Principe de la Machine Synchrone

Transmission de couple par champ magnétique

A l'identique d'une transmission par courroie ou par engrenage où les pignons et engrenages tournent à des vitesses multiples les unes des autres sans considération de la charge, la machine synchrone procède du même fonctionnement.
Pour la chine synchrone, on a deux champs magnétiques qui se suivent à la même vitesse et dont le retard angulaire dépend du couple résistant.
On montre que le couple transmissible vaut : \( C = k \cdot {H_1} \cdot {H_2} \cdot \sin \theta \) à vide (couple résistant nul), \( \theta = 0 \) \( \theta \) augmente avec la charge C est maximum pour \( \theta = \pi/2 \) au-delà, il diminue.

Conséquences :

• au démarrage, si la vitesse de rotation n1 augmente brusquement, il est probable que l'inertie de la charge empêche une variation instantanée de n1 = 0 à n1 = n2. L'angle \( \theta \) variant alors de 0 à \( 2 \pi \), la valeur moyenne de \( sin \theta \) est nulle, il n'y a pas de couple transmis. Le système ne démarre pas.
• en marche, si le couple résistant augmente, \( \theta \) peut dépasser la valeur de \( \pi/2 \). Le système devient instable, car le couple transmis diminue alors que la charge augmente. La transmission s'interrompt rapidement. On dit qu'elle "décroche".

Principe de la machine synchrone

C’est un convertisseur d’énergie mécanique en énergie électrique (alternateur) ou inversement (moteur synchrone) qui effectue une transmission magnétique synchrone, avec ses limitations...

Le champ magnétique entrainant le rotor équivalent à un aimant est créé par des bobinages créant un champ magnétique tournant dans l’entrefer à une vitesse.

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