Entraînements électriques. 2 , Machines électriques industrielles

Résumé

Une présentation des principes de base des machines à courant alternatif suivie d'une analyse des machines asynchrones et synchrones. Une modélisation vectorielle à partir des lois détaillées dans le 1er volume est proposée. Avec des exercices corrigés.

Éditeur(s)
- Hermès science publications
Date
- 2007
Langues
- Français
Description matérielle
- 374 p. : ill. ; 24 cm
Collections
- Collection Sciences et technologies de l'énergie électrique
Sujet(s)
ISBN
- 2-7462-1557-3
Indice
- 621.33 Transformateurs et machines électriques, traction électrique
Quatrième de couverture
- Entraînements électriques, ouvrage en deux volumes, traite des machines électriques courantes et de leurs alimentations électroniques de puissance qui sont aujourd'hui indissociables.
  Après une présentation des principes de base des machines à courant alternatif qui constituent la grande majorité des motorisations industrielles, cet ouvrage propose une étude complète des machines asynchrones et synchrones vues par les utilisateurs. La modélisation vectorielle utilisée permet d'obtenir des équations générales et synthétiques directement à partir des lois rappelées dans le premier volume.
  Les derniers chapitres sont consacrés aux systèmes à vitesse variable utilisant les machines précédentes et aux machines de plus faibles puissances. Des exercices illustrent les différentes présentations théoriques.
Tables des matières
- - Entraînements électriques 2
  - Machines électriques industrielles
  - Robert Perret/Albert Foggia/Elisabeth Rullière/Pascal Tixador
  - Lavoisier
  - Avant-propos 11
  - Robert Perret
  - Chapitre 1. Principe des machines électriques à champ tournant 15
  - 1.1. Description des machines à courant alternatif16
  - 1.2. Enroulement monophasé18
  - 1.2.1. Bobine diamétrale18
  - 1.2.2. Enroulement réparti à q bobines22
  - 1.2.3. Application au coefficient de raccourcissement26
  - 1.2.4. Machine monophasée à 2p pôles27
  - 1.2.5. Conclusion29
  - 1.3. Machine triphasée (polyphasée)31
  - 1.3.1. Définitions31
  - 1.3.2. Répartition des f.m.m.31
  - 1.3.3. F.m.m. harmoniques35
  - 1.3.4. Enroulements triphasés à une couche36
  - 1.3.5. Enroulement triphasé à deux couches38
  - 1.4. Inductances et mutuelles40
  - 1.4.1. Rappels40
  - 1.4.1.1. Inductance propre d'une bobine43
  - 1.4.1.2. Inductances mutuelles44
  - 1.4.1.3. Inductances de fuites45
  - 1.4.2. Inductances du stator des machines triphasées47
  - 1.4.2.1. Cas d'une machine à entrefer régulier47
  - 1.4.2.2. Cas d'une machine à entrefer variable52
  - 1.4.2.3. Mesures des inductances cycliques56
  - 1.4.2.4. Conclusion57
  - 1.4.3. Mutuelle inductance entre une bobine du stator et une bobine du rotor58
  - 1.4.3.1. Cas des machines à entrefer régulier58
  - 1.4.3.2. Cas des machines à entrefer variable59
  - 1.4.3.3. Mesure de M_SR59
  - 1.5. Conclusion60
  - Exercice 1.1. Champ tournant statorique61
  - Exercice 1.2. Bobinages triphasés71
  - Exercice 1.3. Calcul d'inductances79
  - Exercice 1.4. Enroulement concentré91
  - Chapitre 2. Machines asynchrones triphasées 105
  - 2.1. Description générale105
  - 2.2. Principe de fonctionnement108
  - 2.2.1. Fonctionnements comme moteur, génératrice ou frein108
  - 2.2.2. Fonctionnements comme régulateur à induction111
  - 2.3. Constituants112
  - 2.3.1. Stator112
  - 2.3.2. Rotor113
  - 2.3.2.1. Rotor à cage114
  - 2.3.2.2. Rotor bobiné117
  - 2.3.2.3. Rotor massif118
