gobbi bader - univ-biskra.dz
TRANSCRIPT
Université Mohamed Khider de Biskra
Faculté des Sciences et de la Technologie Département de génie électrique
Sciences et Technologies Electrotechnique
Machines Electriques
RĂ©f. : âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ
Présenté et soutenu par :
Gobbi Bader
Le : lundi 8 juillet 2019
Etude comparative des enroulements des
machines Ă courant continu
Jury :
Mme. Rahoua Naima MAA Université de biskra Présidente
M. Titaouine Abd Ennacer Pr Université de biskra Encadreur
Mme. Guergazi Aicha MCA Université de biskra Examinatrice
Année universitaire : 2018 - 2019
MĂMOIRE DE MASTER
Université Mohamed Khider de Biskra
Faculté des Sciences et de la Technologie Département de génie électrique
Sciences et Technologies Electrotechnique
Machines Electriques
Présenté et soutenu par :
Gobbi Bader
Le : lundi 8 juillet 2019
PrĂ©sentĂ© par : Avis favorable de lâencadreur : Gobbi Bader. Pr Titaouine Abd Ennacer
Avis favorable du Président du Jury
Mme.Rahoua Naima
Cachet et signature
Etude comparative des enroulements des
machines Ă courant continu
MĂMOIRE DE MASTER
ۧÙŰŹÙ ÙÙ۱ÙŰȘ ۧÙۏ۳ۧۊ۱ÙŰȘ ۧÙŰŻÙÙ Ù۱ۧ۷ÙŰȘ ۧÙŰŽŰčŰšÙŰȘ RĂ©publique AlgĂ©rienne DĂ©mocratique et Populaire
ÙŰČۧ۱۩ ۧÙŰȘŰčÙÙÙ Ű§ÙŰčۧÙÙ ÙۧÙŰšŰŰ« ۧÙŰčÙÙ ÙMinistĂšre de lâEnseignement SupĂ©rieur et de la Recherche Scientifique
Université Mohamed Khider Biskra
Faculté des Sciences et de la Technologie
DĂ©partement de GĂ©nie Electrique
FiliĂšre : Electrotechnique
Option : Machines Ă©lectriques
Etude comparative des enroulements des machines
Ă courant continu
Proposé et dirigé par : Pr Titaouine Abd Ennacer
RESUME
Dans ce travail, nous avons prĂ©sentĂ© lâĂ©tude de la machine Ă courant continu par la
modĂ©lisation et la simulation ainsi quâ une Ă©tude comparative des deux types dâenroulement
des induits (imbriqué et ondulé).
Remerciements
Dieu merci de mâavoir permis dâatteindre ce stade
de connaissance et de réussir dans les études
Je tiens Ă remercier ma famille dâabord pour leur
soutien durant tous mon cursus dâĂ©tude
Je remercie mes enseignants Mr Titaouine et Mr
Ben Meddour pour ce mémoire et son aide et ça
compréhension
Je remercie mes enseignants chacun dans sa
spécialité pour le savoir précieux qui mon transmit
Je remercie mes amis intimes qui mâont soutenu
Je remercie Ă©galement toute la famille de
lâĂ©lectrotechnique de lâuniversitĂ© de Biskra.
Gobbi bader
DĂ©dicace
Je dĂ©die ce modeste travail en guise dâamour, de respect et de
reconnaissance :
Aux deux ĂȘtre les plus chers au monde, ma mĂšre et le dĂ©funt mon pĂšre,
Ma femme baya et mes enfants rodina et yahia
pour leurs soutien, sacrifice, patience, ainsi pour leurs conseils dont ils
ont fait preuves pour mâavoir Ă la premiĂšre rĂ©ussite dans ma vie, que
dieu les protÚges et les entoure de sa bénédiction.
A mes trĂšs chers frĂšres et sĆur
votre soutien rĂ©serve et vos encouragements mâont permis dâaffronter
beaucoup dâĂ©preuves.
A tous mes proches et mes amis sans exception
A ce que jâaime et qui mâaiment et qui me sont trĂšs chers.
GobbiBadd
Resume
RESUME
Le travail prĂ©sentĂ© dans ce mĂ©moire traite une mise en Ćuvre lâĂ©tude comparative
des enroulements des machines Ă courant continu avec un cas pratique est la maintenance
dâune machine Ă courant continu Ă excitation compound.
Ce travail est consacré à l'étude du choix du bobinage d'induit.
Il représente l'un des points essentiels de la construction d'une machine. à travers
une étude bibliographique, nous rassemblons l'ensemble des différentes topologies de
bobinage possible (les enroulements imbriqué et ondulé) pour la machine à courant continu
aves des exemples De plus, nous soulignons la similitude et les différences entre ces deux
types de bobinages.
(Mots clĂ©s) âmachine Ă courant continu-enroulements imbriquĂ© enroulement ondulĂ©-
modĂšle Ă©lectrique de machine Ă courant continu.
ABSTRACT
The work presented in this thesis deals with a comparative study of the windings of DC
machines with a practical case is the maintenance of a DC machine with compound
excitation.
This work is devoted to the study of the choice of the armature winding.
It represents one of the essential points of the construction of a machine. Through
a bibliographic study, we gather all the different topologies of
possible winding (nested and corrugated windings) for the DC machine with examples In
addition, we emphasize the similarity and differences between these two types of windings.
(Keywords) - DC machine-windings nested wavy winding-DC machine electric model.
Ù Ù۟۔
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Nomenclature
Nomenclature
2p: Nombre de pĂŽles.
B : L'induction magnétique en (weber).
P : Nombre de pair de pĂŽles.
a : Nombre de paires de voies dâenroulement.
N : Nombre total dâencoches.
F : Nombre de faisceaux utilisés.
y1 : Symbole du pas partiel, ou pas de la section.
y2 : Symbole du pas partiel, ou pas dans le champ.
đđ : DĂ©signe le pas au collecteur dans un enroulement ondulĂ©.
K : Nombre de lames au collecteur.
U: Nombre dâenroulements en parallĂšle dans un bobinage.
dF :Câest lâeffort Ă©lĂ©mentaire appliquĂ© au conducteur.
I : Le courant en (A).
F : Une force mécanique (force de la PLACE ).
