Le but assigné à une machine électrique tournante est une transformation de l’énergie mécanique en énergie électrique et vice versa. Selon le genre de la transformation, les machines électriques tournantes sont classées en :
> Génératrices, si elles transforment de l’énergie mécanique en énergie électrique ; telles que les alternateurs.
> Réceptrices, si elles transforment de l’énergie électrique en énergie mécanique ; ce sont les moteurs électriques.
Quelques dates intéressantes :
> 1820 : Découverte par Oersted de l’effet magnétique d’un courant électrique.
> 1831 : Découverte de l’induction magnétique par Faraday. Ce qui complète les lois de l’électromagnétisme.
> 1864 : Maxwell a établi les bases thermiques de l’électromagnétisme.
> 1890 – 1950 : les principales machines électriques sont découvertes et les recherches scientifiques se développaient pour augmenter les puissances spécifiques par l’introduction de systèmes de refroidissement et les matériaux actifs performants.
> 1948 : Découverte du transistor.
> 1958 : Découverte du thyristor.
Utilisation des machines :
>Machines synchrones : elles sont principalement utilisées dans la production de l’énergie électrique en tant qu’alternateurs.
>Machines asynchrones : utilisées principalement en tant que moteurs pour les entraînements industriels de toutes puissances.
>Machines à courant continu : utilisées principalement dans l’entraînement à vitesse variable, mais actuellement de moins en moins ; Elles sont supplantées de plus en plus par les machines à courant alternatif.
>Moteurs universels : très répandus pour les usages électroménagers.
>Moteurs pas à pas : principalement utilisés en robotique.
Les éléments constitutifs des machines électriques tournantes :
Outre les éléments mécaniques tels que la carcasse, l’arbre, les paliers, le cuve, etc…, les machines électriques tournantes comportent deux genres d’éléments actifs fondamentaux. Un circuit magnétique dont la fonction est de canaliser le flux magnétique. Ce circuit est constitué d’un matériau ferromagnétique très perméable (de perméabilité très grande) ; Un circuit électrique que constituent les enroulements dont la fonction est de conduire le courant électrique. Les enroulements sont constitués d’un matériau bon conducteur, généralement du cuivre ou de l’aluminium.
Différents types de charges :
a) Couple constant : C’est le cas d’une monte charge.
b) Couple proportionnel à vitesse : C=kN >> P=kN2. C’est le cas d’une charge entraînée à vitesse lente.
c) Couple quadratique : Cr=kN2 >> P=kN3 C’est le cas d’un ventilateur, d’une pompe (Existence d’une force de centrifuge).
d) Puissance constante : la vitesse est inversement proportionnelle au couple.
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