Machines synchrones à pôles lisses / saillants

[Anduriel]

Bonjour,

Je lis depuis quelques jours des docs glanés sur internet au sujet des moteurs synchrones à aimant permanents.
Tous les docs sans exceptions supposent des notions sûrement très basiques déjà connues et partent dans les calculs, sans bien poser le problème et les grandeurs...
Voilà mes questions:

1) Pôles saillants, lisses.
Dans un doc je lis : "les pôles du rotor sont saillants (la distance entre le stator et le rotor n'est pas uniforme suivant toutes les directions) ; Si je prends une coupe du stator + rotor, je comprends bien cette notion (donc radialement), cependant je ne comprends pas le "dans toutes les directions"... est aussi longitudinalement (dans le sens de l'axe) ?
Dans un autre doc je lis: machine à pôle lisse: Lq = Ld (inductance propre en quadrature = inductance propre en direct). Pourquoi? Définition d'une inductance : L = Flux / Intensité... ça ne m'aide pas, surtout avec la notion au dessus d'entrefer.
(Ah, en me relisant, je pense comprendre, mais une confirmation serait bien quand même...)

2) Inductances propres et mutuelles
Là, dans les modèles, je trouve beaucoup d'expressions littérales, dont beaucoup dépendant de theta (mécanique, électrique... peut importe. Ca semble dépendre de la position du rotor par rapport au stator). Je ne trouve aucun détail sur les calculs, et je n'ai pas trouvé de doc au sujet de ce type de calcul... Pouvez-vous me renvoyer vers de la doc appropriée (cours d'électromagnétisme peut être, ou définitions simples?)

3) Angle mécanique, angle électrique
En quoi on a la relation Angle électrique = Nombre de paires de pôles * Angle mécanique.
Qu'est ce que représente "avec les mains" cette notion d'angle électrique?

4) Flux généré par un aimant permanent
Quand on parle d'un flux créé par des aimants permanents, on parle d'un champs magnétique à travers quelle surface? Les schémas de modèles sont très beaux, mais sur une vraie photo de moteur ouvert, on parle d'un flux à travers quoi dans quel direction?

5) Modèle réel d'un rotor
Je dispose d'un schéma de rotor mettant en évidence :
- Un If (Vf != 0), qui n'est pas défini, je ne sais pas à quoi ça correspond
- Un Id (Vd = 0)
- Un Iq (Vq = 0)
Possédez-vous un schéma complet avec modélisation des perturbation réelles, avec des définitions claires?

Je suis preneur de tout élément de réponse, doc, dessin, chanson qui pourraient m'aider... Si vous connaissez un livre excellent sur l'ensemble du sujet, même à 60€, je suis preneur.
Ça fait trop longtemps que je suis resté dans le "le stator créé un champ tournant et le rotor tourne..."

Merci,
-----

[stefjm]

3) Angle mécanique, angle électrique
En quoi on a la relation Angle électrique = Nombre de paires de pôles * Angle mécanique.
Qu'est ce que représente "avec les mains" cette notion d'angle électrique?

Bonjour,
Voir les fils :
http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post2367442
http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post5552778

Cordialement

[stefjm]

4) Flux généré par un aimant permanent
Quand on parle d'un flux créé par des aimants permanents, on parle d'un champs magnétique à travers quelle surface? Les schémas de modèles sont très beaux, mais sur une vraie photo de moteur ouvert, on parle d'un flux à travers quoi dans quel direction?

Le flux qui va au final être utile pour le fonctionnement du moteur est celui qui passe dans l'entrefer.
Pour une machine à pôles lisses, l'entrefer est un cylindre d'air entre le rotor et le stator.
Le champ magnétique utile est radial, perpendiculaire à ce cylindre.

[Anduriel]

Merci pour la réponse.

1) Concernant les pôles lisses, vu que la symétrie radiale est "parfaite" dans sa longueur, c'est ainsi qu'on justifie Lq=Ld ? Les projections dans les 2 directions orthogonales sont identiques ? Ou pas...?

2) Quelqu'un aurait un doc sur le calcul d'inductance de bobines et leurs inductance mutuelles ?

3) Je comprends la définition mais d'où vient le fait que, pour schématiser, Cem=P*k (ou k dépend des courants). Même si c'est intuitif que le fait de passer à un pôle plus proche est facilité... Comment on le justifie par calcul ?

4)

5) J'ai vu un lien vers un schéma sur le topic... mais plus disponible Si vous en avez un autre..

Merci !

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

1) Concernant les pôles lisses, vu que la symétrie radiale est "parfaite" dans sa longueur, c'est ainsi qu'on justifie Lq=Ld ? Les projections dans les 2 directions orthogonales sont identiques ? Ou pas...?

Quel que soit l'angle, l'inductance reste la même puisque les pôles sont lisses.
Lorsque les pôles sont saillants, on a une inductance max et une min selon l'angle, d'où les Ld et Lq différent.

3) Je comprends la définition mais d'où vient le fait que, pour schématiser, Cem=P*k (ou k dépend des courants). Même si c'est intuitif que le fait de passer à un pôle plus proche est facilité... Comment on le justifie par calcul ?

On peut le voir sous forme énergétique.
Le nombre de pôles est juste une répartition du champ qui n'influence pas la puissance échangée.
Si on a P paire de pôles, mécaniquement on a Vitesse/P et à puissance constante, cela fait P.k

Une autre façon de voir est de dire qu'il y a p aimant donc un couple de p.k et comme ils sont plus rapprochés, cela tourne d'autant moins vite.

[stefjm]

2) Quelqu'un aurait un doc sur le calcul d'inductance de bobines et leurs inductance mutuelles ?

Bonjour,
Un chapitre de ce cours concerne les inductances et mutuelles d'enroulement de machines électrique, page 24.
http://nte-serveur.univ-lyon1.fr/gaude/convelme.pdf
Cordialement.