Ѐ : Le flux magnétique en (weber)
Sommaire
Table des MatiĂšres
Remerciements
DĂ©dicace
Résumé
Abstract
Ù Ù۟۔
Liste notations et symboles
Table des matiĂšres
Liste des figures
Introduction générale .............................................................................................................. 1
Chapitre 1 : Généralités sur la machine à courant continu
Introduction .......................................................................................................................... 1
I.1. DĂ©finition des composants de la machine Ă courant continu ............................................ 3
I.1.1.Inducteur de la machine Ă courant continu : ................................................................ 3
a. Lâensemble inducteur ............................................................................................... 3
b. La culasse de lâinducteurâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ âŠâŠâŠâŠ3
c. Les noyaux polaires⊠............................................................................................... 4
d. description organique et fonctionnel .......................................................................... 4
e. Les bobines inductrices ........................................................................................... 4
f. Lâisolement .............................................................................................................. 5
g. Liaison entre les différentes bobines inductrices .................................................... 5
h. pĂŽles auxiliaires ...................................................................................................... 6
i. rĂŽle des pĂŽles auxiliaires .......................................................................................... 6
j. Enroulement de compensation magnĂ©tique dâinduit ............................................... 6
I.1.2.Induit de la machine Ă courant continu ........................................................................ 7
I.1.2.1. Le tambour dâinduit ........................................................................................... 7
a. Constitution âŠâŠâŠ .................................................................................................... 7
b. Le collecteur ............................................................................................................ 7
c. Les balais ................................................................................................................. 8
Table des MatiĂšres
I.2. Principe de fonctionnement des machines Ă courant continuâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ..âŠâŠ.9
I.2.1. Principe de fonctionnement des gĂ©nĂ©rateurs Ă courant continuâŠ...âŠâŠâŠâŠâŠ.âŠ.9
I.2.2. Principe de fonctionnement des moteurs Ă courant continu âŠâŠâŠ..âŠâŠâŠâŠâŠ.11
I.3.ProblĂšme particuliers des machines Ă courant continuâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.âŠ.12
I.3.1. ProblĂšme de commutationâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.âŠâŠâŠâŠâŠ.12
I.3.2. PhĂ©nomĂšne de rĂ©action magnĂ©tique dâinduit âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.âŠ12
I.4. Modes dâexcitationâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.. âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.âŠ.12
I.4.1. Excitation sĂ©parĂ©eâŠâŠâŠ... âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ12
I.4.2. Excitation shunt ou parallĂšleâŠâŠâŠâŠâŠâŠ âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.13
I.4.3. Excitation sĂ©rieâŠâŠâŠâŠâŠ.âŠâŠâŠâŠâŠâŠ âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.13
I.4.4. Excitation composĂ© ou compoundâŠâŠâŠâŠ âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.14
ConclusionâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.15
Chapitre 2 : Etudedes enroulements imbriqués et ondulés
Introduction ........................................................................................................................ 17
II.1. Bobinages des machines Ă courant continuâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ17
II.2. Etude des enroulements imbriquĂ©sâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ18
II.2.1. Conditions nĂ©cessaires pour obtenir un enroulement rationnelâŠ..âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ18
II.2.2. Section de bobinageâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ. âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.18
II.2.3. CaractĂ©ristiques des enroulements imbriquĂ©s âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ19
II.2.4. Calcul le pas dâ enroulementâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.21
II.2.5. Calcul des pas dâun enroulement imbriquĂ©âŠâŠâŠ...âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ22
II.2.5.1. Cas de (F/2p) fractionnaire ou impair...âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.23
II.2.5.2. Exemple dâapplication dâun enroulement imbriquĂ©âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ24
II.2.6 ExĂ©cution dâun schĂ©ma panoramiqueâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ24
II.2.7. Les enroulements imbriquĂ© multiplesâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ..25
II.2.7.1. PrincipeâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ25
II.2.7.2. Bobinage parallĂšle doubleâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ25
II.2.7.3. CaractĂ©ristiques dâun enroulement parallĂšle doubleâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ26
II.3.Ătude des enroulements ondulĂ©sâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ26
II.3.1. CaractĂ©ristiques des enroulements ondulĂ©sâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ..âŠâŠâŠ26
Table des MatiĂšres
II.3.2 Calcul des pas dâun enroulement ondulĂ©âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ..âŠâŠâŠâŠâŠ27
II.3.3. DiffĂ©rents types dâenroulements ondulĂ©sâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.âŠâŠâŠâŠâŠâŠ28
II.3.3.1. Enroulement ondulĂ© sĂ©rie simpleâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.28
a. Exemple dâenroulement ondulĂ©s, sĂ©rie simpleâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.28
b. Calcul des pasâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ28
c. Choix des coposantsâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.28
II.3.3.2. Enroulement ondulĂ© sĂ©rie â parallĂšle : avec 2a<2pâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ29
a. Exemple dâapplication dâun enroulement ondulĂ© sĂ©rie-parallĂšle 2a<2pâŠâŠ29
b. Calcul des pasâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ..30
c. Calcul du pas collecteurâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ30
ConclusionâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.31
Chapitre(3): Maintenance moteur à courant à cc composé (cas pratique)
Introduction.........................................................................................................................32
III.1.Les diffĂ©rents types de maintenanceâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ32
III.1.1.Maintenance curative âŠâŠ...âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ32
III.1.2.Maintenance palliative âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.32
III.1.3.Maintenance prĂ©ventiveâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.32
a. Maintenance prĂ©visionnelleâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ32
b. Maintenance systĂ©matiqueâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ..32
c. Maintenance conditionnelleâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ33
III.2 .DĂ©finition GMAOâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.33
III.3. ProcĂ©dure de maintenance dâun moteur Ă courant continu Ă excitation compoundâŠ..33
III.3.1.RĂ©ception du moteurâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ.33
III.3.2.ContrĂŽle technique du moteurâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ33
III.3.2.1.ContrĂŽle Ă©lectriqueâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ33
III.3.2.2. ContrĂŽle mĂ©caniqueâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ33
III.3.2.3.Etablissement un bon sortie matĂ©riel âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ...........34
III.3.2.4.Etablissement du rapport finaleâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ34
Table des MatiĂšres
III.4.DĂ©finition du rapport dâabsorption diĂ©lectrique (DAR)âŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ34
III.5.Travaux pratiquesâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ..34
ConclusionâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ..39
Conclusion gĂ©nĂ©raleâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠâŠ41
Références bibliographies .........................................................................................................
Liste des figures
LISTE DES FIGURES
Figure.I.1. DĂ©tail du circuit magnĂ©tique dâun moteur bipolaire Ă courant continu avec pĂŽles
auxiliaires.
Figure.I.2. Vue dâun pĂŽle inducteur.
Figure.I.3.Bobine inductrice Ă fil rond.
Figure.I.4. DiffĂ©rents pĂŽles et enroulements dâune MCC.
Figure.I.5. Constitution de tambour dâinduit.
Figure.I.6 .Schéma de principe de fonctionnement du systÚme balais collecteur.
Figure.I.7. Balais et porte balais.
Figure.I.8.Recherche du sens du courant dans les conducteurs dâinduit au moyen de rĂšgle des
trois doigts de la main gauche pour la marche en génératrice.
Figure.I.9.Barre en translation dans le champ.
Figure.I.10.Recherche du sens de la force appliquée aux conducteurs par la rÚgle de la main
droite.
Figure.I.11.Machine à excitation séparée.
Figure.I.12 .Machine Ă excitation shunt.
Figure.I.13.Machine à excitation série.
Figure.I.14.Machine à excitation composé.
Figure.II.1.Section de bobinage imbriqué.
Figure.II.2. Pas normale et pas allongé.
Figure.II.3.Représentation schématique des pas partiels.
Figure.II.4.Induit comportant 24 faisceaux, 12 lames au collecteur, pas arriĂšre7,pas avant5,pas
résultant2
Figure.II.5.Enroulement imbriquĂ© parallĂšle double (fermĂ© simple) dâun induit de moteur Ă 4
pĂŽles, 15 sections, 15 lames au collecteur.
Figure.II.6.Représentation de deux sections pour un bobinage ondulé.
Figure.II.7.SchĂ©ma dâenroulement ondulĂ© sĂ©rie simple.
Figure.II.8.Enroulement ondulé série parallÚle.
