MAS en génératrice

[inviteeccd5c88]

Salut ! Dans l’alternateur, on excite le rotor par un courant continue pour induire un courant dans le stator, cependant, je trouve beaucoup d’ambiguïté en ce qui concerne la machine asynchrone en fonctionnement génératrice, voilà ce que j’ai trouvé à propos de son fonctionnement :

[[ si nous dépassons la vitesse de 1.500 tours par minute, le rotor tournera à une vitesse supérieure à celle du champ magnétique tournant, ce qui signifie que le stator commence à induire un courant fort dans le rotor. Plus nous faisons tourner vite le rotor, plus grande sera la puissance transférée comme une force électromagnétique au stator et ensuite convertie en électricité. ]]

Je comprends alors que le cas ici est l’inverse de celui de l’alternateur, car c’est le stator qu’on excite et on récupère le courant induit par le rotor, ça veut dire que la MAS utilisé doit être à rotor bobiné pour avoir accès au enroulement du rotor et de récupéré le courant induit ! Ai-je raison ?
Une autre chose qui me gêne dans ce fonctionnement ; la vitesse de rotation du rotor ne doit pas être la même que celle du synchronisme car là , on aura pas du courant induit, donc elle doit différente, c’est tout simplement un glissement qui ne doit pas être nul, alors pourquoi ce glissement doit être négative et non pas positif ?
Une autre question sur l’alimentation du stator, elle est sur quelle plage de valeurs, car je vois que ce n’est pas logique de l’alimenter par 220V afin de reproduire la même tension par la génératrice !
Bon j’ai l’impression que j’ai exagéré de poser les questions, veillez m’excuser et merci d’avance pour vos réponses
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[stefjm]

La puissance échanngée par une MAs se fait par son stator, en fonctionnement moteur ou générateur.

Si le glissement est négatif, cela veut tout simplement dire que la vitesse de la machine est supérieure à la vitesse de synchronisme. (voir la définition du glissement)

[Montd'est]

Je comprends alors que le cas ici est l’inverse de celui de l’alternateur, car c’est le stator qu’on excite et on récupère le courant induit par le rotor, ça veut dire que la MAS utilisé doit être à rotor bobiné pour avoir accès au enroulement du rotor et de récupéré le courant induit !

Nnn, pas besoin de moteur à rotor bobiné, on garde la cage d'écureuil ! C'est particulier:

En fait si t'as une MAS, 4 pôles, alimentée par le réseau triphasé (donc en mode moteur), le moteur tire de l'énergie du réseau et se met à tourner, si maintenant en même temps qu'il est alimenté par le réseau, une force extérieure mécanique viens faire tourner le moteur au delà de 1500 tr/ min, là ça change: la MAS commence à injecter de l'électricité dans le réseau triphasé.

Mais celà n'as pu marcher que parce qu'au départ l'énergie (réactive) réseau met le MAS dans un "certain état magnétique", le réseau sur lequel la MAS injecte du jus lui à permis également de fournir du jus.

Le rotor d'une MAS seul, qui est en gros un bout de fer, ne peut en effet pas faire d'induction comme l'électroaimant d'un alternateur, mais si tu veux en gros il reçoit le flux magnétique fourni par le stator (alimenté par le réseau) ce qui le rend capable après de faire de l'induction comme une MS. Ya une sorte d'échange très particulier.

ce n’est pas logique de l’alimenter par 220V afin de reproduire la même tension par la génératrice

N'oublie pas le sens de transfert de la puisance...

[inviteeccd5c88]

Je comprend, votre réponse me révèle deux questions:
1-Quand la vitesse angulaire du rotor devient supérieur à celle du synchronisme, vous avez bien dit qu'on commence à injecter du courant dans le stator, cela veut dire qu'il n'y a plus de champs tournant crée par le stator parce qu’on est plus dans le fonctionnement moteur et les enroulement du stator ne sont en effet plus alimentées, mais cela à condition que le rotor soit magnétisé bien évidement! est-ce vrai ?
2-pourquoi faut-il magnétiser le rotor par une énergie réactive? j'ai vu d’ailleurs qu'on utilise une batterie de condensateur pour la magnétisation
Merci de bien vouloir me répondre

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

Le rotor d'une MAS seul, qui est en gros un bout de fer, ne peut en effet pas faire d'induction comme l'électroaimant d'un alternateur, mais si tu veux en gros il reçoit le flux magnétique fourni par le stator (alimenté par le réseau) ce qui le rend capable après de faire de l'induction comme une MS. Ya une sorte d'échange très particulier.

En complément : C'est particulier dans le sens où c'est la différence de vitesse entre le champ magnétique créé par le réseau et la vitesse de la machine, qui permet l'induction.
Cela se modélise d'ailleurs de façon un peu curieuse par une résistance de valeur R/g, avec g positif ou négatif selon le sens.

D'un point de vu purement électrique, c'est une "résistance" qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. Si g est négatif, c'est la résistance qui fournit l'énergie électrique à partir de l'énergie mécanique.

Tout cela pour bien préciser que dans le modèle électrique d'une MAs, il n'apparait pas de force électromotrice.

[stefjm]

http://www.riaed.net/IMG/pdf/Etude_g...r_eolienne.pdf
page 44

Pour le fonctionnement d'une génératrice asynchrone en autonome.

Pour l'idée générale, c'est assez simple :
Un MAs consomme toujours de la puissance réactive pour magnétiser son circuit magnétique.
Q>0 en fonctionnement moteur ou générateur.

