Machines électriques


Les machines électriques comprennent les générateurs, les moteurs électriques et les convertisseurs statiques d'énergie tels que les transformateurs. Un générateur produit un courant électrique dont la fréquence est déterminée par la vitesse de rotation du rotor alors qu’un moteur absorbe un courant électrique dont la fréquence détermine la vitesse de rotation de la machine.

 
Installation du rotor d'un génerateur hydraulique © Hydropower Consult
 

Les machines les plus communes sont les machines asynchrones, synchrones et les machines à courant continu. Ces derniéres ont laissé la place aux moteurs alternatifs pour les moteurs de puissance supérieure à plusieurs kW.

Stators de machines à courant alternatif

Les machines asynchrones et synchrones ont un stator construit de façon similaire. Un stator constitué de plaques laquées superposées comprend des rainures dans lesquelles repartis de façon régulière sur la circonférence sont placés des conducteurs de cuivre reliés entre eux en trois bobines, une pour chaque phase. Les parties des bobines émergeant du domaine ferreux sont connectées par l'intermédiaire d'un terminal de connections au réseau électrique. La totalité des bobines est isolée selon la tension et selon la classe d'isolation.


Construction d'un rotor

 

Les bobines et leurs connections à l'extérieur du domaine ferreux du stator doivent être soutenues et parfaitement isolées les unes des autres. La géométrie résultante est d'un point de vue calcul CFD particulièrement compliquée.

Rotors de machines à courant alternatif

Les machines asynchrones sont différenciées selon un rotor à cage d'écureuil ou bien un rotor à bague de frottement. Le rotor à cage d'écureuil est un type spécial de moteur asynchrones, pour lequel les rainures sont remplies de barres compactes de conducteur en cuivre ou en aluminium, qui sont reliées de chaque côté par des anneaux conducteurs, ce bobinage est parfois remplacé par des aimants permanents pour des petites et moyennes puissances.


Moteur à cage d'écureuil avec son convertisseur de vitesse

Les machines synchrones sont différenciées selon un rotor à pôles lisses ou bien un rotor à pôles saillants. On peut utiliser pour une rotation rapide un inducteur synchrone à pôles lisses, dans ce cas les bobines sont disposées dans des encoches ou bien pour une rotation lente un inducteur à pôles saillants dans ce cas les bobines sont enroulées autour des pôles. Pour les deux types de rotor, les bobines du rotor sont alimentées par un courant continu dit d'excitation.

Aktuell:
Mr. Segond est menbre expert du SCO Expert Pool.
SCO Expert Pool est un réseau d’ingénieurs conseil pour le dimensionnement et la fabrication de machines électriques. Les 22 experts sont des spécialistes reconnus ayant chacun une activité complémentaire.

News:
Article sur E-Cooling en mai 2017
periodical Engineering Edge
(article pages 18 et 19)

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