Figure.III.1.Collecteur et balais du moteur Ă excitation compound.
Figure.III.2. Fil chauffé du bobine du pole inducteur.
Figure.III.3. Inducteur du moteur Ă excitation compound.
Figure.III.4. Rapport finale.
Introduction générale
Introduction Générale
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 1
On appelle "machine Ă courant continu" des convertisseurs d'Ă©nergie
électromécanique caractérisés par le fait que l'énergie électrique qu'ils échangent avec leur
environnement (alimentation ou charge) se présente sous la forme de tension et de courant
continu. Ceci est rendu possible par le systĂšme balais collecteur qui joue un rĂŽle de
"redresseur mécanique" et qui confie à ces machines l'appellation de "machine à collecteur".
Comme toutes les machines tournante, les machines à courant continu sont réversibles et
peuvent fonctionner en moteur ou en génératrice (elles sont parfois appelés "dynamo").
Ce travail est constitué de trois chapitres :
Le premier chapitre est consacré aux généralités sur les machines à courant continu.Seront
décrit leurs constitutions, leurs principes de fonctionnement (moteur, générateur) ainsi que
leurs diffĂ©rents types dâexcitation.
Le deuxiÚme chapitre concerne, Etude comparative des enroulements imbriqués et ondulés.
Le troisiÚme chapitre est consacré a connaitre les différents type des maintenance et le
systÚme de gestion de la maintenance assister par ordinateur GMAO et de la réalisation de la
maintenance prĂ©ventive dâun moteurs Ă courant continu Ă excitation compound.
Chapitre un
Généralité sur la machine à courant
continu
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 3
Introduction :
La machine Ă courant continu comme nâimporte quelle machine Ă©lectrique est
réversible, elle peut fonctionner comme générateur et moteur. En outre les moteurs sont les
plus utilisĂ©s, elle est constituĂ©e dâune partie fixe appelĂ©e stator et dâautre mobile appelĂ©e
rotor. Lâespace qui sĂ©pare les deux parties est lâentrefer, en dĂ©fĂšre la machine par le type
dâexcitation sĂ©parĂ©e, sĂ©rie, shunt et compound et par deux principe de fonctionnement en
moteur et en génératrice.
I.1. DĂ©finition de composant de la machine Ă courant continu :
I.1.1. Inducteur de la machine Ă courant continu :
a. Lâensemble inducteur [1]:
Description : Un ensemble inducteur comprend :
Une culasse en acier coulé.
Des noyaux polaires.
Des bobines inductrices.
b. La culasse de lâinducteur :
Câest elle qui ferme le circuit magnĂ©tique composĂ© des noyaux polaires et de linduit.la
culasse sert Ă©galement de support aux noyaux polaires et aux flasques qui se vissent de part et
dâautre du culasse.
Figure(I.1) :DĂ©tail du circuit magnĂ©tique dâun moteur bipolaire Ă courant continu avec pĂŽles
auxiliaires [1].
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 4
c. Les noyaux polaires :
Ils peuvent ĂȘtre coulĂ©s solidairement avec la culasse, ou rapportĂ©s. Ce dernier procĂ©dĂ©
est le plus employé.
Figure(I.2) :vue dâun pĂŽle inducteur.[1]
d. Description organique et fonctionnelle :
Les noyaux polaires rapportĂ©s sont fixĂ©s Ă lâintĂ©rieur de la culasse au moyen dâune ou
plusieurs vis.
Les noyaux polaires peuvent ĂȘtre massifs ou feuilletĂ©s. Sâils sont massifs, les Ă©panouissements
polaires sont rapportĂ©s et vissĂ©s sur les noyaux. Sâils sont feuilletĂ©s, les Ă©panouissements
polaires font corps avec le noyau. Lâensemble est constituĂ© par des tĂŽles laminĂ©es 1 Ă 2mm
dâĂ©paisseur, assemblĂ©es et rivĂ©es. Les Ă©panouissements polaires sont destinĂ©s Ă augmenter la
section de passage du flux de lâinducteur Ă lâinduit. Leur longueur dâarc correspond
sensiblement aux deux tiers du pas polaires, qui est égal à 180° dans une machine bipolaire et
à 90° dans une machine à quatre pÎles.[1]
e. Les bobines inductrices :
Elles sont constituées par des spires de fil de cuivre destinées à produire le flux
magnĂ©tique nĂ©cessaire au fonctionnement de la dynamo. Lâenroulement se fait sur un gabarit,
sous la forme dâune couronne, que lâon place sur le noyau polaire. Un isolement prĂ©alable de
la couronne, renforce parfois par un isolant disposé sur le noyau, doit offrir une résistance
Ă©lectrique suffisante contre une mise Ă la masse de la culasse. La section du fil et le nombre de
spires enroulĂ©es varient avec lâimportance de la machine et son type dâexcitation, sĂ©rie ou
dérivé.[1].
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 5
f. Lâisolement
Les fils utilisés sont ronds quelquefois méplats avec arrondis aux angles pour diminuer
les possibilitĂ©s dâamorçage entre conducteurs et rĂ©duire les risques de coupure de lâisolant.
Dans une ou la tension entre spires voisines est trĂšs faible. On peut utiliser du fil avec un seul
guipage de coton, cet isolement rĂ©duit lâencombrement dâune part et lâĂ©chauffement dâautre
part, du fait quâune seule couche de coton recouvre le fil. Dâune façon gĂ©nĂ©rale, lâisolement
est constitué par deux couches de coton enroulées en sens inverse (culasse A). Pour réduire le
volume des bobines, on utilise surtout du fil émaillé. Pour les machines de la culasse b,
lâisolement du fil est constituĂ© soit par deux couches de silionne (soie de verre) soit par deux
couches dâamiante. Pour renforcer lâisolement entre deux couches successives, on interpose
une feuille de papier, ou de T.M.P, ou de S.M.S, suivant la culasse de fonctionnement de la
machine, ce renforcement dâisolement peut ĂȘtre mis toutes les deux ou trois couches
seulement.[1].
Figure(I.3) :bobine inductrice Ă fil rond[1].
g. Liaison entre les différentes bobines inductrices
Les bobines inductrices sont généralement reliées en série. Le courant qui les parcourt
doit produire des pÎles magnétiques alternativement « Nord » et « Sud ».lors de la
construction, les bobines sont enroulĂ©es toutes dans le mĂȘme sens ; câest au montage quâon les
relie entre elles en croisant les sorties de cĂąbles toutes les deux bobines. Dans les machines
compound, lâenroulement sĂ©rie est souvent placĂ© sur la bobine excitĂ©e en dĂ©rivation, mais les
bobinages sont séparés par un isolement renforcé en presspahn ou en astéroïde, puis le tout est
enrubanné, passé au et étuvé.[1].
