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Auteur(s)
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Jacques SAINT-MICHEL : Directeur Scientifique Moteurs Leroy Somer
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article traite des bobinages polyphasés des machines tournantes à courant alternatif. Dans un but de simplification, on s’est limité au cas des enroulements triphasés qui sont de loin les plus répandus. Les développements théoriques, largement détaillés, pourront cependant être facilement généralisés par les lecteurs qui le souhaitent à tout autre nombre de phases. Les bobinages décrits ici sont ceux que l’on rencontre au stator des machines synchrones et asynchrones, ainsi qu’au rotor des machines asynchrones à bagues. Ils sont destinés à créer, lorsqu’on les alimente par un système de tensions ou de courants triphasés, un champ magnétique tournant. On pourrait naturellement transposer les mêmes principes à des schémas développés à plat, pour créer un champ magnétique glissant, utilisable dans des moteurs linéaires par exemple.
Les aspects qualitatifs, puis quantitatifs, et enfin pratiques sont successivement abordés. Pour une meilleure compréhension, la plupart des schémas sont représentés développés, de manière à simplifier la représentation des connexions frontales. Quant au schéma en coupe, il se présente de manière générale comme sur la figure 1.
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Analyse quantitative des propriétés des bobinages
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2. Champ produit par un bobinage triphasé
2.1 Généralités
Au cours du paragraphe 1.1 nous nous sommes limités au cas de bobinages monophasés. Nous traiterons ici le cas des bobinages polyphasés et plus particulièrement triphasés.
Un bobinage triphasé est en fait constitué de la juxtaposition de trois bobinages monophasés identiques, décalés angulairement les uns par rapport aux autres d’un angle de
radians électriques, soit
radians géométriques pour un champ bipolaire,
pour un champ tétrapolaire, et ainsi de suite, et donc, de manière plus synthétique,
du pas polaire.
La figure 7 représente très schématiquement un moteur asynchrone à rotor bobiné. Dans ce type de moteur, chaque armature, stator et rotor, porte un bobinage triphasé, ici par exemple bipolaire, répartis respectivement dans 18 encoches au stator et 12 au rotor. Ces enroulements sont du même type, à bobines identiques, imbriqué deux étages, répartis sur 2/ 3 du pas polaire (pas de bobinage = 2/ 3 du pas diamétral). Chaque encoche contient ainsi deux faisceaux superposés appartenant chacun à deux phases différentes.
Dans les schémas développés qui suivent on représentera, par convention, en traits pleins les conducteurs...
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