Machine à courant continu étude et simulation

Abstract

A travers ce modeste travail nous pouvons dire que la machine à courant continu (MCC) repose sur le phénomène physique de création d’une force électromotrice (f.e.m.) aux extrémités d’un conducteur en mouvement dans un champ d’induction magnétique (par la loi de Faraday). Réciproquement, la circulation d’un courant dans ce conducteur le soumet à une force qui tend à le mettre en mouvement (loi de Laplace). Sur ce fondement physique, une machine élémentaire comprenant une spire placée sur un rotor encadré par deux poles inducteurs permet d’exprimer la loi d’évolution de la f.e.m. en fonction du flux sous les poles magnétiques et de la vitesse de rotation. Mais la tension créée est alternative, si bien qu’un element supplémentaire, le collecteur, permet de la redresser pour fournir une grandeur unidirectionnelle. Le couple électromagnétique observé sur l’arbre d’une MCC dépend du flux sous un pôle, du courant dans l’induit et de paramètres de construction. L’expression des relations entre les grandeurs électriques et mécaniques conduit à montrer que la MCC est un convertisseur électromécanique qui peut échanger de manière réversible puissance mécanique et électrique. Cependant, le bilan final des puissances mises en jeu est l’occasion de montrer que ce convertisseur est le siège de différentes pertes tant électriques que mécaniques. L’outil informatique PSIM quant à lui, nous a montré clairement le comportement de la machine durant son fonctionnement moteur dans les deux régimes transitoires et permanent. ومن خلال هذا العمل المتواضع يمكننا القول أن آلة التيار المباشر (MCC) يعتمد على الظاهرة الفيزيائية المتمثلة في خلق قوة دافعة كهربائية (e.m.f.) في الأطراف موصل متحرك في مجال الحث المغناطيسي (حسب قانون فاراداي). وعلى العكس من ذلك، فإن دوران التيار في هذا الموصل يعرضه لقوة تميل إلى ذلك تحريكه (قانون لابلاس). على هذا الأساس المادي، آلة أولية يشتمل على دورة موضوعة على دوار محاط بقطبين مغويين مما يجعل من الممكن التعبير عن قانون تطور القوى الدافعة الكهربية اعتمادا على التدفق تحت الأقطاب المغناطيسية وسرعة دوران. لكن التوتر الناتج يتناوب، بحيث يوجد عنصر إضافي، وهو جامع، يسمح بتقويمه لتوفير الحجم أحادي الاتجاه. يعتمد عزم الدوران الكهرومغناطيسي الملاحظ على عمود مركز التحكم المركزي (MCC) على التدفق تحت القطب، وهو الحالية في حديد التسليح ومعايير البناء. التعبير عن العلاقات بين تؤدي الكميات الكهربائية والميكانيكية إلى إظهار أن MCC عبارة عن محول كهروميكانيكية يمكنها تبادل الطاقة الميكانيكية والكهربائية بشكل عكسي. لكن التقييم النهائي للقوى المعنية يشكل فرصة لإظهار ذلك المحول هو موقع خسائر مختلفة، سواء الكهربائية أو الميكانيكية. من جانبها، أظهرت لنا أداة الكمبيوتر PSIM بوضوح سلوك الآلة أثناء تشغيل المحرك في كلا النظامين المؤقت والدائم.