  - 2.4. Modélisation vectorielle de la machine asynchrone118
  - 2.4.1. Hypothèses119
  - 2.4.2. Modélisation du stator119
  - 2.4.3. Modélisation du rotor à cage d'écureuil rotorique119
  - 2.4.3.1. Détermination du flux vectoriel dans le repère S121
  - 2.4.3.2. Equations du rotor121
  - 2.4.4. Equations de la machine dans le repère statorique122
  - 2.4.5. Equations de la machine symétrisées dans le repère statorique S123
  - 2.4.6. Schéma équivalent dans le repère statorique124
  - 2.4.7. Equations du moteur dans le repère T(dq) tournant à la vitesse de synchronisme Omega_S (angles électriques)127
  - 2.4.8. Calcul du couple128
  - 2.5. Machine asynchrone en régime permanent et alimentation en tensions triphasées, équilibrées, sinusoïdales129
  - 2.5.1. Schéma équivalent en régime permanent129
  - 2.5.2. Identification du schéma équivalent à partir des mesures131
  - 2.5.2.1. Essai à vide131
  - 2.5.2.2. Essai rotor bloqué132
  - 2.5.2.3. Conclusion133
  - 2.5.3. Calcul du couple moyen en régime permanent133
  - 2.5.3.1. Courants rotoriques réels133
  - 2.5.3.2. Calcul du couple moyen134
  - 2.5.4. Bilan de puissance-relations fondamentales134
  - 2.6. Principales utilisations de la machine asynchrone alimentée par un réseau de tension et fréquence constante137
  - 2.6.1. Fonctionnement en moteur137
  - 2.6.1.1. Caractéristique couple-vitesse137
  - 2.6.1.2. Facteur de puissance, rendement, puissances active et réactive139
  - 2.6.1.3. Courant absorbé, démarrage142
  - 2.6.1.4. Machine à cage avec déplacement de courant144
  - 2.6.1.5. Conclusion, variation non électronique de vitesse145
  - 2.6.2. Fonctionnement en génératrice146
  - 2.6.3. Fonctionnement en frein147
  - 2.6.4. Fonctionnement en moteur à vitesse variable dans le cas d'une alimentation à fréquence fixe149
  - 2.6.4.1. Variation de vitesse par variation de la tension à fréquence constante149
  - 2.6.4.2. Variation de vitesse par action sur la résistance du rotor d'un moteur à bagues alimenté à tension et fréquence fixes150
  - 2.6.5. Présentation de quelques régimes transitoires152
  - 2.7. Conclusion et résumé154
  - Exercice 2.1. Machine asynchrone : fonctionnement à tension constante et à fréquence constante157
  - Exercice 2.2. Machine asynchrone : fonctionnement en génératrice171
  - Exercice 2.3. Moteur asynchrone : cascade hyposynchrone177
  - Exercice 2.4. Moteur asynchrone alimenté en courant185
  - Chapitre 3. Machines synchrones 191
  - 3.1. Principe et constitution191
  - 3.1.1. Description générale191
  - 3.1.2. Principe de fonctionnement194
  - 3.1.3. Constituants195
  - 3.1.3.1. Inducteur tournant bobiné195
  - 3.1.3.2. Inducteur tournant à aimants permanents199
  - 3.1.3.3. Inducteur tournant à double excitation200
  - 3.1.3.4. Induit statorique200
  - 3.2. Fonctionnements à vide et en charge, en alternateur ou en générateur203
  - 3.2.1. Fonctionnement à vide203
  - 3.2.1.1. Flux créé par le rotor (flux rotorique)204
  - 3.2.1.2. F.e.m à vide205
  - 3.2.2. Machine en charge206
  - 3.3. Modélisation de la machine synchrone sans amortisseurs207
  - 3.3.1. Hypothèses207
  - 3.3.2. Equation vectorielle d'une machine à entrefer lisse208
  - 3.3.2.1. Dans le repère statorique S (Alphaß)208
  - 3.3.2.2. Equations dans le repère tournant T(dq)210
  - 3.3.2.3. Calcul du couple212
  - 3.3.3. Etude de la machine à entrefer variable213
  - 3.3.3.1. Equation vectorielle dans le repère S213
  - 3.3.3.2. Equations dans le repère T213
  - 3.3.3.3. Calcul du couple214