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 6
h. PĂŽles auxiliaires :
DĂšs que la machine atteint quelque importance, on installe, entre les pĂŽles principaux,
des piÚces polaires étroites appelées pÎles auxiliaires ou pÎles de commutation. Ces pÎles,
placés sur la ligne neutre, comportent un enroulement de grosse section alimentée en série
avec le courant dâinduit, ils prĂ©cĂšdent dans le sens de rotation du moteur, un pĂŽle de mĂȘme
polarité.[1]
i. RĂŽle des pĂŽles auxiliaires
Ils réduisent les étincelles aux balais, ces étincelles étant produites par le renversement
du sens de courant dans les sections court-circuitées par les balais. [2]
Figure(I.4) :DiffĂ©rents pĂŽles et enroulements dâune MCC [2]
j. Enroulement de compensation magnĂ©tique dâinduit :
Le passage du courant dans les enroulements dâinduit provoque lâapparition dâun champ
magnétique transversal ayant pour conséquence de déformer les lignes de champs principales
dans la machine. Ceci entraßne généralement une diminution du flux total. Pour réduire ce
phénomÚne, on place pour de trÚs grosses machines, dans les pÎles inducteurs, des
enroulements parcourus par le courant dâinduit, ayant pour rĂŽle de crĂ©er un champ antagoniste
au champ transversal dâinduit. Cet enroulement est disposĂ© dans de petites encoches
pratiquées à la surface des pÎles principaux. On peut ainsi créer une f.é.m. exactement
opposĂ©e Ă celle de lâinduit. Lâenroulement de compensation est mis en sĂ©rie avec lâinduit. Sa
rĂ©sistance sâajoute donc Ă la rĂ©sistance dâinduit.[2].
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 7
I.1.2. Induit de la machine Ă courant continu :
I.1.2.1.Le tambour dâinduit :
a. Constitution :
Il se prĂ©sente sous la forme dâun cylindre appelĂ© tambour dâinduit.
Le tambour est constituĂ© par empilage de disques dentĂ©s, en tĂŽle de (0.5) mm dâĂ©paisseur,
isolés par du vernis. La tÎle de fer doux utilisée pour les disques contient (2 à 4)% de silicium,
qui limite les pertes par courant de Foucault aux environs de 3 W par kilogramme de tĂŽle.[1].
Figure(I.5) :Constitution de tambour dâinduit.
b. Le collecteur :Le collecteur assure la liaison entre les conducteurs tournants et le circuit
extérieur fixe. Il transforme le courant alternatif induit dans les bobinages en courant continu
(fonctionnement gĂ©nĂ©ratrice) et le courant continu dâalimentation en courant alternatif
(fonctionnement moteur).
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 8
En traversant la ligne neutre, la polaritĂ© des conducteurs change ; mais, en mĂȘme
polarité. Lorsque la spire est sur la ligne neutre, les f.e.m. induites dans les conducteurs sont
nulles et la spire est en court- circuit par les balais. [2]
Figure(I.6) :Schéma de principe de fonctionnement du systÚme balais collecteur.
Le collecteur est le constituant critique des machines Ă courant continu car ses lames
sont soumises aux efforts centrifuges et assemblées manuellement. Son usure due au
frottement avec les balais nécessite un démontage et un ré-usinage périodiques. De plus, il
accroit de 20 Ă 30% la longueur totale de la machine.
c. Les balais :
Les balais sont fixes et isolés électriquement du bùti de la machine. Ils assurent la
liaison Ă©lectrique (contact glissant) entre la partie fixe et la partie tournante. Pour des
machines de forte puissance, la mise en parallÚle des balais est alors nécessaire.
Figure(I.7) : Balais et porte balais
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 9
I.2.Principe de fonctionnement des machines Ă courant continu:
I.2.1.Principe de fonctionnement des générateurs à courant continu :
Lorsque un conducteur un conducteur se déplace dans un champ magnétique, en
coupant les lignes de ce champ, il devient le siĂšge dâune force Ă©lectromotrice induite.
Câest sur ce principe que lâon a construit les gĂ©nĂ©rateurs Ă courant continu, qui comprennent
un systĂšme inducteur fixe et un induit mobile. Si lâon fait tourner le cylindre, les conducteurs
quâil supporte coupent les lignes du champ magnĂ©tique produit par les inducteurs. Ces
conducteurs sont le siĂšge dâune force Ă©lectromotrice induite dirigĂ©e en sens inverse de part et
dâautre de la ligne neutre, comme lâindique la figure(I.8).[2]
Figure(I.8 ):Recherche du sens du courant dans les conducteurs dâinduit au moyen de rĂšgle
des trois doigts de la main gauche pour la marche en génératrice.[2]
Les forces Ă©lectromotrices ainsi obtenues sâajoutent dans les conducteurs judicieusement
reliés entre eux.
Sur la ligne neutre, les conducteurs qui sây trouvent momentanĂ©ment ne coupent plus les
lignes du champ. Câest Ă cet endroit que le courant change de sens dans le bobinage et quâon
le recueille par lâintermĂ©diaire du collecteur et des balais.
Pour dĂ©terminer le sens du courant dans les conducteurs dâun induit en tambour, on
applique la rÚgle dite « des trois doigts de la main gauche ».le pouce se place dans la direction
du champ magnĂ©tique, lâindex dans le sens de rotation de lâinduit et le majeur donne le sens
du courant qui circule dans les conducteurs.
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 10
Voyons comment il est possible de produire de lâĂ©nergie Ă©lectrique par dĂ©placement de
conducteur dans un champ magnétique :
Considérons dans un repÚre (i,j,k) un conducteur de longueur l, est en mouvement à vitesse
constanteđ dans un champ magnĂ©tique uniforme et orthogonale au plan du mouvement du
conducteur (voir figure) [2] .
Figure(I.9) :Barre en translation dans le champ B [2]
EntređĄ et t + dt, la barre parcourt la distance Ă©lĂ©mentairedy = V. dt, le flux coupĂ© par
le conducteur est alors :
dâ = B. ds = B. L. dy (1.1)
En appliquant (en module) la loi de Faraday, on obtient lâexpression de la (f.e.m)induite :
e =dâ
dt=
B.I.dy
dt= B. I. V(1.2)
On remarque que la (f.e.m) est principalement en fonction de lâinduction magnĂ©tique
B crĂ©er par lâexcitatrice et la vitesse du conducteurV .
Si lâinduction B ou la vitesse V changement de sens, le sens de flux change et la f.e.m change
de sens.
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 11
I.2.2.Principe de fonctionnement des moteurs Ă courant continu :
Un conducteur placé dans un champ magnétique et parcouru par un courant est soumis
à une force mécanique F dite « force de la place » dont le sens est déterminé par la direction
du champ et celle du courant. Câest sur ce principe que sont basĂ©s les moteurs Ă©lectriques.
En tenant compte de ce qui est écrit au début et en se rapportant à la figure.I.9, il suffit
dâappliquer la rĂšgle des trois doigts de la main droite pour trouver le sens de la force qui agit
sur les conducteurs et donner de ce fait le sens de rotation du moteur.[2]
Figure(I.10) :Recherche du sens de la force appliquée aux conducteurs par
la rĂšgledela main droite [2]
Voyons comment il est possible de créer une force mécanique sur un conducteur parcouru par
un courant électrique et logé dans un champ magnétique :
Soit le mĂȘme schĂ©ma de la figure.I.9
Si le conducteur est maintenant parcouru par un courant I, la loi de Laplace nous donne :
dF = I. dx BË (1.3)
dF = B. I. dx. x zË = B. I. dx ây (1.4)
dF = âB. I. dx. y (1.5)
On remarque que le mouvement a lieu dans le sens contraire au prĂ©cĂ©dent âđŠ . Câest
ce que lâon traduit souvent par lâexpression de f.e.m « sâopposant » au dĂ©placement du
conducteur.
