Formation ECAM Arts & Métiers
Ingénieur généraliste en 5 ans
Données Générales
Programme Académique Formation ECAM Arts & Métiers Responsables Module :
CARPENTIER Malorie
Type d'EC Cours
Cours : 14h00
TD : 4h00
TP : 8h00
Travail personnel 15h00
Durée totale : 41h00
Statut :
Obligatoire
Période :
SEMESTRE 6
Langue d'enseignement :
Français
Compétences visées
- Maitriser les principes physiques en place dans les machines électriques (loi de l'électromagnétisme, Force de Laplace…)
- Connaitre la constitution des machines électriques tournantes : Machines à Courant Continu, Machine Synchrone, Machine Asynchrone (pièces mécaniques, nom des enroulements électriques, vocabulaire spécifique)
- Maitriser 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)
- Connaitre les modèles circuits des 3 machines électriques tournantes citées précédemment et savoir les utiliser pour calculer des points de fonctionnement et déterminer leur efficacité énergétique.
- Connaitre les applications majeures de chaque famille : levage, production d'énergie, mobilités….

- Connaitre les modèles circuits des 3 machines tournantes citées précédemment et savoir les utiliser pour calculer des points de fonctionnement et déterminer leur efficacité énergétique.
- Connaitre les applications majeures de chaque famille : levage, production d'énergie, mobilités….
Contenu
Introduction aux machines tournantes : définition d'un convertisseur électromécanique, illustration, description générale des machines, rappel des lois électromagnétiques (Laplace, Lenz-Faraday) démonstration de la mise en place d'une force électromotrice et d'un couple dans une machine à structure simplifiée.
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.
La machine synchrone : description, comparaison machine à rotor bobiné et à aimants permanents. Démonstration de l'obtention du modèle circuit. Description de différents modèles de la machine synchrone : linéaire, Behn-Eschenburg et Potier. Mise en œuvre des machines synchrones : accrochage au réseau.
La machine asynchrone : description. Démonstration de l'obtention du modèle circuit. Tracé de la caractéristique couple-glissement et couple vitesse.
Ouverture sur l'utilisation des machines électriques dans la production d'énergie. Conférence sur l'adéquation énergie primaire-type de turbine-type de machine électrique
Travaux dirigés :
- Etude des moteurs à courant continu et asynchrone dans la traction ferroviaire, le cas du TGV
- Comparaison des modèles linéaires et de Behn-Eschenburg pour le calcul d'un point de fonctionnement d'un alternateur synchrone.
Prérequis
- Les réseaux électriques monophasés et triphasés
- Les circuits magnétiques
- Les transformateurs
- Le formalisme complexe appliqué à l'électricité
- Des notions en signal (Fondamental, harmonique, série de Fourier…)
- Connaitre les règles générales de l'électricité, loi d'Ohm, théorème de superposition….

Bibliographie
En bibliothèque :
Theodore Wildi, Electrotechnique, 2015.
J. Chatelain, Machines électriques, Tome 1, Dunod
Évaluation(s)
Nature Coefficient Objectifs
1Devoir écrit2Avoir 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.
2TP1- Câbler et manipuler sur : Moteur asynchrone couplé mécaniquement avec une autre machine électrique Machine à courant continu couplé mécaniquement à un autre système électrique (MS ou MCC) - Identifier/Modéliser les systèmes à l’aide des relevés obtenus - Vérifier le domaine de validité des modèles proposés