  - 3.4. Modèle des machines en régime permanent sinusoïdal équilibré215
  - 3.4.1. Calcul des performances d'une machine à entrefer lisse en régime permanent216
  - 3.4.1.1. Calcul du couple216
  - 3.4.1.2. Diagramme de Beln Eschenburg (équations de la machine à pôles lisses en régime permanent)217
  - 3.4.1.3. Identification des paramètres de la machine219
  - 3.4.2. Performances de la machine à entrefer variable en régime permanent sinusoïdal220
  - 3.4.2.1. Equations de la machine220
  - 3.4.2.2. Calcul du couple221
  - 3.4.3. Conclusion221
  - 3.5. Etude d'une machine synchrone avec circuits amortisseurs222
  - 3.6. Fonctionnement en régime permanent comme alternateur226
  - 3.6.1. Machine synchrone reliée à un réseau de puissance infinie226
  - 3.6.1.1. Diagramme de fonctionnement226
  - 3.6.1.2. Limites de fonctionnement232
  - 3.6.1.3. Couplage d'un alternateur sur un réseau234
  - 3.6.1.4. Nouveaux concepts235
  - 3.6.1.5. Fonctionnements particuliers236
  - 3.6.1.6. Fonctionnement comme moteur synchrone238
  - 3.6.2. Alternateur isolé ou autonome241
  - 3.7. Pertes, rendement et quelques ordres de grandeurs244
  - 3.7.1. Bilan de puissance244
  - 3.7.2. Exemples245
  - 3.7.3. Eléments de dimensionnement246
  - 3.8. Conclusion et résumé247
  - Exercice 3.1. Machine synchrone : fonctionnement de la machine couplée au réseau249
  - Exercice 3.2. Machine synchrone : fonctionnement en alternateur indépendant259
  - Exercice 3.3. Etude d'une machine synchrone entraînée par une éolienne267
  - Chapitre 4. Machines polyphasées à vitesse variable 275
  - 4.1. Introduction275
  - 4.2. Machine asynchrone triphasée à vitesse variable279
  - 4.2.1. Variation de vitesse par alimentation en boucle ouverte et à loi V/f imposée281
  - 4.2.1.1. Principe de la méthode281
  - 4.2.1.2. Mise en oeuvre283
  - 4.2.2. Contrôle dynamique du couple par contrôle du flux rotorique : commande à flux orienté286
  - 4.2.2.1. Principe de la méthode286
  - 4.2.2.2. Algorithmes de contrôle du couple288
  - 4.2.2.3. Mise en oeuvre290
  - 4.2.2.4. Performances obtenues293
  - 4.2.2.5. Installation du flux rotorique Phi₂ sur l'axe d du repère T294
  - 4.2.2.6. Régulation de vitesse296
  - 4.3. Variation de vitesse avec des machines synchrones296
  - 4.3.1. Nécessité d'un autopilotage297
  - 4.3.2. Principe de l'autopilotage299
  - 4.3.3. Commande dans les axes abc (commande scalaire)303
  - 4.3.4. Commande dans le repère tournant (dq) ; commande vectorielle306
  - 4.3.5. Réversibilités309
  - 4.4. Conclusion310
  - Exercice 4.1. Machine asynchrone à vitesse variable313
  - Exercice 4.2. Machine asynchrone à commande vectorielle319
  - Exercice 4.3. Modèle d'une machine synchrone triphasée à aimants325
  - Exercice 4.4. Commande de la vitesse d'une machine synchrone triphasée à enroulement inducteur333
  - Exercice 4.5. Influence de la charge mécanique341
  - Chapitre 5. Machines électriques tournantes spéciales 349
  - 5.1. Introduction349
  - 5.2. Machines monophasées350
  - 5.2.1. Les moteurs à collecteur350
  - 5.2.2. Moteurs asynchrones monophasés à capacité de démarrage352
  - 5.2.3. Machines asynchrones monophasées à spires de déphasage357
  - 5.3. Machines synchrones triphasées357
  - 5.3.1. Le machines synchrones à griffes358
  - 5.3.2. Les machines à reluctance commutée359
  - 5.4. Machines asynchrones triphasées362
  - 5.4.1. Machines asynchrones synchronisées362
  - 5.4.2. Machines asynchrones à double alimentation363
  - 5.5. Conclusion365
  - Bibliographie 367
Origine de la notice:
- BPI