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 12
I.3.ProblĂšmes particuliers des machines Ă courant continu :
I.3.1.ProblĂšmes de commutation :
L'induit est constitué d'un enroulement placé autour d'un matériau magnétique, il se
comporte comme une self inductance. Lorsque le bobinage passe sur la ligne neutre le courant
n'est pas nul, il faut attendreque la self ait libéré son énergie. Le courant est en retard par
rapport aux commutations des balais et des lames de collecteur situés sur la ligne neutre. Ce
problÚme se résout par un calage judicieux des balais (dans le sens de rotation de l'induit) en
fonction du courant débité, ou par la mise en place de pÎles auxiliaires de commutation. Les
pÎles de commutation ont pour effet de décaler automatiquement la ligne neutre, en fonction
du courant de la machine.[1]
I.3.2.PhénomÚne de réaction magnétique de l'induit :
Au champ magnétique produit par l'inducteur, s'ajoute un champ magnétique produit
par le courant d'induit. Le champ magnétique de l'induit est égal à la résultante des deux
champs. Quand la machine est saturée l'excÚs de champ sur une partie du pÎle ne compense
pas le défaut de champ sur l'autre partie ! Il en résulte une perte de flux. Ce problÚme est
souvent résolu dans les génératrices, par la mise en place sur l'inducteur d'un enroulement
compensateur. Il est traversé par le courant d'induit de sens contraire. Autre solution on
Ă©corne les pĂŽles inducteurs, ce qui augmente l'entrefer et Ă©vite la saturation.[1]
I.4.Modes dâexcitation :
Les circuits de lâinduit et de lâinducteur peuvent ĂȘtre connectĂ©s Ă la source Ă©lectrique
selon 4 modes différents. Ce sont :
I.4.1.Lâexcitation sĂ©parĂ©e :
est la solution qui donne la plus grande souplesse au niveau du réglage et ce mode
permet en effet de contrĂŽler de façon complĂštement sĂ©parĂ©e I et â , mais elle suppose quâon
dispose de deux sources de tension réglables séparément pour les circuits induit et inducteur.
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 13
Figure(I.11) :Machine à excitation séparée[2]
I.4.2.Lâexcitation shunt ou parallĂšle :
Est utilisĂ©e prĂ©cisĂ©ment lorsque le rĂ©glage sĂ©parĂ© des tensions induit et inducteur nâest pas
possible.
Figure(I.12) : Machine Ă excitation shunt [2]
I.4.3.Lâexcitation sĂ©rie:
Les machines Ă excitation sĂ©rie sont Ă©quipĂ©es dâun enroulement Ă faible nombre de spires de
forte section connectĂ© en sĂ©rie avec lâinduit et parcouru par un courant dâexcitation Ă©gal au
courant dâinduit. Elle a deux intĂ©rĂȘts :
- Elle confÚre à la machine un comportement particuliÚrement bien adapté aux problÚmes de
la traction : lorsque la machine est Ă lâarrĂȘt, la f.c.e.m est nulle, le courant induit et le flux sont
donc maximaux, dâoĂč un dĂ©marrage facilitĂ©.
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 14
Figure(I.13) :machine à excitation série [2]
I.4.4.Lâexcitation composĂ©e ou compound :
Constitue une recherche de compromis entre les propriĂ©tĂ©s de lâexcitation shunt et de
lâexcitation sĂ©rie. De plus, la composition peut ĂȘtre mise en Ćuvre soit de façon additive soit
de façon soustractive, ce qui permet en particulier de corriger lâeffet de la rĂ©action dâinduit.
Cette machine est plus complexe, elle nĂ©cessite deux enroulements dâexcitation.
Figure(I.14) : Machine à excitation composé [2]
Chapitre (01): Généralité sur la machine à courant continu
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu Page 15
Conclusion :
Nous avons étudié dans ce chapitre la constitution physique élémentaire de
lâinduit, puis de lâinducteur des moteurs Ă courant continu. Les diffĂ©rents organes
constructifs ont Ă©tĂ© abordĂ©s au fil de lâexposĂ©, on a abordĂ© les diffĂ©rents problĂšmes
particuliers tels que la commutation et la rĂ©action magnĂ©tique dâinduit, ainsi les
principes de fonctionnement de la machine en moteur et en générateur aussi les types
dâexcitation existants sĂ©parĂ©e, sĂ©rie, shunt et composĂ©.
DGS5TYU
Chapitre deux
Etude des enroulements imbriqué et
ondulé
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 17
Introduction:
Afin de placer correctement l'enroulement sur l'induit et de loger les conducteurs dans
les encoches il faut relier le nombre d'encoches avec le nombre de sections et connaĂźtre les
pas d'enroulement.
La réalisation d'un bobinage de type imbriqué conduit à connecter un faisceau
aller d'une section avec un faisceau retour d'une section qui a une surface en commun avec la
premiĂšre.
Le bobinage ondulĂ© est la solution la plus frĂ©quente. De plus, pour avoir les mĂȘmes
performances.
Les enroulements ondulés sont employés couramment pour les moteurs de petite puissance.
Dans ce chapitre, nous avons tout d'abord présenté étude des enroulements ondulé et
imbriqué de machines à courant continu.
II.1.Bobinages des machines Ă courant continu :
Les bobinages sont conçus afin dâutiliser au mieux les ampĂšres-tours de lâinduit.
Lâenroulement dâinduit est lâĂ©lĂ©ment le plus important de la machine. Il est lâobjet de diverses
exigences :
Lâenroulement doit ĂȘtre rĂ©alisĂ© en minimisant le matĂ©riau du point de vue du poids et de
lâenroulement tout en limitant les pertes.
La commutation Ă courant continu doit ĂȘtre satisfaisante (absence dâĂ©tincelles nuisibles au
collecteur).
Les principaux types dâenroulements sont les suivants :
Enroulement imbriqué.
Enroulement ondulé.
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 18
II.2.Etude des enroulements imbriqués:
II.2.1. Conditions nécessaires pour obtenir un enroulement rationnel :
Lâensemble du bobinage doit ĂȘtre parfaitement symĂ©trique, afin dâĂ©quilibrer lâinduit au
point de vue mécanique.
Lâenroulement doit constituer un ou plusieurs circuits fermĂ©s permettant de parcourir tous
les conducteurs du bobinage.
Ces circuits doivent se composer à chaque instant, entre balais de polarités contraires, de
2a parties de (F.E.M) Ă©gales et en opposition. Ces (2a) parties portent le nom de voies
dâenroulement.
Onappelle voix dâenroulement lâensemble des sections dâun induit Ă collecteur qui, Ă un
instant donné se trouvent en série entre deux balais consécutifs du signe contraire.
Dans un induit, le nombre de voies dâenroulement correspond au nombre de circuit dĂ©rivĂ©,
dont les courants sâajoutent pour fournir le courant extĂ©rieur.
* Dans une dynamo bipolaire, on a :2a = deux voies dâenroulement.
Ces six voies se répartissent en trois groupes parallÚles de deux voies chacun (montage en
parallÚle, pour un débit fort).
