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RÉSUMÉ
Des machines synchrones occupent une place croissante tant en génération d’énergie qu’en actionnement. Il existe des structures variées, avec des modes de fonctionnement diversifiés. Cette diversité a conduit à des approches d’analyse de comportement historiquement variées. Mais on peut mettre en parallèle des approches pour comprendre qu’il y a finalement peu de différences entre ces fonctionnements qui ont longtemps semblé si éloignés.
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Hamid BEN AHMED : Maître de conférences à l’ENS Cachan – Antenne de Bretagne - Chercheur au laboratoire SATIE (UMR CNRS 8029)
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Nicolas BERNARD : Maître de conférences à l’IUT de Saint-Nazaire - Chercheur au laboratoire IREENA
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Gilles FELD : Professeur agrégé à l’ENS Cachan
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Bernard MULTON : Professeur des universités à l’ENS Cachan – Antenne de Bretagne - Chercheur au laboratoire SATIE (UMR CNRS 8029)
INTRODUCTION
Des machines synchrones occupent une place croissante tant en génération d’énergie qu’en actionnement. Même si leurs structures sont variées , elles constituent une famille étendue aux caractéristiques voisines et, si leurs modes de fonctionnement sont également diversifiés, leurs comportements peuvent être décrits à partir des modélisations présentées dans les dossiers et de cette série. Pour mettre en évidence cette diversité des modes de fonctionnement des machines synchrones, citons le fonctionnement à fréquence et tension fixes en situation de couplage à un réseau de grande puissance (générateur ou moteur), la génération d’énergie à vitesse fixe (régulée) ou à vitesse variable (alternateurs automobiles, éoliennes, etc.) et l’actionnement contrôlé où le régime autopiloté est souvent indispensable. Cette diversité a conduit à des approches d’analyse de comportement historiquement variées. Nous proposons ici de les mettre en parallèle et de les rapprocher dans un dossier unique afin de bien comprendre qu’il y a finalement peu de différences entre ces fonctionnements qui ont longtemps semblé si éloignés.
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Fonctionnement en générateur autonomeArticle inclus dans l'offre
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2. Fonctionnement couplé à un réseau puissant
Un réseau électrique puissant comporte en général un grand nombre de générateurs triphasés, raccordés entre eux par des transformateurs et des lignes triphasées, les lignes servant à la fois à ce raccordement et au transport de la puissance vers les points de consommation. Cet ensemble forme une source de tension de très forte puissance, réversible et fonctionnant à tension et fréquence fixes. Aussi, cet ensemble impose sa tension et sa fréquence à tout élément, de puissance relativement très faible, qui lui est raccordé. Nous allons étudier le comportement de la machine synchrone raccordée à cet ensemble pouvant alors fonctionner en générateur ou en moteur. Pour simplifier l’étude, nous supposons que la résistance d’induit est négligeable et que la machine fonctionne en régime non saturé.
Il peut paraître anormal de raccorder deux sources de même nature, en l’occurrence de tension ; néanmoins, dans le cas de la machine synchrone, la réactance d’induit étant importante, cela confère à la machine le caractère de source de courant vu du réseau.
Nous allons examiner en premier l’opération de raccordement qui s’appelle le couplage.
2.1 Modes de couplage au réseau
Généralement, deux modes sont possibles selon que la machine synchrone dispose d’enroulements (fictifs ou réels) de démarrage ou non.
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Examinons tout d’abord le premier mode qui concerne les machines sans possibilité de démarrage autonome.
Supposons...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - GUILBERT (A.) - Machines synchrones - . Dunod, 1965.
-
(2) - SÉGUIER (G.), NOTELET (F.) - Électrotechnique industrielle - . Lavoisier, 2000.
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(3) - MILLER (T.J.E.) - Brushless Permanent-Magnet and Reluctance Motors Drives - . Oxford Science Publications, 1993.
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(4) - GIERAS (J.F.) - Permanent Magnet Motor Technology : Design and Applications - . Marcel Dekker Inc., 1997.
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(5) - GRENIER (D.), LABRIQUE (F.), BUYSE (H.), MATAGNE (E.) - Électromécanique : convertisseurs d’énergie et actionneurs - . Dunod, 2001.
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(6) - LACROUX (G.) - Les actionneurs électriques pour la robotique et les asservissements - . Lavoisier, Tec&Doc, 1994.
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