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Auteur(s)
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François BERNOT : Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité - Docteur en sciences pour l’ingénieur - Maître de conférences à l’UTBM (Belfort)
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Cet article est la suite logique de la partie relative à la constitution et au fonctionnement des machines à courant continu. L’exposé qui suit, beaucoup plus technologique que le précédent, se décompose en plusieurs parties distinctes.
Il traite tout d’abord les techniques de conception de l’induit, puis de l’inducteur. Les pôles auxiliaires sont ensuite abordés, pour finir par des éléments divers de dimensionnement. Les techniques propres aux inducteurs bobinés et à aimants sont présentées dans le texte au fil des besoins. Une vue générale des questions que se pose le concepteur est présentée, sans détailler tous les aspects de la conception d’une machine.
cet article est une coédition partielle d’un des chapitres du livre de l’auteur : La vitesse variable électrique, motovariateurs à courant continu [1].
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Éléments divers4. Pôles auxiliaires
Deux types de pôles auxiliaires existent dans les machines à courant continu, les pôles de commutation et ceux de compensation de réaction d’induit. Ces techniques qui ne sont pas utilisées dans les moteurs à aimants et de petite puissance apparaissent en revanche dans la plupart des machines de calibre supérieur à 10 kW. Nous ne nous intéresserons pas à leur calcul trop délicat ; aussi nous contenterons-nous de décrire leur influence.
4.1 Réaction transversale d’induit
Il est possible de démontrer que la réaction transversale d’induit est très faible dans les moteurs à aimants permanents. En effet, la perméabilité incrémentale des aimants étant voisine de celle de l’air, ce type de moteur a un entrefer équivalent important.
Ce paragraphe ne concerne donc que les structures à inducteur bobiné.
HAUT DE PAGE4.1.1 Description du phénomène
Nous allons voir que, lorsque le rotor (induit) est alimenté, il interfère avec l’inducteur en le démagnétisant. Ce phénomène appelé réaction transversale d’induit est inévitable, car il est à la source de la génération du couple dans les moteurs alimentés au rotor et au stator. Il apparaît dans toutes les autres machines électriques. La machine à collecteur présente l’avantage sur ses concurrentes d’autoriser une compensation exacte de cette réaction et de gagner en conséquence beaucoup de couple.
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La figure 23 explique le mécanisme de la réaction d’induit en présentant le même moteur avec son induit puis son inducteur successivement alimentés.
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Dans le premier cas, induit seul (figure 23 a), un flux centré sur l’axe neutre de l’induit est généré. Il affecte de façon opposée les conducteurs de même signe, si bien qu’il ne crée pas de couple moteur. Ce résultat est important en électrotechnique : un seul système d’enroulements (stator ou rotor) ne peut créer de couple moteur sans effet de réluctance.
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Dans le second cas, inducteur...
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Pôles auxiliaires
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BERNOT (F.) - La vitesse variable électrique, tome 1 motovariateurs à courant continu, - éd. ITP (Magnard-Vuibert). 1997.
-
(2) - CHÂTELAIN (J.) - Machines électriques, tome 10 de la série traité d'électricité, - éd. Presses polytechniques et universitaires romandes. 1983.
-
(3) - MILSANT (C.) - Machines électriques, - éd. Ellipses. 1993.
-
(4) - MILSANT (F.) - Électrotechnique et électro-nique de puissance, - éd. Ellipses. 1993.
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(5) - LEBON et FOCH - Vitesse variable, - éd. Nathan.
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(6) - * - Encyclopédie des Techniques de l'Ingénieur. Traité Génie électrique. Machines électriques.
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ANNEXES
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