Electrotechnique
Chapitre 6 Machine synchrone triphasée
© Fabrice Sincère ; version 3.0.4 http://pagesperso-orange.fr/fabrice.sincere/ 1

Sommaire
1- Constitution 1-1- Rotor 1-2- Stator 2- Types de fonctionnement 2-1- Fonctionnement en moteur 2-2- Fonctionnement en génératrice : alternateur 3- Relation entre vitesse de rotation et fréquence des tensions 4- Etude de l'alternateur 4-1- Fonctionnement à vide 4-2- Fonctionnement en charge 5- Bilan de puissance de l'alternateur 6- Alternateur monophasé
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Chapitre 6 Machine synchrone triphasée
1- Constitution 1-1- Rotor Au rotor, nous avons l'inducteur (ou excitation). C'est un électroaimant alimenté en courant continu par l'intermédiaire de balais. L'inducteur crée un champ tournant.

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Deux grandes catégories de machines synchrones : - Machines à pôles saillants

- Machines à pôles lisses

Le rotor est caractérisé par son nombre de paires de pôles p : • p = 1 (2 pôles) : fig. 1a 1c • p = 2 (4 pôles) : fig. 1b

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1-2- Stator Au stator, nous avons l'induit (circuit de puissance). C'est un bobinage triphasé, généralement couplé en étoile :

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Fig. 2

N

1

2
5

2- Types de fonctionnement 2-1- Fonctionnement en moteur Le moteur alimenté en triphasé tourne :

Ex. moteurs synchrones "autopilotés" des TGV.
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2-2- Fonctionnement en génératrice : alternateur La génératrice synchrone est plus connue sous le nom d'alternateur.

Un système mécanique entraîne le rotor. Il y a création d'un système de tensions triphasées dans les bobinages du stator.

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3- Relation entre vitesse de rotation et fréquence des tensions triphasées f = pn avec : f : fréquence (en Hz) n : vitesse de rotation (en tr/s) p : nombre de paires de pôles • Autre relation ω = 2πf = pΩ π Ω avec : ω : pulsation (en rad/s) Ω : vitesse de rotation (en rad/s)

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En France, f = 50 Hz. Tableau 1 p 1 2 3 4 25 50 n (tr/s) 50 25 16,7 12,5 2 1 n (tr/min) 3000 1500 1000 750 120 60 Ω (rad/s) 314 157 105 79 12,6