Le nombre de section actives doit ĂȘtre Ă©gale au nombre de lames de collecteur, chacune de
ces derniÚres étant reliée à une sortie de deux sections voisines.
Chaque rainure ou encoche peut recevoir un ou plusieurs faisceaux, constituĂ©s eux mĂȘme
par un ou plusieurs conducteurs.[1]
II.2.2. Section de bobinage :
On appelle section un ensemble de spires dont lâentrĂ© et la sortie sont reliĂ©es Ă deux lames du
collecteur.
Chaque section a deux faisceaux, comprenant un ou plusieurs conducteurs.
Plusieurs sections peuvent ĂȘtre assemblĂ©es sous un enrubannage. On a alors une bobine.
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 19
Figure.II.1-Section de bobinage imbriqué.[2]
II.3.Caractéristiques des enroulements imbriqués :
Un bobinage imbriquĂ© se compose dâun certain nombre de sections disposĂ©es en parallĂšle
sur un tambour dâinduit. Les sections sont ensuite reliĂ©es entre elles par lâintermĂ©diaire des
lames du collecteur et des sections Ă employer. Avec un enroulement a quatre faisceaux par
encoche, le nombre de sections et de lames au collecteur est double du nombre dâencoche.
Si lâenroulement comprend deux faisceaux par encoche, le nombre des encoches est Ă©gal
au nombre des lames du collecteur et des sections Ă employer. Avec un enroulement a quatre
faisceaux par encoche, le nombre de sections et de lames au collecteur est double du nombre
dâencoche.
Pour un type dĂ©terminĂ© de tambour dâinduit de dynamo multipolaire, lâenroulement
imbriqué donne à équivalence de conducteur, la plus grande intensité possible et minimum de
tension.
Il y a autant de lignes de balais quâil y a de pĂŽles. Les balais de mĂȘme polaritĂ© sont reliĂ©s
entre eux au moyen dâune connexion de forte section et dĂ©bitent en parallĂšle, sâil sâagit dâune
dynamo multipolaire.
Dans un enroulement imbriqué simple, on a : 2a = 2p. On obtient ainsi un enroulement
fermĂ© sur lui-mĂȘme qui comprend autant de voies dâenroulements (2a) quâil y a de pĂŽles (2p).
Un bobinage imbriqué peut se concevoir également avec des enroulements parallÚles
simples ou multiples symétriques.
Les sections peuvent ĂȘtre Ă pas diamĂ©tral raccourci ou allongĂ©.
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 20
Le pas diamétral :
On nâappelle pas diamĂ©tral un pas Ă©gal au pas polaire (nombre dâencoches logĂ©es sous
lâinfluence dâun pĂŽle). Dans ce cas la section a un pas Ă©gal Ă la distance sĂ©parant deux lignes
neutres consĂ©cutives. Pour que la section puisse ĂȘtre exactement au pas diamĂ©tral, il faut
nĂ©cessairement que le nombre des rainures soit pair. Si le nombre dâencoche est impair, le pas
ne peut ĂȘtre diamĂ©tral, il diffĂšre dâun demi-pas dentaire. Le pas diamĂ©tral est Ă©galement
appelé pas entier, ou pas normal.
Le pas raccourci :
Quand le pas est raccourci, lâembrasement de la section est rĂ©duit dâune ou plusieurs
encoches. Le raccourcissement du pas diminue la longueur des connexions frontales, ce qui
réduit le poids le poids du cuivre utilisé, et par conséquent les pertes par effet joule. Par
contre, la pas raccourci diminue le flux embrassé par la section, et par la suite la F.E.M de la
machine.
Figure.II.2-Pas normale et pas allongé. [1]
Le pas allongé :
Le pas allongé augmente la longueur des connexions frontales et par conséquent le
poids du cuivre des sections par rapport aux deux autres procédés pour un résultat électrique
identique Ă celui obtenu avec un pas raccourci. Le pas diamĂ©tral est conseillĂ© chaque fois quâil
est réalisable.
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 21
Figure.II.3-Représentation schématique des pas partiels.
Dans la figure de gauche, on remarque que le pas (đŠ2) est infĂ©rieur Ă (đŠ1). La section
est dite « ouverte », lâenroulement est progressif, câest la disposition employĂ©e
couramment.[1]
On a :
đŠ = đŠ1 â đŠ2. (2.1)
Dans la figure de droite, la section est dite « croisĂ©e ». (đŠ2)Est supĂ©rieur Ă (đŠ1)
DâoĂč đŠ = đŠ2 â đŠ1. (2.2)
La progression se fait de droite Ă gauche, lâenroulement est rĂ©trograde. Cette disposition est
adoptée par certains constructeurs afin de faciliter la réparation des induits. En effet, la mise
au collecteur Ă sections ouvertes nĂ©cessite moins de longueur, ce qui permet, dans le cas dâune
avarie au collecteur, de réutiliser les anciennes sections employées sous la forme croisée. Le
pas de la section ne change pas dans ce cas.
Cette modification de la mise au collecteur provoque un changement de polarité aux bornes
de la machine.
II.4.Calcule le pas dâenroulement:
đŠ = đŠ1âđŠ2 (2.3) EnimbriquĂ©.
Et
đŠ = đŠ1 + đŠ2 (2.4) En ondulĂ©.
đŠ et đŠ2 sont les pas partiels et y le pas rĂ©sultant.
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 22
đŠ1 : indique le pas de la section sur lâinduit. Dans un schĂ©ma de bobinage imbriquĂ©,
on le désigne sous le nom de « pas avant », il donne le nombre de faisceaux compris
entre les deux cotĂ©s dâune section et ne peut ĂȘtre raccourci sâil est Ă©gal au pas polaire
ou diamétral.
đŠ2 : donne le pas dans le champ, on le nomme « pas arriĂšre » dans un enroulement
imbriquĂ©. Il indique sur un schĂ©ma le nombre dâintervalles compris entre les cĂŽtĂ©s non
correspondants de deux sections rĂ©unies a une mĂȘme lame du collecteur. đŠ2Est
généralement inférieur ou égal ou pas polaire.
đŠ : est le pas rĂ©sultant. Il donne la donne la progression de lâenroulement, qui est Ă©gal
à deux faisceaux dans un enroulement imbriqué simple.
Le nombre des sections dâun enroulement est toujours Ă©gal au nombre des lames du
collecteur, quel que soit le nombre de faisceaux placĂ©s dans lâencoche.
Les enroulements imbriquĂ©s peuvent sâexĂ©cuter :
* Avec des sections ouvertes, qui donnent un enroulement progressif ou avançant,
généralement employé.
*Avec des sections croisées, qui donne un enroulement rétrograde ou retardant «rarement
utilisé ».
Selon que lâon utilise le bobinage Ă sections ouvertes croisĂ©es, on a une polaritĂ©
différente aux bornes de la dynamo si celle-ci fonctionne en génératrice, et un sens de
rotation inversé si celle est utilisée en moteur. [1]
II.4.1.Calcul des pas dâun enroulement imbriquĂ© :
Pour calcul des pas représentés sur un schéma, il y a lieu de tenir compte du nombre de
faisceaux Ă utiliser et du nombre de pĂŽles. Le nombre dâencoches et de lames nâintervient
pas Ă priori dans la formule.
