13 Moteur synchrone Christian Koechli Electromécanique I 13 Moteur synchrone Christian Koechli

Objectifs du cours Principe de fonctionnement Equations de tension induite Equations de couple Modes d’alimentation

Principe de fonctionnement Champ tournant statorique ws≠0 Champ continu rotorique wr=0 Le rotor tourne à vitesse synchrone (= vitesse du champ tournant) Le couple est dû à l’interaction de ces deux champs

Moteur synchrone structures rotoriques

Génération d'un couple électromagnétique par interaction de champs magnétiques N S 5

d Génération d'un couple électromagnétique par interaction de champs magnétiques N S d 6

Génération d'un couple électromagnétique par interaction de champs magnétiques N S 7

Bs Br Génération d'un couple électromagnétique par interaction de champs magnétiques N S N S N S N Bs S S N Br 8

d d Bs Br Génération d'un couple électromagnétique par interaction de champs magnétiques N S d N S N S d N Bs S N Br S 9

Bs Br Génération d'un couple électromagnétique par interaction de champs magnétiques N S N S S N N Bs S Br S N 10

Moteur à aimants tangentiels éléments finis

Variantes

Rotor à griffes S N N S S

Equation de tension induite

Equation de tension induite Ke: coefficient de tension induite [Vs]

Schéma équivalent ÎS RS jXσS ÛS Ûes = ke.Ω Ûs = Rs.Îs + j Xσs.Îs + Ûe

Diagramme tension - courant RsÎ ZsÎ φS jXσsÎ jXσsÎ Ûe Î Û RsÎ ZsÎ φS ε,φ ψ = 0 jXσsÎ Ûe Î Û RsÎ ZsÎ φS ε,φ ψ = π Û ε φ Ûe Î ψ Ûs = Rs.Îs + j Xσs.Îs + Ûe

Expression du couple

Alimentation Types d’alimentation: Mode de fonctionnement: Triphasée sinusoïdale Alimentation à 120° Mode de fonctionnement: Alimentation en boucle ouverte Auto-commutation

M = 3/2 ke/Zs.[Ûs.cos(φs – ε) – ke.Ω.cosφs] Couple M = 3/2 ke.Îs.cosψ Source de courant M = 3/2 ke/Zs.[Ûs.cos(φs – ε) – ke.Ω.cosφs] Source de tension M = 3/2 ke/Zs.[Ûs.cos(φs – ε) – ke.Ω.cosφs] = Mr Circuit ouvert M = 3/2 ke/Zs.[Ûs.cos(φs – ε) – ke.Ω.cosφs] = Mr Auto-commuté

Pont à 6 transistors D1 D1’ D2 D2’ D3 D3’ T1 T2 T3 U0 T1’ T2’ T3’

Alimentation à 120o D1 D1’ D2 D2’ D3 D3’ T1 T2 T3 I -I U0 T1’ T2’ T3’

Alimentation à 120o D1 D1’ D2 D2’ D3 D3’ T1 T2 T3 I -I U0 T1’ T2’ T3’

Commutation à 120o T1 T1’ T2 T2’ T3 T3’ uph T/2 T

Moteur CCSC

Moteur CCSC de pompes immergées

Moteurs à rotor externe

Moteurs de montre

Moteur réluctant

Moteur pas à pas hybride