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Auteur(s)
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François BERNOT : Ingénieur Supélec - Professeur des universités - Consultant industriel - Mise à jour des articles D 496 et D 497 - de Jean-François HEUILLARD (Alsthom Atlantique)
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Cette série de trois articles traite de la conception des alternateurs de grande puissance. La première partie [D 3 550] présente le cahier des charges et des principes généraux de dimensionnement. Cette deuxième partie [D 3 551] met en application ces notions, en présentant les contraintes limites de dimensionnement d’une machine : diamètre rotorique, efforts mécaniques maximums, etc. Elle présente ensuite une analyse des flux magnétiques, associée au choix de l’entrefer. Elle se termine par la présentation de l’optimisation des ampèretours, avec prise en compte de la saturation du fer.
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Relations entre puissance et dimensionnement électromagnétique
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4. Ampèretours à vide et en charge
On dispose aujourd’hui de méthodes numériques permettant de tracer les lignes d’induction dans la coupe transversale d’une machine pour les fonctionnements à vide et en charge [24] [25]. Ce mode de détermination est en général coûteux en temps de calcul. Nous nous contenterons ici de procédés simples utilisant des sommations graphiques de caractéristiques élémentaires conduisant à une précision suffisante dans tout le domaine de fonctionnement de la machine. La précision dépendra de la finesse de séparation en éléments simples.
4.1 Caractéristique partielle d’un circuit magnétique saturable
On trouve sur les figures 10 et 11 les courbes de magnétisation
des tôles et des aciers magnétiques utilisés pour les machines synchrones (article Alliages fer-silicium ). Les calculs d’induction effectués au paragraphe 3.2 supposent que toutes les lignes d’induction sont canalisées par les matériaux magnétiques ; ils déterminent ainsi une induction apparente
.
l’unité normalisée pour le champ magnétique est l’ampère par mètre mais, pratiquement, dans l’industrie, on préfère employer l’ampèretour par mètre, qui convient mieux à la décomposition d’un circuit magnétique complexe en éléments...
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