Cette puissance réactive peut être fournie par le réseau s'il y en a un ou par des condensateurs sinon.

[inviteeccd5c88]

Merci pour le lien, il m'a été utile, j'ai une dernière conclusion j'espère en avoir la confirmation:

1-Quand la vitesse angulaire du rotor devient supérieur à celle du synchronisme, on commence à injecter du courant dans le stator, cela veut dire qu'il n'y a plus de champs tournant crée par le stator parce qu’on est plus dans le fonctionnement moteur et les enroulement du stator ne sont en effet plus alimentées, mais cela à condition que le rotor soit magnétisé bien évidement! Et si la vitesse du rotor devient encore une fois inférieur à la vitesse du synchronisme, on revient au fonctionnement moteur

est-je raison ? ?

[stefjm]

Le stator est toujours branché.

Si on néglige la puissance réactive consommée :

En moteur : U et I sont en phase, la machine consomme de la puissance active.
En générateur : U et I sont en opposition de phase, la machine fournit de la puissance active.

[polo974]

Il faudrait préciser si tu regardes une MAS connectée au réseau (donc fréquence stator fixe) ou en auto-induction sur batterie de condos (mauvais plan...).

Comme tu parles de 1500 tr/mn, on peut penser qu'il s'agit d'une machine 2 paires de pôles sur secteur 50 Hz.

A l'arrêt, on se retrouve comme si on avait un transfo (avec entrefer) avec le secondaire en court-circuit: fort courant, le courant dans le secondaire tend à faire tourner le rotor. ll y a bien une partie inductive, mais ce n'est pas le plus urgent à ce moment...

En hypo-synchronisme, le rotor court après le champ tournant, la différence de fréquence fait qu'il y a toujours un peu de courant dans le rotor, ce qui suffit à le faire (essayer de) suivre le champ tournant. (il y a là dessus une grosse inductance qu'il faut corriger pour faire plaisir à M. Cosphi).

En synchronisme, le rotor ne voit plus de variation de champ, donc plus de courant dans le rotor. on se retrouve comme si on n'avait pas de bobinage de rotor. on ne verrait plus qu'une grosse inductance (qu'il faut remettre en phase avec une caisse de condos pour ne pas se faire engueuler par M. >Cosphi...).

En hyper-synchronisme, au lieu de consommer du courant efficace, la MAS fournit du courant efficace. "Simplement" parce que le rotor galope plus vite que le champ tournant. (il y a toujours là dessus une grosse inductance qu'il faut corriger pour faire plaisir à M. Cosphi).

C'est le principe utilisé par les éoliennes Vergnet 275kW (avec une génératrice bi-vitesse (1000 et 1500 tr/mn de mémoire) pour étendre la plage de fonctionnement).

[inviteeccd5c88]

Merci BCP, j'ai eu ma réponse, je n'ai pas trop compris l'histoire de ce COSPHI, mais j'ai qqc de plus important à vous demander,comment on arrive à augmenter la vitesse de rotation du rotor en augmentant le courant rotorique ?

j'ai une autre question; quand on veut faire fonctionner une MADA ou une MAS en mode générateur, on branche le stator vers le réseau pour y dibiter de l'energie, une fois le stator branché, comment on peut empecher l'alimentation de ses bobines qui vont produire un champs tournant et faire tourner par la suite le rotor, ce qui nous ramenera vers un fonctionnement moteur au lieu d'une fonctionnement générateur ? ?
merci

[stefjm]

Merci BCP, j'ai eu ma réponse, je n'ai pas trop compris l'histoire de ce COSPHI, mais j'ai qqc de plus important à vous demander,comment on arrive à augmenter la vitesse de rotation du rotor en augmentant le courant rotorique ?

Une MAS est toujours vue du réseau comme une bobine et donc un consommateur de puissance réactive.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Facteu...r_de_puissance

Quand la MAS fournit ou consomme de la puissance active, le facteur de puissance est meilleur.

Pour modifier la vitesse d'une MAS il n'y a essentiellement que deux solutions :
1) Coté électrique : Modifier la fréquence d'alimentation du stator (par variateur électronique genre altivar, ce sont des onduleurs autonomes à fréquence variable.).
2) Coté mécanique : Modifier le couple de charge de la machine. Quand on fournit de l'énergie mécanique, on récupère de l'énergie électrique et vice-versa.

j'ai une autre question; quand on veut faire fonctionner une MADA ou une MAS en mode générateur, on branche le stator vers le réseau pour y dibiter de l'energie, une fois le stator branché, comment on peut empecher l'alimentation de ses bobines qui vont produire un champs tournant et faire tourner par la suite le rotor, ce qui nous ramenera vers un fonctionnement moteur au lieu d'une fonctionnement générateur ? ?
merci

Sympa les MADA, au départ, j'ai cru que c'était une ivresse indoue...

http://eolienne.f4jr.org/generateur_electrique

L'idée du fonctionnement est bien résumée ici : http://tsiastnicolas.free.fr/Physiqu...co/EM4_21.html
Tout se joue en réglant la fréquence rotorique.
Si wr=w : machine neutre, ni motrice, ni génératrice.
Si wr=g*w : avec g>0, machine motrice
Si wr=g*w : avec g<0, machine génératrice

CA doit être assez coton à régler sans que tout ne fume. Il doit y avoir plein d’asservissements pour régler l'échange d'énergie.

Cordialement.

[inviteeccd5c88]

Vos réponses m'ont énormément aidé dans ma recherche, grand merci à vous