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. LA MACHINE A COURANT CONTINU Excitation indépendante . I Présentation . a Généralités La machine à courant continu est un convertisseur d'énergie, totalement réversible, elle peut fonctionner soit en moteur, convertissant de l'énergie électrique en énergie mécanique, soit en génératrice, convertissant de l'énergie mécanique en énergie électrique. Dans les deux cas un champ magnétique est nécessaire aux différentes conversions. Cette machine est donc un convertisseur électromécanique. Fonctionnement en génératrice Fonctionnement en moteur L'énergie mécanique se caractérise par un couple de moment T associé à une vitesse angulaire , le produit de ces deux grandeurs définit la puissance mécanique : P méca Puissance mécanique en watts [W] P méca = T. T Moment du couple mécanique en newton-mètres [Nm] La vitesse angulaire en radians par seconde [rad.s -1 ] L'énergie électrique est évaluée par un courant continu I et une tension continue U, la puissance électrique sera le produit de ces deux grandeurs : P élec Puissance électrique en watts [W] P élec = U.I U La tension en volts [V] I L’intensité du courant en ampères [A] Energie absorbée Fonctionnement Energie fournie MCC - Cours - 1 / 24 U I T. Pélec= U.I Pméca= T. Mécaniqu e Electriq ue U I T. Pélec= U.I Pméca= T. Electriq ue Mécaniqu e Champ magnétique Champ magnétique

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LA MACHINE A COURANT CONTINU

PAGE MCC - Cours - 14/20

.

LA MACHINE A COURANT CONTINU

Excitation indpendante. I Prsentation . aGnralits La machine courant continu est un convertisseur d'nergie, totalement rversible, elle peut fonctionner soit en moteur, convertissant de l'nergie lectrique en nergie mcanique, soit en gnratrice, convertissant de l'nergie mcanique en nergie lectrique. Dans les deux cas un champ magntique est ncessaire aux diffrentes conversions. Cette machine est donc un convertisseur lectromcanique.

Fonctionnement en gnratrice

Fonctionnement en moteur L'nergie mcanique se caractrise par un couple de moment T associ une vitesse angulaire , le produit de ces deux grandeurs dfinit la puissance mcanique :

Pmca

Puissance mcanique en watts [W]Pmca = T.

T

Moment du couple mcanique en newton-mtres [Nm]

La vitesse angulaire en radians par seconde [rad.s-1] L'nergie lectrique est value par un courant continu I et une tension continue U, la puissance lectrique sera le produit de ces deux grandeurs :

Plec

Puissance lectrique en watts [W]Plec = U.I

U

La tension en volts [V]

I

Lintensit du courant en ampres [A]Energie absorbeFonctionnementEnergie fournie

ElectriqueMoteurMcanique

McaniqueGnratriceElectrique

. bDescription Vue d'ensemble :

La machine courant continue comporte les parties principales suivantes :

- Une partie fixe appele STATOR qui aura le rle d'inducteur.

- Une partie mobile appele ROTOR qui aura le rle d'induit.

- Une liaison rotor - lments extrieurs la machine appele COLLECTEUR.

L'inducteur :

Il est form soit d'aimants permanents en ferrite soit de bobines places autour des noyaux polaires. Lorsque les bobines sont parcourues par un courant continu, elles crent un champ magntique dans le circuit magntique de la machine notamment dans l'entrefer, espace sparant la partie fixe et la partie mobile, o se situent les conducteurs.

L'induit :

Le noyau d'induit est en fer pour canaliser les lignes de champ, les conducteurs sont logs dans des encoches sur le rotor, deux conducteurs forment une spire. Collecteur et balais :

Le collecteur est un ensemble de lames de cuivre isoles, disposes sur lextrmit du rotor, les balais ports par le stator frottent sur le collecteur.

Vue du Moteur courant continu. II Principe de fonctionnement Une machine courant continu possde un nombre N de conducteurs actifs, le flux utile sous un ple cr par linducteur est exprim en webers, et n reprsente la frquence de rotation de larbre du rotor, en tours par seconde.

