
71
Connexions à larrière du rotor
1
4
2
3
N
S
3
2
4
1
72
Induit rotor
1
2
3
4
73
Formule générale de la f.é.m.
E n N ?
Si linducteur comporte 2p pôles N ? p N
74
Doù la formule générale
p, n, a, sont des paramètres fixés
par construction.
On pourra écrire
E k N ?(Ie)
75
Caractéristiques à vide
V
Ie
N0
moteur
76
Caractéristiques à vide
E
E(N0,Ie)
Ie
77
Étude en charge
78
Couple électromagnétique

I
Fe
N
N
S
Ce? Fe x r
Fe
-
79
Modèle de la machine en régime permanent
I
80
P U.I (E R.I).I E.I R.I2
I
Pe E.I Ce.? Ce.2?.N
E
U
R
81
La machine à courant continu est soit une
f.é.m. génératrice

moteur entraînant la mcc
82
soit une f.c.é.m. moteur


générateur
83
Réaction magnétique de linduit
84
Lignes de champ dues à linducteur

N
S
-
85

N
S
Courant dans les spires
-
86
Lignes de champ dues au rotor

N
S
-
87
Lignes de champ dues au rotor

Brotor
N
S
-
88
Déformation du champ résultant

N
S
-
89
Déformation du champ résultant, donc

• Décalage de la ligne neutre

• Saturation de certaines cornes de linducteur ?
  réduction du flux par pôle

• Au total réduction du flux embrassé par le
  bobinage.

90
Comment vaincre la réaction magnétique dinduit

• Il faut compenser la machine.

91
(No Transcript)
92
(No Transcript)
93
Les différents modes dexcitation de la machine à
courant continu
94
Machine à excitation séparée
U
Ie
95
Machine à excitation dérivée
Iinduit
U
Ie
96
Machine à excitation série
Ie Iinduit
U
97
Machine à excitation composée
Inducteur série
U
Inducteur parallèle
Ie
98
Rendement de la machine à courant continu
99
U.(IIe)
100
Les quadrants de fonctionnement
101
N
1
2
moteur AV
freinage marche AV
freinage marche AR
C
moteur AR
3
4
102
Exemple
103
Montée marche AV
Quadrant 1
104
Descente marche AR
Quadrant 4
105
Mise en œuvre des moteurs
106
Caractéristique mécanique
107
Cest la courbe C f(N)
C
N
108
C
N
109
C
point de fonctionnement
N
Nvide
110
C
N
111
Caractéristique mécanique de pompe
C
N
Nvide
112
Caractéristique mécanique de ventilateur
C
N
Nvide
113
Caractéristique mécanique de concasseur
C
N
Nvide
114
Thats all folks !