Rapport De Stage

RESUME THEORIQUE

Module M20 : Installation et réparation des machines à CC

Spécialité : ESA-MMO

Niveau : Technicien spécialisé

Elaboré par : Mme Yaakoubi

CFP Génie mécanique

À noter qu’en électrotechnique le terme continu signifie que les grandeurs électriques

(Potentiels et courants) sont unidirectionnelles et de valeur moyenne non nulle (cela ne

Signifie donc pas que la grandeur est constante dans le temps

LA MACHINE A COURANT CONTINU

Description et principe de fonctionnement

I-Description

Une machine à courant continu est un convertisseur électromécanique d’énergie :

elle peut s’utiliser de deux manières :

– en moteur, l’énergie est fournie sous forme électrique et récupérée sous forme

d’énergie mécanique par l’intermédiaire d’un couple ;

– en génératrice, l’énergie est fournie sous forme mécanique et récupérée sous

forme d’énergie électrique par l’intermédiaire d’une force électromotrice.

Stator, rotor, balais et collecteur

On peut distinguer les parties suivantes dans une machine à courant continu :

– Le stator (inducteur) est la partie fixe de la machine. Elle comporte un dispositif qui crée un champ magnétique permanent. Il s’agit d’aimants permanents dans les moteurs de petite taille (jouet, petit électroménager,...) et d’électroaimants (une bobine parcourue par un courant associée à un aimant) dans les moteurs plus puissants.

On

– Le rotor (induit) est la partie mobile du moteur. Le rotor tourne autour d’un axe fixe. Des spires conductrices logées dans des encoches sont parcourues par un courant.

Le rotor est séparé du stator par un entrefer. L’ensemble {stator,entrefer,rotor }constitue le circuit magnétique.

-Le collecteur et les balais : permettent d’accéder au circuit électrique rotorique . Le collecteur est un interrupteur tournant qui assure la distribution du courant dans l´induit. Le collecteur permet d´inverser le sens du courant dans chaque groupe de spires de l´induit lors du passage dans le plan neutre. Ainsi il permet de maintenir le couple dû aux forces de Laplace dans le même sens, et d´entretenir ainsi le mouvement de l´induit.

Symbole :

Pôles auxiliaires

1) Pôles auxiliaires de commutation

Lorsqu'un conducteur passe sous la ligne neutre, le courant, qui le traverse, s'inverse grâce au système balais collecteur: c'est la commutation.

Aux bornes de la spire inductive apparaît alors une f.é.m d'auto-induction, qui tend à maintenir l'ancien sens du courant et qui se manifeste par un arc électrique entre le balai et la lame du collecteur qui le quitte.

Afin de remédier à ce problème, qui conduit à une usure prématurée des balais et du collecteur, la machine est équipée de pôles auxiliaires de commutation.

Ces derniers sont montés en série avec l'induit et ont une action localisée à la zone où se produisent ces inversions brutales de courant.

.2) Pôles auxiliaires de compensation

L'induit étant traversé par un courant I, il crée son propre champ magnétique, qui perturbe le champ magnétique dans l'entrefer de la machine normalement créé par l'inducteur. Ce phénomène est appelé réaction magnétique d'induit. RMI

Pour remédier à cet inconvénient, il est fréquemment ajouté à la machine des enroulements de compensation. Ceux-ci sont insérés dans les pôles inducteurs et reliés en série avec l'induit, de façon à compenser l'influence du courant induit sur l'état magnétique de la machine.

On pourra considérer que le flux, donc, ne dépendra plus que de l'inducteur

II Principe de fonctionnement

Force électromagnétique

Courant + Champ magnétique Force Electromagnétique F

Force + Champ magnétique Force Electromotrice E fem

a) pour une machine bipolaire :

(1spire=2conducteurs)

b) pour une machine multipolaire et multiconducteurs actifs

E =p /a N.n. p :,nombre de paires de pôles de la machine

a : nombre de paires de voies d’enroulement de l’induit

Couple électromagnétique

Expression du moment du

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