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RÉSUMÉ
Cet article présente les éléments constitutifs des principales machines électriques industrielles. Pour chacun d’eux, il détaille le rôle, la constitution, les matériaux et le dimensionnement. Toute machine électrique est composée d’un stator, d’un rotor et de paliers, qui soutiennent le rotor et assurent sa libre rotation. L’arbre est un organe de transmission du mouvement de rotation. La partie active d’une machine est formée d’un ensemble de conducteurs chargé de véhiculer les courants, et d’un circuit magnétique dont les fonctions principales sont la canalisation des lignes d’induction magnétiques, le maintien des conducteurs et la conduction thermique des conducteurs vers les zones de refroidissement (canaux de ventilation, entrefer).
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Patrick BRUTSAERT : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure des Arts et Métiers (ENSAM) - Ingénieur au Service Études Machines Tournantes - Société Jeumont S.A.
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Daniel LALOY : Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité (Supelec) - Responsable du laboratoire - Société Jeumont S.A.
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Philippe ROBERT : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Ingénieurs Électriciens de Grenoble (ENSIEG) - Ingénieur au Service Études Machines Tournantes - Société Jeumont S.A.
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Damien VERBEKE : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble (ENSEEG) - Ingénieur au Service Études Machines Tournantes - Société Jeumont S.A.
INTRODUCTION
Ce dossier fait partie d’une série sur la « Construction des machines tournantes » :
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Construction des machines tournantes. Caractéristiques « Caractéristiques » ;
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Construction des machines tournantes. Éléments constitutifs « Éléments constitutifs » ;
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Construction des machines tournantes- Machines à courant alternatif « Machines à courant alternatif » ;
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Construction des machines tournantes- Machines à courant continu « Machines à courant continu » ;
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Construction des machines tournantes- Machines à aimants à fort couple « Machines à aimants de fort couple » ;
Dans ce dossier, nous présentons les éléments constitutifs des principales machines électriques industrielles.
Les éléments constitutifs des machines à aimants permanents de fort couple sont traités dans le dossier Construction des machines tournantes- Machines à aimants à fort couple.
Une machine électrique est formée d’un stator, d’un rotor et de paliers, l’arbre servant d’organe de transmission. Le stator comprend une carcasse dans laquelle est monté le circuit magnétique avec son bobinage.
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3. Enroulements
3.1 Rôle
Les enroulements servent à véhiculer les courants électriques à l’intérieur de la machine. On distingue principalement les enroulements inducteurs, les enroulements d’induit et les enroulements des machines asynchrones.
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Les enroulements inducteurs transportent les courants nécessaires à la magnétisation de la machine. Ils sont utilisés dans les machines à courant continu, les machines synchrones et dans les moteurs à courant alternatif à collecteur. Ils peuvent être constitués de conducteurs enroulés sur des pôles saillants situés au stator (machines à courant continu) ou au rotor (machines synchrones) ; mais ils peuvent être, également, constitués de conducteurs formant un bobinage concentrique situé dans des rainures à la périphérie du rotor (machines synchrones à rotor lisse).
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Les enroulements d’induit sont constitués de conducteurs répartis dans des encoches à la périphérie du stator (machines synchrones) ou à la périphérie du rotor (machines à courant continu).
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Les enroulements des machines asynchrones sont constitués de conducteurs répartis à la périphérie du stator et éventullement du rotor lorsqu’il est bobiné. Notons qu’il n’y a pas dualité entre enroulement inducteur ou induit et la localisation stator ou rotor.
3.2 Constitution
3.2.1 Types fondamentaux d’enroulements
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