Deux cas peuvent se prsenter:

Soit un conducteur est la fois travers par un courant lectrique et plong lintrieur dun champ magntique, il est alors soumis une force lectromagntique. Soit un conducteur est la fois en mouvement de rotation et plong lintrieur dun champ magntique, il est alors le sige dune force lectromotriceCes deux cas peuvent tre dcrits par le schma suivant:

Courant + Champ magntique

Force ElectromagntiqueForce + Champ magntique

Force ElectromotriceLes conducteurs actifs, de nombre N, coupent les lignes du champ magntique, ils sont donc le sige de forces lectromotrices induites, la force lectromotrice f.e.m rsultante de lensemble de ces N spires :

E = N.n.

Cette relation est essentielle pour la machine, car elle est le lien entre le flux une grandeur magntique, la tension E une grandeur lectrique, et la frquence de rotation n, une grandeur mcanique. Sachant que = 2.n, une autre relation, reliant les trois types de grandeurs, est frquemment utilise, elle prend en compte la vitesse angulaire exprime en radians par seconde :

E = K.

. IIIFonctionnement en gnratrice . aFonctionnement vide et frquence de rotation constante Linducteur est aliment par une source de tension continue rglable permettant dadapter le courant dexcitation IEX. Ce cas exclut videmment la prsence daimants permanents. Le rotor de la machine est entran par une source extrieure la frquence de rotation n. Nous dirons que la gnratrice fonctionne vide lorsquelle ne dbite aucun courant.

Fonctionnement dune gnratrice videLa relation E = N.n. se caractrise donc par deux constantes, le nombre de conducteurs N, et la frquence de rotation n avec laquelle est entrane la gnratrice. La f.e.m E est dans ce cas proportionnelle au flux , elle est donc un coefficient prs limage de la courbe de magntisation de la machine. Lindice ocaractrise le fonctionnement vide.

Modle quivalent dune gnratrice videLa tension U0 mesure directement sur linduit de la gnratrice est exactement gale la f.e.m E0 de la machine car lintensit du courant est nulle, il ny a donc pas de chute de tension due la rsistance de linduit. Nous pouvons donc tracer la caractristique vide de la machine. Cette courbe, un coefficient prs est la courbe de magntisation du circuit magntique de la machine.

= f (Iex)Le flux varie en fonction de lintensit du courant dexcitation qui circule dans linducteur. Trois parties de la courbe peuvent tre dtailles :

Lorsque Iex est faible : Le flux est proportionnel au courant qui lui donne naissance. dans ce cas = K.Iex A partir de certaines valeurs de Iex, l'acier se sature, le flux crot mais moins vite quelintensit Iex. Lorsque Iex redevient nulle, le champ magntique n'est pas nul (rmanence du circuit magntique).

. bFonctionnement flux constant Lintensit du courant dans linducteur Iex est maintenue constanteLa relation E = N.n. se caractrise donc par deux constantes, le nombre de conducteurs N, et le flux sachant que ce dernier ne dpend que de lintensit du courant dexcitation, nous pouvons crire: Si Iex est constante, E reste proportionnelle n

ELa fem en volts [V]

E = K.nnLa frquence de rotation en tours par seconde [tr.s-1]

KCoefficient de proportionnalit entre E et n en [V/tr.s-1]Attention la frquence de rotation n peut tre exprime en tr. min-1, le coefficient K est donc exprim en [V/ tr.min-1]Sachant que = 2.n, la relation suivante dcoule de la prcdenteSi Iex est constante, E reste proportionnelle

ELa f.e.m en volts [V]

E = K.La vitesse angulaire en radians par seconde [rad.s-1]

KCoefficient de proportionnalit entre E et en [V/rad.s-1]Attention la vitesse angulaire peut tre exprime en rad. min-1, le coefficient K est donc exprim en [V/ rad.min-1]. cFonctionnement sur charge rsistive La gnratrice est entrane par un moteur auxiliaire, elle dbite un courant dintensit I dans un rhostat de charge

Fonctionnement dune gnratrice en chargeL'induit de la gnratrice peut tre remplac par son modle quivalent:

Modle quivalent de l'induit de la gnratrice

La loi dOhm de linduit se dduit facilement de son modle quivalent:

U = E - R.I

Suivant les valeurs prises par la charge rsistive, le moment du couple (U; I) de la tension aux bornes de linduit et de lintensit du courant dans linduit ne peut se dplacer que sur la droite dtermine par deux valeurs particulires:

Uo valeur maximale de la tension aux bornes de linduit de la gnratrice vide, I = 0 AIcc valeur maximale de lintensit du courant dans linduit court-circuit, U = 0 V