Pour le calcul dâun pas normal bipolaire, on Ă©crit les formules gĂ©nĂ©rales :
đŠ1 = đč
2đ+ 1 (2.5) (Pas avant), nombre entier et impair ;
đŠ2 = đč
2đâ 1(2.6)(pas arriĂšre), nombre entier et impair ;
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 23
đŠ = đŠ1 â đŠ2 (2.7) (Pas rĂ©sultant), nombre pair ;
đŠ1 etđŠ2doivent ĂȘtre des nombres entiers et impairs.
En effet, (đŠ1) et (đŠ2)ne peuvent ĂȘtre composĂ©s de fractions de faisceaux dâune part et,
dâautre part, ces nombres ne peuvent ĂȘtre pairs du fait que lâon compte zĂ©ro (0) en partant
du premier faisceau. , pour(đŠ1= 11), on compte 0 sur le faisceau (1), ce qui fait (11) sur le
faisceau (12).
Pour (y = 9), on part du faisceau (12) en comptant (0) et on rétrograde de(9), pour arriver
au faisceau (3).
(+1) et (-1) donnent le pas rĂ©sultantđŠ, soit 2, dans un enroulement imbriquĂ© simple, de
sorte que lâon peut remplacer la formule
đŠ 2 = đč
2đâ 1 (2.8)
a. Cas de (đ đđ© ) fractionnaire ou impair :
Lorsque le quotient de (đč 2đ ) nâest pas un nombre entier ou quâil est un nombre impair,
ce qui donne avec (+1) ou (-1) un nombre pair, on emploie les formules suivantes :
đŠ1 =đč±đ
2đ+ 1 = (Nombre entier et impair). (2.9)
đŠ2 =đč±đ
2đâ 1 đđ đĄ = (Nombre entier et impair). (2.10)
b est un nombre pair arbitraire aussi faible que possible, destiné à donner pour quotient un
nombre entier et pair. On commence par prendre b = 2, puis, si le résultat ne correspond
pas à une solution satisfaisante, le pas est dit « allongé », soit :
y1=
F +b
2p+1
(2.11)
y2=
F +b
2pâ1
(2.12)
Le pas est dit « raccourci » si on prend (-b), soit :
đŠ1 =đčâđ
2đâ 1 (2.13)
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 24
đŠ2 =đčâđ
2đâ 1(2.14)
y1=
Fâb
2p+1
(2.15)
Et
đŠ2=
đč_đ
2đâ1
(2.16)
Le rĂ©sultat est le mĂȘme quant au fonctionnement de la machine, mais les sections nĂ©cessitent
davantage de cuivre avec le pas allongé. La section ayant ses deux faisceaux plus écartés, les
demi-connexions sont plus longues.
II.5. Exemple dâapplication dâun enroulement imbriquĂ© :
Lâinduit dâun moteur a (24) encoches, (12) lames au collecteur, (12) sections.
Calcul des pas :
On a(12) sections =(24) faisceaux, dâoĂč :
đŠ1 = đč
2đ+ 1 =
24
4+ 1 = 7 Pas avant. (2.17)
đŠ2 = đč
2đâ 1 =
24
4â 1 = 5 Pas arriĂšre. (2.18)
đŠ = đŠ1 â đŠ2 = 7 â 5 = 2 Pas rĂ©sultant. (2.19)
(đŠ1) et (đŠ2 )sont impairs et entiers et đŠ est un nombre pair. Lâenroulement est rĂ©alisable
avec un pas đŠ1 diamĂ©tral.
II.5.1.ExĂ©cution dâun schĂ©ma panoramique :
Les balais se placent dans lâaxe des pĂŽles.
Le sens de rotation peut sâindiquer en utilisant la rĂšgle des trois doigts sous un pĂŽle,
pourque le dynamo fonctionne soit en moteur, soit en génératrice. On admettre que le
champ représenté par le pouce entre par les conducteurs du pole et sort des
conducteurs du pĂŽle sud.
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 25
Figure.II.4-Induit comportant 24 faisceaux, 12 lames au collecteur, pas arriĂšre 7,
pas avant 5. Pas résultant : y=2
II.6.Les enroulements imbriqués multiples :
II.6.1.Principe :
Avec ce procĂ©dĂ© de bobinage, on multiplie les voies dâenroulements, ce qui permet
dâobtenir un grand dĂ©bit en ampĂšres et une rĂ©duction de la F.E.M, fournie par la machine.
Cet enroulement peut ĂȘtre exĂ©cutĂ© en parallĂšle double ou triple.
II.6.2.Bobinage parallĂšle double :
Avec un bobinage parallÚle double, on a deux enroulements disposés en parallÚle sur
lâinduit. Le calcul du pas partiel avant y1 dâun tel bobinage se fait comme sâil sâagissait
dâun enroulement normal ; ce sont les pas y et đŠ2 qui diffĂšrent.
Dans un enroulement imbriquĂ© simple, đŠ = 2 faisceaux.
Dans un enroulement imbriquĂ© parallĂšle double, đŠ = 4 faisceaux.
Dans un enroulement imbriquĂ© parallĂšle triple, đŠ = 6 faisceaux.
Figure.II.5-Enroulement imbriquĂ© parallĂšle double (fermĂ© simple) dâun induit
de moteur Ă 4 pĂŽles, 15 sections,15 lames au collecteur
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 26
II.6.3.CaractĂ©ristiques dâun enroulement parallĂšle double :
Lâenroulement parallĂšle double peut ĂȘtre fermĂ© simple ou fermĂ© double. Si le nombre de
lames au collecteur est impair, lâenroulement se ferme sur lui-mĂȘme en parcourant tous les
faisceaux. [4]
Câest un enroulement fermĂ© simple
Si le nombre de lames au collecteur est pair, lâenroulement se compose de deux
bobinages distincts. Les sections des encoches à numéros impairs sont reliées entre elles et
forment un premier circuit, tandis que les sections des encoches à numéros pairs constituent le
deuxiĂšme bobinage.[1]
Câest enroulement fermĂ© double
Dans un enroulement imbriqué multiple, les balais doivent couvrir autant de lames sur
le collecteur quâil y a de circuits en parallĂšle.
Un enroulement imbriqué multipolaire est normalement muni de connexions équipotentielles,
le tambour dâinduit doit, de ce fait, comporter un nombre entier dâencoches par paire de pĂŽles,
afin dâavoir des faisceaux disposĂ©s identiquement sous les pĂŽles de mĂȘme nom.
Dâautre part on devra avoir un nombre entier avec đč
2đ . Quand lâintensitĂ© dĂ©bitĂ©e est
importante, on utilise deux collecteurs, ce qui permet de réaliser un enroulement parallÚle
double, Ă nombre pair de lames au collecteur par paire de pĂŽles.
On obtient ainsi deux circuits indépendants, reliés entre eux par des interconnexions.[1]
II.7.Ătude des enroulements ondulĂ©s :
II.7.1. Caractéristiques des enroulements ondulés :
Les enroulements ondulés sont employés couramment pour les moteurs de petites puissances.
Ces bobinages progressent toujours dans le mĂȘme sens de telle sorte que le pas rĂ©sultant(y) est
Ă©gal Ă la somme des pas (y1) et (y2) dâoĂč :
đŠ= đŠ1 + đŠ2(2.20)
Le pas résultant y est sensiblement égal au double du pas polaire. Chaque section devant se
déplacer dans le champ par rapport à la précédente, cela conduit à avoir un pas y légÚrement
inférieur ou supérieur au double du pas polaire.
