La Machine Synchrone : Fonctionnement et Modèle

Génération d’un Champ tournant

• La circulation d’un courant entraine l’apparition d’un champ magnétique B=µ.I
• Si ce courant est sinusoïdal (ou plus exactement à valeur moyenne sinusoïdale), alors le champ magnétique est sinusoïdal
• L’association de 3 bobines, décalées dans l’espace de $\frac{2.\pi}{3}$, alimentées par un système de tensions triphasées (décalage dans le temps de $\frac{2.\pi}{3}$ ), génère 3 champs sinusoidaux. La somme vectorielle de ces champs correspond au champ tournant

Un rotor constitué d'un aimant permanent (ou d'un électroaimant) suit alors ce champ tournant.

REMARQUE : Nombre de paires de poles La répétition d’un bobinage autour du stator induit une répétition de l’aimantation Nord-Sud. L’augmentation du nombre de poles à pour effet de diminuer la vitesse de rotation à même pulsation des tensions statoriques. $\Omega=\frac{\omega}{p}$

---

Structure de commande

---

Modèle de Behn Eschenburg

Considérons une bobine statorique.

• Une bobine est forcément inductive (enroulement) –> L
• Les fils ont une certaine résistivité –> R
• Le rotor étant constitué d’un aimant permanent, ce dernier génére un flux magnétique.
• Ce flux magnétique étant en mouvement vis à vis du stator, on voit apparaitre au stator une fem induite. –> $E=K\Phi.p.\Omega$

Modèle d'une bobine statorique :

Diagramme Vectoriel en négligeant R :

Conversion Electromécanique : Pe –> Pm
$Pe=3.V.I.cos(\psi) = 3.E.I.cos(\nu)$
$Pm=C.\Omega$
–> $C.\Omega = 3.E.I.cos(\nu)$
or $E=K\Phi.p.\Omega$
$C.\Omega = 3.K\Phi.p.\Omega.I.cos(\nu)$
$C = 3.K\Phi.p.I.cos(\nu)$

$\boxed{ C = \alpha.I.cos(\nu) }$

Le couple est proportionnel au courant (comme dans tout moteur électrique).
$\nu$ est appelé angle d’autopilotage.
Pour avoir un fonctionnement à couple max, $\nu = 0$

---