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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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Lire l’articleINTRODUCTION
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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Ampèretours à vide et en charge
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3. Dimensionnement. Fuites magnétiques
À ce stade du calcul, les dimensions principales (diamètre d’alésage du stator
, longueur active L) sont connues, de même que le bobinage du stator. La valeur du produit
, donnée par la relation [1], permet de connaître les valeurs de
et
.
Le dimensionnement géométrique des encoches du stator et des enroulements du rotor est alors fonction :
-
du niveau de saturation admissible dans le circuit magnétique de l’induit (dents et couronne du stator) ;
-
des densités de courant admissibles dans les enroulements du stator et du rotor, dont les valeurs dépendent des procédés de refroidissement utilisés (article Refroidissement des machines électriques tournantes ).
3.1 Choix de l’entrefer
D’après les relations (37), (38) et (40) de [D 3 550], les ampèretours d’entrefer correspondant au régime de fonctionnement à vide sont égaux à :
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