Machines Electriques Rotatives

Données Générales
Programme Académique	Formation ECAM LaSalle spécialité Génie Industriel et Mécanique			Responsable(s) Module : CAILLE Vincent,EL ACHKAR Maria
Type d'EC : Cours	Machines Electriques Rotatives (LAIGim06EMachElec)
TD : 4h00 TP : 12h00 Cours : 10h00 Travail personnel : 10h00 Durée totale: 28	Statut Obligatoire	Periode Semestre 6	Langue d'enseignement : Français

Objectifs Généraux
1- Identifier les phénomènes physiques en place dans les machines électriques (loi de l’électromagnétisme, Force de Laplace…) 2-Décrire la constitution des machines électriques tournantes : Machines à Courant Continu, Machine Synchrone, Machine Asynchrone (pièces mécaniques, nom des enroulements électriques, vocabulaire spécifique) 3- Déterminer les caractéristiques techniques et limites d’usages des 3 machines électriques tournantes citées précédemment (caractéristique couple-vitesse, rendement type, points de fonctionnement, fonctionnement en génératrice) 4- Concevoir et utiliser les modèles circuits des 3 machines électriques tournantes citées précédemment pour calculer des points de fonctionnement et déterminer leur efficacité énergétique. 5- Donner des exemples d'applications majeures de chaque famille : levage, production d’énergie, mobilités….

Objectifs Généraux

1- Identifier les phénomènes physiques en place dans les machines électriques (loi de l’électromagnétisme, Force de Laplace…)
2-Décrire la constitution des machines électriques tournantes : Machines à Courant Continu, Machine Synchrone, Machine Asynchrone (pièces mécaniques, nom des enroulements électriques, vocabulaire spécifique)
3- Déterminer les caractéristiques techniques et limites d’usages des 3 machines électriques tournantes citées précédemment (caractéristique couple-vitesse, rendement type, points de fonctionnement, fonctionnement en génératrice)
4- Concevoir et utiliser les modèles circuits des 3 machines électriques tournantes citées précédemment pour calculer des points de fonctionnement et déterminer leur efficacité énergétique.
5- Donner des exemples d'applications majeures de chaque famille : levage, production d’énergie, mobilités….

Contenu
Cours magistraux : - Introduction rapide sur les principes physique en jeux (révisions) - La machine à courant continu : description, particularité de conception des contacts électriques par balais-collecteurs. Réversibilité de la machine. Mode d’excitation séparé, shunt et série : description du modèle circuit et tracé des caractéristiques Couple et vitesse en fonction des tensions et courants d’induit. - Phénomène de champ tournant nécessaires aux machines alternatives . - Les machines alternatives : description, comparaison des différentes architecture de machine, rotor bobiné, présence d'aimant ou de rotor à cage). . Description de différents modèles circuit des machines électrique : pour la machine synchrone, modèle linéaire et de Behn-Eschenburg ; pour la machine asynchrone modèle circuit et analyse de la courbe couple-glissement qui en découle. - Mise en œuvre des machines alternatives : accrochage d'une machine synchrone au réseau et pilotage des machines asynchrones par variateur de fréquence. Travaux dirigés : - Étude des moteurs à courant continu de traction - Étude d'une machine synchrone et asynchrone de TGV Travaux pratiques : - TP groupe électrogène (MCC-MS) - TP de tracé des caractéristiques d'une MAS - TP découverte du pilotage des MS par variateur de fréquence

Contenu

Cours magistraux :
- Introduction rapide sur les principes physique en jeux (révisions)
- La machine à courant continu : description, particularité de conception des contacts électriques par balais-collecteurs. Réversibilité de la machine. Mode d’excitation séparé, shunt et série : description du modèle circuit et tracé des caractéristiques Couple et vitesse en fonction des tensions et courants d’induit.
- Phénomène de champ tournant nécessaires aux machines alternatives .
- Les machines alternatives : description, comparaison des différentes architecture de machine, rotor bobiné, présence d'aimant ou de rotor à cage). . Description de différents modèles circuit des machines électrique : pour la machine synchrone, modèle linéaire et de Behn-Eschenburg ; pour la machine asynchrone modèle circuit et analyse de la courbe couple-glissement qui en découle.
- Mise en œuvre des machines alternatives : accrochage d'une machine synchrone au réseau et pilotage des machines asynchrones par variateur de fréquence.

Travaux dirigés :
- Étude des moteurs à courant continu de traction
- Étude d'une machine synchrone et asynchrone de TGV

Travaux pratiques :
- TP groupe électrogène (MCC-MS)
- TP de tracé des caractéristiques d'une MAS
- TP découverte du pilotage des MS par variateur de fréquence

Prérequis
Circuits électriques et magnétiques 2

Bibliographie
Ressources recommandées : Théodore Wildi, & Sybille, G. (2005). Électrotechnique. De Boeck Supérieur. Chatelain, J. (1989). Machines électriques. PPUR Presses polytechniques.

Évaluation(s)
N°	Nature	Coefficient	Objectifs
1	Tous	0,6	Avoir des compétences techniques sur les machines tournantes (règles simplifiées de calcul des couples, vitesses, rendements). Connaitre un modèle simplifié pour chaque type de machine et leurs applications usuelles.
2	Tous	0,4	- Identifier/Modéliser les systèmes à l’aide des relevés obtenus sur les machines électriques - Vérifier le domaine de validité des modèles proposés pour chaque machines -Mettre en œuvre un pilotage de MAS et en comprendre les contraintes techniques et scientifiques