Champ magnétique et électrique dans l'entrefer d'une machine électrique

[stefjm]

Bonjour,
Depuis quelque temps, je réfléchis au thème de ce fil et j'aurais besoin de quelques pistes pour m'aider.

Le principe d'une machine électro-magnéto-mécanique est de convertir de l'énergie électrique (puissance U.I) en énergie magnétique essentiellement localisée dans l'entrefer de la machine (puissance électromagnétique), puis de convertir cette énergie électromagnétique en énergie mécanique (potentielle et/ou cinétique).

Pour ce faire, on considère en général seulement le champ magnétique tournant dans l'entrefer, de la forme , les autres composantes de B étant nulles dans un repère cylindrique, adapté à la géométrie des machines.
où est le repérage de la position angulaire, le temps, et la vitesse de rotation angulaire de la machine (machine à une seule paires de pôles pour rester simple).
On a donc une onde progressive car exprimée en fonction de qui tourne en rond dans l'entrefer à la vitesse angulaire .

D'où mes deux première questions :

1) Que vaut le champ électrique associé à ce champ magnétique (à priori, c'est un champ selon la direction du cylindre.) ?
2) Comment a-t-on pu imposer une vitesse de rotation à cette onde sachant que la vitesse linéaire d'une onde électromagnétique est constante et vaut c?

J'ai cherché de la bibliographie sur ce sujet sans trop de succès; si vous en avez, cela me fera de la lecture et je vous foutrai la paix sur le forum...

Cordialement.
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[stefjm]

Bonjour,
Je vois que ce fil a un succès fou.
Personne n'a une idée pour décrire ce qui se passe en terme de champ électrique ou d'onde électromagnétique dans cet entrefer?
Cordialement.

[stefjm]

Bonjour,
Vu le succès, je rajoute mes interrogations.

3) l'onde électromagnétique a-t-elle deux composantes?
Une composante radiale, correspondant à la puissance transmise car il faut bien que la puissance traverse l'entrefer pour que le moteur (ou générateur) fonctionne.
Une composante orthoradiale correspondant à l'énergie électromagnétique stockée?
J'imagine assez bien que la composante axiale doit être nulle.

Cordialement.

[stefjm]

Bonjour,
A se demander s'il y a vraiment une onde électromagnétique dans un entrefer de machine électrique?
Cordialement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[stefjm]

Bonjour,
Je relance ce sujet resté lettre morte en espérant l'intervention des physiciens de ce forum.
Cordialement

[XK150]

Re ,

https://www.degruyter.com/document/d...2020-0147/html , doit exister en français
https://www.researchgate.net/publica...ng_of_Movement
https://www.etcourse.com/news-blog/a...netic-circuits
http://web.mit.edu/course/6/6.685/www/chapter1.pdf
https://www.comsol.com/paper/downloa...olit_paper.pdf

Juste des sources plus ou moins basiques ... Bon week end !

[stefjm]

Merci.
De quoi bouquiner plus que le week-end.
J'espère que je vais trouver la caractérisation de ce champ tournant électromagnétique et comprendre le truc.

[gts2]

On a donc une onde progressive car exprimée en fonction de qui tourne en rond dans l'entrefer à la vitesse angulaire .
Comment a-t-on pu imposer une vitesse de rotation à cette onde sachant que la vitesse linéaire d'une onde électromagnétique est constante et vaut c?

Pour créer cette onde, au premier niveau on utilise trois bobinages qui créent des champs déphasés dans le temps et l'espace et la somme des trois donne un champ tournant à la vitesse angulaire du courant alimentant les bobines.

[stefjm]

Les trois bobines créent un champ magnétique tournant dans l'entrefer, donc une onde électromagnétique.
Je m’interroge sur l'aspect électro de cette onde dont on ne parle jamais dans les cours classiques.

Dans les documents pointé par XK150, il est question de vecteur de Poynting, donc d'onde et d'énergie qui traverse l'entrefer. Il faut que je lise pour comprendre et voir comment la composante électrique du champ électromagnétique est négligeable ou pas.
Il y est aussi question de relativité, ce qui est normal vu que cela tourne. J'ai aussi vu passé des variétés riemannienne et là...

[gts2]

Les trois bobines créent un champ magnétique tournant dans l'entrefer, donc une onde électromagnétique.
Je m’interroge sur l'aspect électro de cette onde dont on ne parle jamais dans les cours classiques.

Oui, mais il faudra aller plus loin dans la schématisation du champ, ici avec B radial fonction de \theta, on trouve un champ électrique axial, un champ de Poynting orthoradial, normal vu la direction de propagation de l'onde.

D'autre part, pour qu'on voit un transfert d'énergie, il faut prendre en compte ce qui se passe sur le rotor, si on ne prend en compte que le champ statorique, on ne peut voir de transfert.

"la vitesse linéaire d'une onde électromagnétique est constante et vaut c", cela c'est dans le vide, là on est dans le cas d'une onde guidée.

[stefjm]

Je suis d'accord.
On a donc là, la description d'une onde qui tourne en rond à la vitesse (1 paire de pôles, w pulsation des courants stator) dans l'entrefer sans transmettre d'énergie au rotor.
Le champ électrique vaut alors ?

Pour qu'il y ait transmission de puissance, il faut donc incliner le vecteur de Poynting vers le rotor, donc qu'il y ait une réaction d'induit au rotor. Je regarderais dans le cas de la machine synchrone.

On lit souvent que E-B dépend du référentiel, mais les exemples sont toujours donnés en translation.
Ici, cela tourne et j'ai plus de mal à comprendre.