U = f (I)Nous pouvons tracer la caractristique de la charge ohmique R en utilisant la loi dOhm, le moment du couple (U; I) de la tension aux bornes de la charge et de lintensit du courant qui la traverse se dplace que sur la droite de coefficient directeur gal la valeur de R:

U = f (I). dPoint de fonctionnement sur charge rsistive Le point de fonctionnement du groupe Induit Charge rsistive peut se dterminer graphiquement. Il correspond au fonctionnement simultan de lalimentation et du rcepteur. Les deux couples (courant; tension) issus des deux caractristiques doivent imprativement tre gaux puisquils sont associs, ainsi :

Evaluation graphique du point de fonctionnementLe point de fonctionnement peut galement se calculer partir des deux quations:

U = E - R.I

U = Rh.ILe point dintersection (Upf; Ipf) de ces deux droites donne les grandeurs communes aux deux diples.. dBilan des puissances

Le bilan des puissances dcline toutes les puissances, depuis la puissance absorbe dorigine mcanique jusqu la puissance utile de nature lectrique. Entre ces deux termes, ltude se portera sur toutes les pertes aussi bien mcaniques qulectriques, et enfin une puissance sera tudie tout particulirement, elle correspond au passage de la puissance mcanique la puissance lectrique. Le bilan, peut tre rsum laide schma suivant:

Bilan des puissances dune gnratriceLa gnratrice reoit une puissance Pa, produit du moment du couple mcanique T provenant dun systme auxiliaire et de la vitesse angulaire

Le bilan met en vidence le fait que la puissance absorbe est obligatoirement la puissance la plus importante, elle ne cesse de diminuer en progressant vers la puissance utile qui est videmment la plus faible, ainsi

PemLa puissance lectromagntique en watts [W]Pem = Pa - PcPaLa puissance absorbe en watts [W] Mcanique

PcLes pertes collectives en watts [W]Et

PuLa puissance utile en watts [W]Pu = Pem PjPemLa puissance lectromagntique en watts [W] Electrique

PjLes pertes par effet Joule en watts [W]

Donc

Pu = Pa Pj Pc

Toutes les puissances mises en jeu dans ce bilan peuvent tre calcules partir des relations qui suivent.

PaLa puissance absorbe en watts [W]

Pa = T.

T Le moment du couple mcanique en newton-mtres [Nm]

Mcanique

La vitesse angulaire en en radians par seconde [rad.s-1]

PcLes pertes collectives en watts [W]Pc = Tp.

Tp Le moment du couple de pertes en newton-mtres [Nm]

Mcanique

La vitesse angulaire en en radians par seconde [rad.s-1]

PemLa puissance lectromagntique en watts [W]Pem = Tem.Tem Le moment du couple lectromagntique en newton-mtres [Nm]

Mcanique

La vitesse angulaire en en radians par seconde [rad.s-1]

PemLa puissance lectromagntique en watts [W]Pem = E.I

E La fem de la gnratrice en volts [V]

Electrique

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

PjLes pertes par effet Joule en watts [W]Pj = R.I

RLa rsistance de linduit en ohms []

Electrique

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

PuLa puissance utile en watts [W]Pu = U.I

U La tension dlivre par linduit de la gnratrice en volts [V]

Electrique

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A] Pc reprsente la somme des pertes mcaniques et des pertes magntiques dans la gnratrice. Tp est le moment du couple de pertes correspondant cette puissance perdue. Les pertes magntiques dues l'hystrsis et aux courants de Foucault se produisent dans les tles du rotor.

Les pertes mcaniques dues aux frottements se situent au niveau des paliers.

Le rendement est le rapport entre la puissance lectrique utile et la puissance mcanique absorbe par linduit, do:

Le rendement de la gnratrice complte tient compte de la puissance absorbe par linducteur, Pex, dans la mesure o celui-ci est aliment lectriquement. Cette puissance sert uniquement magntiser la machine, toute la puissance active absorbe par le circuit dexcitation est entirement consomme par effet Joule donc:

PexLa puissance absorbe par linducteur en watts [W]Pex = Uex.IexUex La tension dalimentation de linducteur en volts [V]

IexLintensit du courant dans linducteur en ampres [A]

PexLa puissance absorbe par linducteur en watts [W]Pex = r.Iex

r La rsistance de linducteur en ohms []

IexLintensit du courant dans linducteur en ampres [A]

Pex =

Le rendement est donc

. IVFonctionnement en moteur . aFonctionnement en charge Linducteur est aliment comme prcdemment par une source de tension continue rglable permettant dadapter le courant dexcitation IEX.

