Machine à Courant Continu

MACHINE A COURANT CONTINU

I. Introduction

Les modes d’utilisation :

machine outils, levage pour faible vitesse

traction , démarreur de voiture forte puissance

ce moteur tend à disparaître en raison de l’entretien chères et de son coût mais reste très utilisé en faible puissance ( >400 W) pour son fort couple de démarrage et vitesse variable facile

II. Constitution

1) Structure Voir polycopie

2) Détail

Inducteur : magnétise la machine par un champ magnétique ( permet ou excitation), il est bobine pour crée le champ magnétique.

Induit : c’est le rotor, il subit les effets de l’inducteur. Il est fait de tôle empile , il ya des encoche qui permette l’alimentation de la machine. Le courant circule dans ces encoches.

Stator : carcasse de la machine en acier doux massif.

3 types d’excitation :

Aimant permanent

Indépendante

Série (dire que l’on ne va pas voir cette partie)

2 alimentations nécessaires : pour l’induit et pour l’inducteur

3) Vocabulaire

I et U : tension et courant induit

Iexc et Uexc : courant et tension d’inducteur ou d ‘excitation

n : fréquence de rotation en tr/min

Ω : vitesse angulaire en rad/s (rappel de la conversion Ω = n*2pi/60 )

Tem : moment du couple electromagnetique sur le rotor

Tu : moment du couple utile (dispo sur l’arbre de transmission)

III. Principe de fonctionnement :

1) Réversibilité

2) Principe

Tout repose sur la force de LAPLACE (refaire rapidement l’exp du rail )

Expliquer d’abord au tableau pour un conducteur puis donner le poly MMC Laplace qu’il complète.

IV. Etude du moteur à excitation indépendante.

1) Notion de flux

Tout champ magnétique à travers une surface crée un flux magnétique (analogie avec le débit d’eau dans un fleuve) On a flux = B . S

Or le champ B dépend du courant donc le flux dépend du courant.

Dans le cas de la machine à courant continu, le champ dépend du courant inducteur, donc le flux dépend du courant d’excitation Iexc.

2) Création d’une Fem :

Montrer expérience du cadre tournant et faire l’analogie. Création d’une fem induite

L’aimant est le stator et le cadre représente le rotor , on retrouve le même phénomène dans le moteur

3) Schéma équivalent

La F.e.m est crée par le phénomène d’induction

R : résistance bobinage d’induit

L : inductance inducteur.

r : résistance d’inducteur.

Remarque : si l’inducteur est un aimant permanent on ne le représente pas.

V. Les lois du MCC :

1) Expression de la tension U

Refaire le schéma induit et en écrivant la loi des mailles retrouvé :

U = E + RI

2) Expression de la Fem induite E

De quoi dépend E ? D’après ce qui a été dit avant retrouver :

E = k Φ

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