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BTS Electrotechnique (deuxième année)

Champs magnétiques tournants

CHAMPS MAGNETIQUES TOURNANTS

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3. Application aux machines synchrones et asynchrones

3.1. Principe

Les expériences précédentes montrent que l’on peut créer un champ magnétique tournant dans l’air à l’aide de 3 bobines disposées à 120° l’un de l’autre et alimentée par le réseau triphasé.

Ces résultats ne peuvent être appliqués en toute rigueur à ce qui se passe dans l’entrefer d’une machine réelle. Cependant, nous admettrons que :

Un stator formé de 3p bobines disposées à 120°/p l’une de l’autre et alimenté par le réseau triphasé, forment dans l’entrefer d’une machine un champ magnétique tournant radial à répartition sinusoïdal. p correspond au nombre de paires de pôles de la machine.

L’ensemble des lignes de champs tournent à la vitesse de synchronisme S.

Celle-ci s’exprime par la relation :

Ω S = ω p avec S en rad.s-1

Ω S = 60 . f p avec nS en tr.min-1

3.2. Types de rotations

Quel que soit le type de rotation, les machines alternatives triphasées auront un stator constitué de 3p bobinages disposés à 120°/p l’un de l’autre. La différence entre la machine synchrone et la machine asynchrone est la constitution du rotor.

3.2.1. Rotation synchrone

Dans ce cas le rotor tourne à la même vitesse que le champ magnétique tournant généré par le stator. Cette rotation au synchronisme est obtenue lorsque le rotor se comporte comme une aiguille aimantée ayant le même nombre de paire de pôles que le stator :

  • électroaimants
  • aimants permanents.

 

Les machines utilisant ce principe s’appelle machine synchrone.

3.2.2. Rotation asynchrone

Dans ce cas, le rotor tourne plus lentement que le champ magnétique tournant (pour un fonctionnement moteur).

Cette rotation asynchrone se produit lorsque le rotor peut être traversé par les courants de Foucault induits par la rotation du champ statorique.

Le rotor doit donc comporter des enroulements en court-circuit afin de permettre la circulation des courants.

Les machines utilisant ce principe s’appelle machine asynchrone.

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