Linduit du moteur est aliment par une seconde source de tension continue, il entrane une charge mcanique la frquence de rotation n. SHAPE \* MERGEFORMAT

Fonctionnement dun moteur en chargeLe moteur absorbe une puissance lectrique et restitue une puissance mcanique, combinaison du moment du couple utile et de la frquence de rotation.

. bLoi dOhm L'induit du moteur peut tre remplac par son modle quivalent:

Modle quivalent de l'induit du moteurLa loi dOhm de linduit se dduit facilement de son modle quivalent:

U = E + R.I

. cRelations fondamentales du moteur courant continu Les relations vues pour la machine restent videmment valables pour le moteur.

Si lintensit du courant dexcitation Iex reste constant

ELa f.e.m en volts [V]

E = K1.n

nLa frquence de rotation en tours par seconde [tr.s-1]

K1Coefficient de proportionnalit entre E et n en [V/tr.s-1] La f.e.m E est proportionnelle la frquence de rotation n.

Sachant que:

Tem =

Nous pouvons crire:

Tem =

Donc:

Tem = K2.I

Le moment du couple Tem est proportionnel lintensit du courant I.

De la mme manire:

E = K.

La f.e.m E est proportionnelle la vitesse angulaire .

Sachant que:

Tem =

Nous pouvons crire:

Tem = K.I

Nous pouvons donc conclure en disant que la frquence de rotation dpend de la tension applique aux bornes de linduit du moteur flux constant et que le moment du couple lectromagntique donne lintensit du courant dans linduit. Par extension sachant que Tem = Tu + Tp, nous dirons que la charge mcanique TR, gale Tu en rgime permanent, fixe lintensit du courant dans linduit.. cPlaque signaltique du moteur

La plaque signaltique dun moteur donne de prcieux renseignements, ils concernent le fonctionnement le mieux appropri, c'est--dire celui qui permet un trs bon rendement, pas forcment le plus lev, mais qui assure une trs bonne longvit de la machine. Les valeurs mentionnes pour linduit, sont appeles les valeurs nominales, elles ne doivent pas tre dpasses de plus de 1,25 fois, elles se dcomposent ainsi:Pour linduit:

Un

Tension nominale appliquer aux bornes de linduit.

In

Intensit nominale du courant dans linduit nn

Frquence de rotation nominale du rotor

PunPuissance utile nominale, dorigine mcanique dlivre par le moteur.

Pour linducteur:

UexnTension nominale appliquer aux bornes de linducteur.

IexIl sagit dun ordre de grandeur de lintensit du courant dans linducteur. La valeur indique ne doit pas tre dpasse. Lintensit Iex doit tre rgle laide dun rhostat, branch en srie avec le circuit dexcitation, afin que les grandeurs nominales relatives linduit U, I et n soient atteintes simultanment. . dBilan des puissances

Le bilan des puissances dcline toutes les puissances, depuis la puissance absorbe dorigine lectrique jusqu la puissance utile de nature mcanique. Entre ces deux termes, ltude se portera sur toutes les pertes aussi bien mcaniques qulectriques, et enfin une puissance sera tudie tout particulirement, elle correspond au passage de la puissance lectrique la puissance mcanique. Le bilan, peut tre rsum laide schma suivant:

Bilan des puissances dun moteur courant continuLe bilan met en vidence le fait que la puissance absorbe est obligatoirement la puissance la plus importante, elle ne cesse de diminuer en progressant vers la puissance utile qui est videmment la plus faible, ainsi:

PemLa puissance lectromagntique en watts [W]Pem = Pa PjPaLa puissance absorbe en watts [W]Electrique

PjLes pertes par effet Joule en watts [W]Et

PuLa puissance utile en watts [W]Pu = Pem PcPemLa puissance lectromagntique en watts [W]Mcanique

PcLes pertes collectives en watts [W]Donc

Pu = Pa Pj Pc

Toutes les puissances mises en jeu dans ce bilan peuvent tre calcules partir des relations qui suivent.

Le moteur reoit une puissance Pa, produit de la tension, applique sur les bornes de linduit et de lintensit du courant qui le traverse.

