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Auteur(s)
-
François BERNOT : Ingénieur Supélec - Professeur des universités - Consultant industriel
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Mise à jour des articles D 495 et D 496 de Jean-François HEUILLARD (Alsthom Atlantique)
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. La deuxième partie [D 3 351] met en application ces notions, en présentant les contraintes limites de dimensionnement d’une machine . Cette troisième partie complète les notions abordées dans les deux premières, en traitant des pertes dans la machine : fer, mécaniques, Joule, supplémentaires, et de leur évacuation. Enfin, l’optimisation de la machine est abordée, au travers des rendements et de la maximisation de la puissance extraite.
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Pertes et rendement
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2. Optimisation d’une machine synchrone
le lecteur pourra se reporter aux références [27][28][29][30].
La relation (1) de [D 3 551] exprime que la puissance apparente d’une machine est proportionnelle au produit
. Ainsi, la source de puissance dans une machine réside dans les deux grandeurs flux et courant, mais chacune de ces deux quantités n’est pas directement utilisable ; en effet :
-
une partie du flux ne participe pas à la création de puissance : c’est le flux de fuites qui sature inutilement les circuits magnétiques ;
-
une partie du courant est inutile soit parce qu’elle sert à magnétiser le fer et l’entrefer, soit parce qu’elle sert à engendrer de l’énergie réactive.
Si l’on cherche à isoler ces différents déchets, il est préférable de considérer la puissance active P (en W) de la machine.
Avec la relation (1) de [D 3 551], on a :
que l’on cherche à écrire sous la forme :
( 7 )
avec :
-
![]()
et
![]()
: - flux et ampèretours totaux portés par un pôle du rotor
-
![]()
...
et
...
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Optimisation d’une machine synchrone
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BARRET (P.) - Électrotechnique générale. Tome III : Machines tournantes à courant alternatif. Tome IV : Régimes transitoires des machines tournantes - . Cours de l’École supérieure d’électricité.
-
(2) - CONCORDIA (C.) - Synchronous machines – Theory and performance - . John Wiley and Sons, Chapman and Hall Ltd (1951).
-
(3) - RICHTER (R.) - Elektrische Maschinen. 2. Band : Synchronmaschinen und Einankerumformer - . 2 Auflage, Birkhäuser Verlag (1953).
-
(4) - SCHUISKY (W.) - Berechnung elektischer Maschinen - . Springer Verlag (1960).
-
(5) - ADKINS (B.) - The general theory of electrical machines - . Chapman and Hall Ltd (1964).
-
(6) - SEQUENZ (H.) - Elektrische Maschinen - . 8, Auflage, Springer Verlag (1971).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Alliage fer-silicium
-
Bobinage des machines tournantes à courant alternatif
-
Pertes dans les machines tournantes
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Refroidissement des machines électriques tournantes
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Machines synchrones
-
Turboalternateurs
-
...
NORMES
-
Machines électriques tournantes - Partie 1 : Caractéristiques assignées et caractéristiques de fonctionnement. Remplace : NF C 51-111. - NF EN 60034-1 - mars 2001
-
Machines électriques tournantes - Méthodes pour la détermination des pertes et du rendement des machines électriques tournantes à partir d’essais. - NF C 51-112 - nov. 1975
-
Machines électriques tournantes - Partie 2 : Méthodes pour la détermination des pertes et du rendement des machines électriques tournantes à partir d’essais. - Pr NF EN 60034-2 - mai 1996
-
American National Standard Requirements for Combustion Gas Turbine Driven Cylindrical Rotor Synchronous Generators. - ANSI C50.14 - 1977
-
American National Standard Requirements for Cylindrical-Rotor Synchronous Generators. - ANSI C50.13 - 1977
-
Machines électriques tournantes. Partie 1 : Caractéristiques assignées et caractéristiques de fonctionnement. - CEI 60034-1 - août 1998
-
Machines électriques...
ANNEXES
Commission électrotechnique internationale (CEI)
http://www.iec.ch
Union technique de l’électricité et de la communication (UTE)
http://www.ute-fr.com
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