Cours constitution de la machine à courant continu, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Machines à courant continu- Génératrices à courant continu

a) Le sens du courant qui dépend de la polarité de la fém. induite est déterminé par la règle du flux maximal. En effet, un circuit électrique fermé, parcouru par un courant I, placé dans un milieu d’induction magnétique B et capable de se déformer ou de se déplacer, tend vers une position d’équilibre stable correspondant au flux maximal embrassé par ce circuit. Ce flux maximal est rentrant par la face sud du circuit. Il convient de rappeler que les faces Sud et Nord d’un circuit sont déterminées par la règle du tire-bouchon. En faisant tourner le tire-bouchon dans le sens de parcours du courant, il progresse du sud vers le nord.
b) Appliquons cela au cas du dispositif de l’expérience n°1 : • Le circuit ACHA’A traversé par le courant I est déformable : le conducteur AA’ est mobile ; compte tenu du sens de I, la face « haut » est le sud, tandis que la face « bas » est le nord. Ainsi donc, les lignes d’induction, c’est-à-dire les lignes de B pénètrent par la face sud du circuit. (c-à-d par le haut et sortent par le bas) • Avant déplacement, le flux embrassé par le circuit est 0 0 . . xB =Φ . • Après déplacement, le flux embrassé devient 1 1 . . xB =Φ • On doit donc avoir 1 Φ> 0 Φ . deux cas sont à envisager α ) B a le sens indiqué sur le schéma : le sens du courant doit être de sorte que la face Sud soit au dessus et la face Nord en dessous β ) B a le sens contraire, alors le courant change de sens dans la tige Ces deux expériences sont à la base du fonctionnement des machines à courant continu. La première concerne le fonctionnement moteur et la seconde le fonctionnement en génératrice.

DESCRIPTION DE LA MACHINE A COURANT CONTINU

Constitution de la machine à courant continu

En tant que machine tournante, la machine à courant continu comporte essentiellement • une partie fixe appelée stator ou encore inducteur ; • une partie mobile circulaire appelée rotor ou induit, les deux parties étant séparées par un entrefer, • et des accessoires (exemple : le collecteur) qui constituent son environnement. D’un point de vue électrique, la machine se compose des éléments suivants : (i) un circuit magnétique et (ii) deux circuits électriques.
a) Le circuit magnétique Celui-ci est formé d’une partie ferromagnétique ou carcasse et d’un entrefer. La carcasse appartient pour partie au stator solidaire du bâti et pour partie au rotor qui est en fait un cylindre concentrique mobile autour d’un arbre.
Le circuit magnétique a pour fonctions principales la création du flux magnétique et sa canalisation vers l’entrefer qui est le siège des phénomènes électromécaniques, responsables de l’apparition du couple dû à l’action du flux du stator sur le courant du rotor
b) Le circuit électrique de l’inducteur Constitué de bobines branchées en série, il est alimenté en courant continu. Les bobines enroulées autour des noyaux polaires sont la source du champ magnétique. Suivant le nombre de bobines inductrices, on obtient : • soit (i) une machine bipolaire ; on distingue l’axe des pôles et la droite perpendiculaire à l’axe des pôles qui est appelée ligne neutre. • soit une machine multipolaire comportant 2p pôles (p pôles Nord et p pôles Sud). Cependant l’étude d’une machine 2p pôles peut être ramenée à celle d’une machine bipolaire.
Remarque : dans certaines machines de faible puissance, on utilise des aimants permanents à base de ferrites ou de terres rares, comme sources de champ magnétique, et donc comme inducteur.