Electrical machines (for EL)

EE-361 / 4 credits

Teacher: Hodder André

Language: French

Résumé

L'objectif de ce cours est d'acquérir les connaissances de base liées aux machines électriques (conversion électromécanique). Le cours porte sur le circuit magnétique, le transformateur, les machines synchrones, asynchrones, à courant continu et les moteurs pas à pas.

Contenu

1. Circuit magnétique et inductances

  • Rappel de lois fondamentales - équations de Maxwell
  • Circuit magnétique
  • Inductances

2. Transformateur

  • Monophasé (idéal et réel)
  • Triphasé
  • Fonctionnement en parallèle
  • Paramètres
  • Transformateurs spéciaux

3. Eléments de base des machines

  • Champ tournant
  • Couple électromagnétique (couple dû à l'interaction de 2 champs, couple réluctant, couple en fonction des inductances)
  • Tension induite de mouvement

4. Machine asynchrone

  • Schéma équivalent
  • Bilan de puissance
  • Caractéristique de couple
  • Démarrage
  • Alimentation à tension et fréquence variables
  • Moteur à effet pelliculaire
  • Moteur asynchrone monophasé

5. Machine à courant continu

  • Enroulements (inducteur, induit, de commutation, de compensation)
  • Moteurs (à aimants permanents, à excitation séparée, shunt, série, compound)
  • Génératrices (à excitation séparée, shunt)
  • Moteur universel

6. Machine synchrone

  • Machines à pôles lisses et à pôles saillants
  • Caractéristique de couple
  • Fonctionnement en parallèle sur le réseau, synchronisation et diagramme des puissances (topogramme)

7. Moteur synchrone à aimants permanents (BLDC et PMSM)

  • Principe de fonctionnement
  • Commutation par blocs à 120°
  • Applications
  • Exemple d'une voiture électrique

8. Moteur pas à pas

  • Principe de fonctionnement
  • Moteurs (réluctant, électromagnétique, réluctant polarisé)

 

Mots-clés

  • Machines électriques
  • Circuit magnétique
  • Transformateur
  • Machine asynchrone
  • Machine à courant continu
  • Machine synchrone
  • Moteur synchrone à aimants permanents
  • Moteur pas à pas

Compétences requises

Cours prérequis indicatifs

  • Electrotechnique
  • Circuits et systèmes
  • La connaissance des bases de l'électromagnétisme (champs H et B, matériaux, ...) est un plus, mais n'est pas une nécessité

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

  • Caractériser les machines électriques
  • Analyser le comportement des machines électriques
  • Modéliser les machines électriques
  • Choisir ou sélectionner un moteur pour une application donnée
  • Concevoir des systèmes incluant des machines électriques

Compétences transversales

  • Dialoguer avec des professionnels d'autres disciplines.

Méthode d'enseignement

Ex cathedra avec démonstrations et séances d'exercices

Méthode d'évaluation

Examen oral

Ressources

Polycopiés

Machine électriques

Deuxième édition

André Hodder

Liens Moodle

Préparation pour

Entraînements électriques (drives)

Commande de moteurs par microprocesseur

Mécatronique

In the programs

  • Semester: Spring
  • Exam form: Written (summer session)
  • Subject examined: Electrical machines (for EL)
  • Lecture: 2 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Exercises: 2 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Type: optional
  • Semester: Spring
  • Exam form: Written (summer session)
  • Subject examined: Electrical machines (for EL)
  • Lecture: 2 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Exercises: 2 Hour(s) per week x 14 weeks
  • Type: mandatory

Reference week

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