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RÉSUMÉ
Cet article est consacré aux principales machines électriques industrielles à courant alternatif, que sont la machine asynchrone (avec moteur à cage ou à bagues) et la machine synchrone. Ces deux machines possèdent des stators, ensemble fixe constitué d’une carcasse et d’un circuit magnétique bobiné, de même type. Pour la machine asynchrone, le couple électromagnétique est transmis à l’arbre par l’intermédiaire de la tôlerie du rotor, qui se présente en une seule pièce. Pour la machine synchrone, on distingue les rotors à pôles saillants et les rotors à pôles lisses.
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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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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 étudions les principales machines électriques industrielles à courant alternatif :
Les alternateurs hydrauliques à axe vertical, les turboalternateurs fonctionnant dans l'hydrogène et les machines spéciales peu répandues de nos jours ne seront pas traités ici (dossiers « Alternateurs hydrauliques et compensateurs » [D 3 540], « Turboalternateurs » [D 3 530]).
Ce dossier fait partie d’une série sur la « construction des machines tournantes » :
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Rotors
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2. Stators
On appelle généralement stator l’ensemble fixe constitué d’une carcasse et d’un circuit magnétique bobiné. Les machines asynchrones et synchrones possèdent des stators de même type.
le lecteur pourra se reporter, dans ce traité, à l’article Bobinage des machines tournantes à courant alternatif .
2.1 Machine à ventilation axiale
2.1.1 Parties magnétiques statoriques
Elles sont constituées par des tôles magnétiques à faibles pertes comportant une dentelle à la périphérie ou des trous dans la couronne permettant le passage longitudinal de l’air de refroidissement. Le circuit magnétique ainsi constitué est pressé entre deux plateaux reliés entre eux par des boulons ou des plats soudés ; l’ensemble est introduit dans la carcasse.
Le bobinage est constitué de fils ronds émaillés, pour les moteurs de petite puissance, et de bobines réalisées en fils méplats émaillés et guipés, pour les moteurs de puissance moyenne. L’isolation par rapport à la masse est réalisée, pour les petites machines (< 50 kW), par des U d’encoche (en Micafolium ou Nomex® par exemple) et, pour les machines de moyenne puissance (< 1 000 kW), par la pose, sur la bobine même, de plusieurs couches à recouvrement de ruban isolant, le nombre de couches étant fonction de la tension d’utilisation.
le lecteur pourra se reporter, dans ce traité, à l’article Construction mécanique des machines électriques tournantes – Éléments constitutifs
Chez la majorité des constructeurs, l’ensemble du stator, du bobinage et, parfois, de la carcasse est imprégné soit par trempage, soit sous vide et pression, par une résine époxyde. Cela permet une parfaite compacité de l’isolation, d’où une résistance importante aux tensions de choc ainsi qu’une tenue parfaite aux agents extérieurs, notamment à l’humidité, et également aux efforts électrodynamiques en court-circuit.
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