PaLa puissance absorbe en watts [W]Pa = U.I

U La tension aux bornes de linduit en volts [V]

Electrique

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

PjLes pertes par effet Joule dans linduit en watts [W]Pj = R.I

RLa rsistance de linduit en ohms []

Electrique

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

PemLa puissance lectromagntique en watts [W]Pem = E.I

E La f.e.m du moteur en volts [V]

Electrique

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

PemLa puissance lectromagntique en watts [W]Pem = Tem.Tem Le moment du couple lectromagntique en newton-mtres [Nm]

Mcanique

La vitesse angulaire en radians par seconde [rad.s-1]

PcLes pertes collectives en watts [W]Pc = Tp.

Tp Le moment du couple de pertes en newton-mtres [Nm]

Mcanique

La vitesse angulaire en radians par seconde [rad.s-1]

PaLa puissance utile en watts [W]

Pa = T.

T Le moment du couple mcanique en newton-mtres [Nm]

Mcanique

La vitesse angulaire en radians par seconde [rad.s-1] Pc reprsente la somme des pertes mcaniques et des pertes magntiques dans le moteur. Tp est le moment du couple de pertes correspondant cette puissance perdue.

Les pertes magntiques dues l'hystrsis et aux courants de Foucault se produisent dans les tles du rotor.

Les pertes mcaniques dues aux frottements se situent au niveau des paliers.

Le rendement est le rapport entre la puissance mcanique utile et la puissance lectrique absorbe par linduit, do:

Le rendement du moteur complet tient compte de la puissance absorbe par linducteur, Pex, dans la mesure o celui-ci est aliment lectriquement. Cette puissance sert uniquement magntiser le moteur, toute la puissance active absorbe par le circuit dexcitation est entirement consomme par effet Joule donc:

PexLa puissance absorbe par linducteur en watts [W]

Pex = Uex.IexUex La tension dalimentation de linducteur en volts [V]

IexLintensit du courant dans linducteur en ampres [A]

PexLa puissance absorbe par linducteur en watts [W]

Pex = r.Iex

r La rsistance de linducteur en ohms []

IexLintensit du courant dans linducteur en ampres [A]

Pex =

Le rendement est donc

. dEssai videNous dirons que le moteur fonctionne vide sil nentrane aucune charge sur son arbre, Lindice ocaractrise cet essai. Le couple utile vide est donc nul, Tuo = 0 Nm, ce qui implique ncessairement que la puissance utile de la forme Puo = Tuo. o est galement nulle vide donc:

Puo = 0 WSa frquence de rotation est note no, elle est lgrement suprieure sa frquence de rotation nominale, lintensit du courant dans linduit Io est trs faible devant sa valeur nominale et la tension dalimentation Uo de linduit est rgle sa valeur nominale.

En faisant varier Uo, la tension aux bornes de linduit mesure en volts, nous pouvons relever en ampres lintensit du courant dans linduit Io, et la frquence de rotation no en tours par seconde. Les lments Uo, Io et no nous permettent de calculer la fem vide Eo en utilisant la relation:

Eo = Uo - R.IoNous sommes donc en prsence de plusieurs valeurs pour la fem Eo en fonction de la frquence de rotation no. Nous pouvons ainsi vrifier queEo et no sont proportionnelles. Le coefficient de proportionnalit sera not K1.Eo = K1.noCette constante K1 restera un paramtre constant du moteur tant que lintensit du courant dexcitation Iex restera constante.

Ou en utilisant

La relation entre les deux constantes est de la forme:

K1 = 2.K2. eEssai en charge

Le moteur est maintenant charg, c'est--dire que larbre de ce dernier entrane une charge rsistante qui soppose au mouvement du rotor. En rgime tabli, le moment du couple utile dlivr par le moteur est gal au moment du couple rsistant que lui oppose la charge mcanique.En rgime permanent

Tu = TR. fCaractristique mcaniquePour tracer la caractristique mcanique du moment du couple utile en fonction de la frquence de rotation Tu = f (n) du moteur flux constant, sous tension dinduit fixe, nous allons utiliser les relations suivantes, la premire, la loi dOhm du moteur:

U = E + R.I

Iex est constante donc:

ELa f.e.m en volts [V]

E = K1.n

K1Coefficient de proportionnalit entre E et n en [V/tr.s-1]

nLa frquence de rotation en tours par seconde [tr.s-1]

En remplaant E par K1.ndans la premire quation:U = K1.n + RIEn utilisant le moment du couple Te:

