Titre: Généralités sur les machines électriques tournantes
Auteurs: Claude CHEVASSU
Ecole: ENSM Ecole Nationale Supérieure Maritime
Résumé: Les machines électriques comportent :
1. des matériaux magnétiques chargés de conduire et canaliser le flux magnétique;
2. des matériaux conducteurs chargés de conduire et canaliser les courants électriques ;
3. des isolants ;
4. un « contenant » : carcasse d’un moteur, cuve d’un transformateur ;
5. un système de refroidissement.
Les machines soumises à des champs magnétiques variables sont le siège de pertes par courants de Foucault et de pertes par hystérésis, la somme de ces pertes est appelée pertes fer. Afin de réduire les pertes par courants de Foucault, on feuillète le circuit magnétique. Celui-ci est réalisé par assemblage de tôle de 2 à 3 dixièmes de millimètre d’épaisseur. Ces tôles sont recouvertes d’isolant électrique, cette opération est généralement réalisée en trempant les tôles dans un bain chimique qui réalise une phosphatation de la surface. Cela réduit la circulation des courants induits (les courants de Foucault). Toujours afin de limiter les courants de Foucault, on augmente également la résistivité de l’acier employé en réalisant un alliage acier-nickel-silicium, mais on ne sait pas mettre plus de 3 à 4 % de silicium dans l’alliage. Cela permet de réduire la « perméabilité » des tôles au courant électrique en maintenant la perméabilité aux lignes de champ magnétique. Pour réduire les pertes par hystérésis, les métallurgistes soumettent les tôles, qui serviront à confectionner les circuits magnétiques, à des cycles de laminage à des températures très précises.
Le but étant d’obtenir des cycles d’hystérésis très étroits et d’orienter les domaines magnétiques (domaine deWeiss) afin d’obtenir une direction où la réluctance est minimale. Les pertes par hystérésis étant fonction de la surface du cycle (et de la fréquence) on les diminue ainsi considérablement. Les rouleaux de tôles sont découpés par emboutissage en considérant l’axe de laminage indiqué par le métallurgiste. Le fabriquant de tôles soumet cellesci à des essais et indique les pertes en W/kg pour telle fréquence et tel champ magnétique maximum.
Extrait du sommaire:
1 Généralités sur les machines électriques tournantes 1
1.1 Technologie des machines électriques 1
1.1.1 Matériaux magnétiques 1
1.1.2 Matériaux conducteurs 2
1.1.3 Matériaux isolants – Classe d’isolation 3
1.2 Services de marche 5
1.2.1 Echauffement des machines électriques 6
1.2.2 Indice de protection IPxx et IKxx 7
1.2.3 Indice IEx 8
1.2.4 Plaque signalétique 8
1.3 Lois générales de la conversion électromécanique 9
1.4 Production de forces électromotrices 12
1.4.1 Structure de la machine 13
1.4.2 Flux magnétique 13
1.4.3 Force électromotrice induite 14
1.5 Inductions tournantes 18
1.5.1 Inducteur tournant 18
1.5.2 Inducteur triphasé fixe 19
1.6 Machine bipolaire équivalente 25
1.7 Explication microscopique du fonctionnement 25
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