Réaliser par : Otmane Meskini

1. Machines synchrones autopilotées Réaliser par : OtmaneMeskini Encadré par : Mr .JAOUAD DIOURI 2009/2010

2. Plan Introduction • Définition de machine synchrone • Types des machines synchrones • Constitutions d’une machine synchrone • Principe de fonctionnement Autopilotage des machines synchrones • présentation de l’autopilotage • Possibilité de l’autopilotage • Réalisation de l’autopilotage Conclusion

3. Introduction • Définition Le terme de machine synchrone regroupe toutes les machines dont la vitesse de rotation de l’arbre de sortie est égale à la vitesse de rotation du champ tournant.

4. Types des machines synchrones - Machines à pôles saillants - Machines à pôles lisses

5. Rotor = inducteur • Constitutions Il est constitué d’un enroulement parcouru par un courant d’excitation Ie continu créant un champ magnétique 2p polaire. Il possède donc p paires de pôles. Le rotor est caractérisé par son nombre de paires de pôles p : • p = 1 (2 pôles) • p = 2 (4 pôles)

6. Stator = induit Les enroulements du stator sont le siège de courants alternatifs monophasés ou triphasés. Il possède le même nombre de paires p de pôles.

7. principe de fonctionnement Phase 1 Le champ tournant crée des pôles fictifs Pôle nord Pôle sud Phase 2 Phase 3 t

8. N S N S Fonctionnement à vide Phase 1 Le champ tournant crée des pôles fictifs Ceux-ci attirent les pôles réels du rotor Pôle nord Pôle sud Phase 3 Phase 2 t

9. N S N S Fonctionnement en charge Phase 1 L’angle Θ (champ rotorique/champ statorique) dépend du couple développé Plus le couple résistant augmente, plus l’angle Θ augmente Pôle nord Pôle sud Hr Θ Hs Phase 3 Phase 2 Hr t

10. N S Hr N Θ S Fonctionnement en charge Phase 1 L’angle Θ (champ rotorique/champ statorique) dépend du couple développé Plus le couple résistant augmente, plus l’angle Θ augmente Pôle nord Pôle sud Hs Phase 3 Phase 2 t

11. Autopilotage des machines synchrones Le champ tournant du stator accroche le champ inducteur solidaire du rotor. Le rotor ne peut donc tourner qu’à la vitesse de synchronisme WS. le MCE a besoin d’une connaissance de la position relative du rotor par rapport au stator pour réaliser la synchronisation des courants d’induits avec le flux inducteur, c’est-à-dire l’autopilotage • Présentation d’autopilotage

12. Possibilité de l’autopilotage La machine synchrone est de loin la plus facile à piloter car le flux magnétique du rotor est créé uniquement soit par le moment magnétique de l’aimant permanent du rotor, soit par le courant inducteur continu envoyé dans le bobinage rotorique.

13. Réalisation de l’autopilotage • Contrôle de couple moteur Pour contrôler la rotation du rotor à vitesse variable, il faut à tout instant contrôler la valeur de son couple moteur. Nous avons vu dans l'introduction que ce couple est le résultat du produit vectoriel entre le champ magnétique B créé par le stator et le moment magnétique M du rotor: Le moment magnétique M est celui de l'aimant permanent ou de l'électro-aimant rotorique. La commande du couple se réduit à contrôler le module de B, c'est à dire le flux, et son orientation dans l'espace par rapport au rotor.

14. Capteur de position qui repère l’axe du rotor Onduleur de tension Vs MS 3 Commande - Vs +  • Contrôle de vitesse à l’aide: • d’un onduleur de tension Le capteur de position règle l’instant d’amorçage et de blocage des interrupteurs de manière à avoir le  voulu. La vitesse de rotation fixe la fréquence d’alimentation de la machine et impose le synchronisme entre Vs et Ev.

15. d’un commutateur de courant Le capteur de position fixe l’instant d’amorçage et de blocage des interrupteurs de manière à avoir le  désiré. La vitesse de rotation fixe la pulsation des courants statoriques et assure le synchronisme de champs.

16. Conclusion Les mécanismes de base du pilotage de la machine synchrone pourront ensuite être transposés pour être utilisés dans le pilotage de la machine asynchrone pour laquelle le flux rotorique est intimement lié au flux statorique; ceci provient du fait que le moment magnétique créé au rotor par les courants induits sont dus à la variation du flux statorique vue du rotor.