Tem Le moment du couple lectromagntique en newton-mtres [Nm]Tem = K2.I

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

K2Coefficient de proportionnalit entre Tem et I Nous pouvons en dduire la relation:U = K1.n + Et donc

Sachant que Tu = Tem Tp

La caractristique mcanique est de la forme:

Tu = a.n + b Avec

Sur sa partie utile, la caractristique mcanique est un segment de droite. Pour la tracer, il suffit de deux points. Le premier est gnralement donn par ltude dun cas prcis, le second se dduit de lessai vide. Dans cet essai, le couple utile est nul, il est associ une frquence de rotation no. Sur sa partie utile, le moment du couple utile Tu en fonction de la frquence de rotation en tours par minute est la suivante

Tu = f (n) Caractristique mcanique dun moteur courant continu. gPoint de fonctionnementEn rgime permanent, Tu = TR, le point de fonctionnement se trouve sur lintersection de la caractristique mcanique du moteur et de la courbe qui caractrise le moment du couple rsistant de la charge.

Evaluation graphique du point de fonctionnementLe point de fonctionnement donne graphiquement n, la frquence de rotation du moteur ainsi que Tu le moment du moment du couple utile.. hEvaluation du moment du couple de pertesEn reprenant le bilan de puissance dans le cas de lessai vide, nous pouvons crire:Puissance absorbe vide

Pao = Uo.IoPertes par effet joule vide

Pjo = R.Io2Pertes collectives vide

Pco = Tp.(2no)Puissance utile est nulle vide

Puo = 0 WLa puissance absorbe est donc

Pao = Pjo + Pc = R.Io2 + Tp.(2no)Connaissant R la rsistance de linduit, Uo la tension aux bornes de linduit, Io lintensit du courant dans linduit et no la frquence de rotation du moteur, nous pouvons aisment calculerTp le moment du couple de pertes, ce moment du couple est remarquable car nous le considrerons constant, cest la raison de labsence dindiceo sur le moment du couple Tp.Tp =

Lessai vide permet de calculer le moment du couple de pertes Tp. iLe risque demballement du moteurDans la relation:

E = N.n

n =

La frquence de rotation peut tre rgle en donnant au flux la valeur souhaite, si ce flux est sa valeur maximale la frquence de rotation sera sa valeur minimale et inversement. Si lintensit du courant dans linducteur sannule, le flux tend alors vers zro. Suivant la loi dOhm la valeur de la fem nest pas nulleE = U R.I

n =

La frquence de rotation dun moteur aliment tend vers linfini si le flux sannule. Une coupure dans le circuit dexcitation entrane donc un emballement du moteur.Pour viter que le moteur semballe, il est indispensable de respecter un ordre pour le cblage ainsi quun ordre inverse pour le d cblage du moteur. Linducteur doit tre aliment en premier lors du cblage, il sera dbranch en dernier au d cblage du moteur. Induit

n

Inducteur

Iex

n

Moteur d'entranement

U0

I = 0 A

F2

B

F1

B

SUD

Rgime

De saturation

Rgime

Linaire

Champ rmanent

Conducteurs

[Wb]

U

Rh

R

E

I

U

Induit

Inducteur non reprsent

Puissance lectrique

Puissance mcanique

Inducteur non reprsent

n0

Collecteur

Balais

Entrefer

Conducteur dans

Son encoche

Inducteur

Induit

Charge

Mcanique

Uex

G

Rhostat de charge

Induit

Puissance

Absorbe

Pa

Pertes par effet Joule

Pj

Pertes collectives

Pc

Puissance utile

Pu

Induit

M

U

Uex

Inducteur

Iex

Iex [A]

0

Inducteur

Iex

n

Moteur d'entranement

U

I

G

Puissance

lectromagntique

Pem

Point de fonctionnement

Tem Le moment du couple lectromagntique en newton-mtres [Nm]

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

K2Coefficient de proportionnalit entre Tem et I; K2 = EMBED Equation.3

Tem Le moment du couple lectromagntique en newton-mtres [Nm]

nLa frquence de rotation en tours par seconde [tr.s-1]

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

K1Coefficient de proportionnalit entre E et n en [V/tr.s-1]

TuLe couple utile dlivr par le moteur en newtons mtres [Nm]

TRLe couple rsistant de la charge mcanique en newtons mtres [Nm]

