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RÉSUMÉ
Cet article traite des caractéristiques générales des principales machines électriques tournantes. Ce dispositif électromagnétique transforme de l’énergie mécanique en énergie électrique, ou inversement, selon qu’il est générateur ou moteur. Ses atouts sont nombreux ; simple d’installation et de liaison, il présente une souplesse de fonctionnement et un excellent rendement, pour un entretien réduit. Son dimensionnement électrique et mécanique impose la détermination des forces développées à l’intérieur de la machine. Les influences qu’elle subit de l’environnement ainsi que celles qu’elle y exerce doivent être prises en compte lors de sa conception.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Patrick BRUTSAERT : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure des Arts et Métiers (ENSAM) - Ingénieur au Service Études Machines Tournantes - Société Jeumont S.A.
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Daniel LALOY : Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité (Supelec) - Responsable du laboratoire - Société Jeumont S.A.
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Philippe ROBERT : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Ingénieurs Électriciens de Grenoble (ENSIEG) - Ingénieur au Service Études Machines Tournantes - Société Jeumont S.A.
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Damien VERBEKE : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble (ENSEEG) - Ingénieur au Service Études Machines Tournantes - Société Jeumont S.A.
INTRODUCTION
Dans ce dossier, nous présentons les caractéristiques générales des principales machines électriques industrielles. Les alternateurs hydrauliques à axe vertical, les turboalternateurs fonctionnant dans l’hydrogène ne sont pas traités ici (cf. « Alternateurs hydrauliques et compensateurs » [D 3 540], Turboalternateurs [D 3 530], dans ce traité).
Ce dossier fait partie d’une série sur la « Construction des machines tournantes » :
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Forces développées dans une machine électrique
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1. Rôle d’une machine électrique
La machine électrique tournante est un dispositif électromagnétique destiné à transformer de l’énergie mécanique en énergie électrique (fonctionnement en générateur) ou, inversement, à transformer de l’énergie électrique en énergie mécanique (fonctionnement en moteur). Elle comprend principalement deux parties mobiles l’une par rapport à l’autre : l’ inducteur qui crée un champ magnétique et l’induit dans lequel ce champ induit crée une force électromotrice ; ces deux parties sont séparées par un entrefer.
Suivant le type de machine considéré, pour des raisons technologiques, l’inducteur est situé soit au stator, soit au rotor.
Le générateur électrique est irremplaçable et ne peut guère être comparé à d’autres modes de production. Lorsqu’il existe un réseau d’alimentation de puissance suffisante, le moteur électrique possède, vis-à-vis des autres modes d’entraînement, de nombreux avantages ; ceux-ci font que, de nos jours encore, son champ d’application s’élargit, surtout avec le développement, depuis une dizaine d’années, des machines à courant alternatif à fréquence variable grâce aux progrès réalisés dans le domaine des composants électroniques de grande puissance, nécessaires à leur alimentation.
Parmi les nombreux avantages des machines électriques, on peut citer :
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la simplicité d’installation et de liaison au réseau ;
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la grande souplesse de fonctionnement ;
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l’excellent rendement ;
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l’entretien réduit.
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