Tem Le moment du couple lectromagntique en newton-mtres [Nm]

ELa f.e.m en volts [V]

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

nLa frquence de rotation en tours par seconde [tr.s-1]

ULa tension aux bornes de linduit en volts [V]

ELa f.e.m du moteur en volts [V]

RLa rsistance de linduit en ohms []

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

PexLa puissance absorbe par linducteur en watts [W]

Uex La tension dalimentation de linducteur en volts [V]

r La rsistance de linducteur en ohms []

Rendement de la machine complte [sans units]

PuLa puissance utile en watts [W]

PaLa puissance absorbe en watts [W]

Rendement du moteur complet [sans units]

PuLa puissance utile en watts [W]

PaLa puissance absorbe en watts [W]

PexLa puissance absorbe par linducteur en watts [W]

Uex La tension dalimentation de linducteur en volts [V]

r La rsistance de linducteur en ohms []

Rendement de linduit de la gnratrice [sans units]

PuLa puissance utile en watts [W]

PaLa puissance absorbe en watts [W]

I

NORD

Induit

Electrique

Mcanique

Pmca= T.

Plec= U.I

T.

I

U

Mcanique

Electrique

Pmca= T.

Plec= U.I

T.

I

U

Uex

Induit

ULa tension aux bornes de linduit en volts [V]

ELa f.e.m du moteur en volts [V]

RLa rsistance de linduit en ohms []

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

I

ELa fem de la gnratrice en volts [V]

La vitesse angulaire en radians par seconde [rad.s-1]

Le flux en webers [Wb]

K Constante

Entrant

Sortant

Inducteur non reprsent

n

Moteur d'entranement

Moteur d'entranement

U0

R La rsistance totale de l'induit

U La tension aux bornes de linduit

E La f.e.m de la gnratrice

I Lintensit du courant dans linduit

n La frquence de rotation du rotor

R

E0

I0 = 0 A

R La rsistance totale de l'induit

U0 La tension aux bornes de linduit

E0 La f.e.m de la gnratrice

I0 Lintensit du courant dans linduit

n0 La frquence de rotation du rotor

U [V]

I [A]

U [V]

I [A]

0

U0

Icc

0

U [V]

I [A]

0

Upf

Ipf

Rendement de linduit du moteur [sans units]

PuLa puissance utile en watts [W]

PaLa puissance absorbe en watts [W]

ULa tension aux bornes de linduit en volts [V]

ELa fem de la gnratrice en volts [V]

RLa rsistance de linduit en ohms []

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

ELa fem de la gnratrice en volts [V]

nLa frquence de rotation en tours par seconde [tr.s-1]

Le flux en webers [Wb]

NLe nombre de conducteurs actifs

Tu

n

R

E

I

Tu

n

R La rsistance totale de l'induit

U La tension aux bornes de linduit

E La fem du moteur

I Lintensit du courant dans linduit

n La frquence de rotation du rotor

Champ magntique

Champ magntique

Puissance utile

Pu

Pertes collectives

Pc

Puissance

Absorbe

Pa

Puissance

lectromagntique

Pem

Puissance mcanique

Puissance lectrique

Pertes par effet Joule

Pj

Electrique

Mcanique

Tem Le moment du couple lectromagntique en newton-mtres [Nm]

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

KCoefficient de proportionnalit entre Tem et I

Tem Le moment du couple lectromagntique en newton-mtres [Nm]

ELa f.e.m en volts [V]

ILintensit du courant dans linduit en ampres [A]

La vitesse angulaire en radians par seconde [rad.s-1]

ELa f.e.m en volts [V]

La vitesse angulaire en radians par seconde [rad.s-1]

KCoefficient de proportionnalit entre E et en [V/rad.s-1]

Point de fonctionnement

n

TR

Iex

Induit

M

Tu

U

Uex

Inducteur

I

no

TR [Nm]

0

n [tr.min-1]

Tu [Nm]

Essai vide Tu = 0 Nm

Tu [Nm]

n [tr.min-1]

0

n

Tu

PuLa puissance utile en watts [W]

PaLa puissance absorbe en watts [W]

PjLes pertes par effet Joule en watts [W]

PcLes pertes collectives en watts [W]

Mcanique Electrique

PuLa puissance utile en watts [W]

PaLa puissance absorbe en watts [W]

PjLes pertes par effet Joule en watts [W]

PcLes pertes collectives en watts [W]

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