On nâappelle pas polaire la distance pĂ©riphĂ©rique comprise entre deux lignes neutres
consĂ©cutives. (y1)et (y2) doivent ĂȘtre des nombres entiers, impaire Ă©gaux ou inĂ©gaux. (y) doit
ĂȘtre paire.
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 27
Figure.II.6-Représentation de deux sections disposées pour effectuer un bobinage ondulé.
Lâenroulement ondulĂ© nâest utilisĂ© que pour des dynamos multipolaires, car le
nombre des voies dâenroulement Ă©tant toujours Ă©gal Ă (2), les lignes de balais peuvent ĂȘtre
réduites à deux également.
Un induit bipolaire enroulĂ© en ondulĂ© donne exactement le mĂȘme rĂ©sultat quâun induit
imbriqué.
Lorsquâil sâagit dâun enroulement ondulĂ© sĂ©rie simple, on parcourt tous les faisceaux en
partant dâune lame du collecteur pour revenir Ă cette lame.
AprĂšs chaque tour de la pĂ©riphĂ©rie de lâinduit, on revient Ă la lame suivante (pas allongĂ©) ou Ă
la lame prĂ©cĂ©dente (pas raccourci) jusquâĂ ce que toutes les lames soient reliĂ©es pour revenir
au point de départ.
II.7.2. Calcul des pas dâun enroulement ondulĂ© :
Pour vérifier si un bobinage ondulé est réalisable, on écrira :
y =F±2a
p(2.21)
En utilisant le signe +, le pas y est dit «allongé», il est plus grand que le double pas polaire.
Avec le signe â le pas y est raccourci.
Le quotient obtenu devra ĂȘtre un nombre entier et pair.
Exemple :
đŠ =40+2
3= 14 Nombre pair (pas allongé).
DâoĂč :
Les pas partiels sont Ă©gaux et impairs.
Dans certains cas, on a đŠ1 et đŠ2 pairs, quoique y Soit pair.
Exemple :
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 28
đŠ =46 + 2
3= 16
DâoĂč :đŠ1 = 9 et đŠ2 = 7 ou encore đŠ1=7 et đŠ2 = 9
Dans ces cas, on a des pas partiels inégaux.
En choisissant đŠ1 = 7 de prĂ©fĂ©rence Ă đŠ1=9 ,on a des sections plus Ă©troites ,dâoĂč Ă©conomie de
cuivre.
II.7.3. DiffĂ©rents types dâenroulements ondulĂ©s :
Les enroulements ondulés se réalisent sous deux formes :
1er - Sous forme « ondulé série simple » avec : 2a=2.
2eme â Sous forme « ondulĂ© sĂ©rie â parallĂšle » avec : 2a<2p.
II.7.3.1.Enroulement ondulé série simple:
Un enroulement est dit « ondulé série simple » lorsque le nombre de voies
dâenroulement est Ă©gal Ă deux, quel que soit le nombre de pĂŽles, dâoĂč : 2a = 2.
Câest lâenroulement qui, pour un nombre de conducteurs bien dĂ©fini, donne le maximum de
tension pour un type dĂ©terminĂ© dâinduit. Quel que soit le nombre de pĂŽles, on peut toujours
rĂ©duire Ă deux les lignes de balais, lâenroulement ne comportant que deux voies. Dans la
pratique, on place autant de lignes, de balais quâil y a de pĂŽles Ă la machine. Les moteurs de
traction et de levage, dont lâaccessibilitĂ© au collecteur est difficile, ne possĂšdent que deux
lignes de balais. Avec ce type de bobinage, K et đđdoivent ĂȘtre premiers entre eux.[1]
Exemple dâenrouements ondulĂ©s, sĂ©rie simple :
Lâinduit tĂ©trapolaire comporte :
19 encoches, 19 sections, 19 lames au collecteur.
Calcul des pas :
đŠ = đŠ1 + đŠ2, soity =F±2a
p=
38±2
2
Si đŠ =38+2
2= 20 on a đŠ1 = 9,đŠ2 = 11
Si y=(38-2)/2= on a y1=9,y2=9
Choix des composants.
Avec y=18, on a y1et y2 =18
2= 9 chacun. Ce nombre est impair et convient pour
cette raison. Les pas partiels y1 et y2 sont Ă©gaux.
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 29
Le pas est dit « raccourci », il est inférieur au double pas polaire. IL est dit «
allongé » dans la premiÚre formule, du fait que le signe + a été utilisé.
Figure.II.7-SchĂ©ma dâEnroulement ondulĂ© sĂ©rie simple.
y = 18,y1 = y2 = 9, yc = 9, soit 1 Ă 10[1]
Lâenroulement est raccourci Ă pas Ă©gaux. Le pas raccourci est sur la visible sur la
figure. En effet, en partant de la lame 8, on retombe sur la lame 7 aprĂšs avoir fait un tour
complet avec les encoches 10,14,19 et 4. Un pas allongé aboutirait à la lame 9.
II.7.3.2.Enroulement ondulĂ© sĂ©rie â parallĂšle : avec 2a<2p :
Ces enroulements sont formés par le groupement en parallÚle de plusieurs
enroulements en sĂ©rie, ce qui permet de choisir un nombre de voies dâenroulement diffĂ©rent
du nombre de pĂŽles, tel que : 2a< 2p.
Cette latitude dans le choix du nombre de voies par rapport au nombre de pĂŽles a
lâavantage de permettre lâutilisation dâun mĂȘme type de tambour dâinduit pour obtenir des
F.E.M. et des intensités adaptées à des besoins industriels variés. Cette propriété facilite et
simplifie lâoutillage des constructeurs. Lâutilisation des enroulements ondulĂ©s en sĂ©rie
parallĂšle est peu frĂ©quente dans lâindustrie, et des connexions qui nĂ©cessitent une symĂ©trie de
lâenroulement, telle que : K/a et p/a soient des nombres entiers. Dâautre part, le nombre
dâencoches doit ĂȘtre divisible par le nombre de paires de voies dâenroulement en
parallĂšle.đŠ1etđŠ2 doivent ĂȘtre impairs. Ils peuvent ĂȘtre Ă©gaux ou inĂ©gaux.
a. Exemple dâapplication dâun enroulement ondulĂ© sĂ©rie parallĂšle 2a2p
Lâinduit dâun moteur Ă courant continu comporte :
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 30
6 pĂŽles,4 voies dâenroulement, 22 encoches, 22 sections, 22 lames au collecteur, 4
lignes de balais qui peuvent ĂȘtre rĂ©duites Ă deux, les balais ayant une largeur suffisante pour
appuyer sur deux lames Ă la fois.
F= 22x2=44
Calcul des pas : đŠ = đŠ1 + đŠ2 :
y=đč±2đ
đ=
44±4
3
Si y=44+4
3=16 on a đŠ1 = 7, đŠ2=9
Si y=44â4
3=13.3 ( nâest pas rĂ©alisable).
Ce bobinage est réalisable avec y=16 en rendant y1 et y2 inégaux.
Dâautre part, đŸ
đ=
22
2= 11 est un nombre entier, mais
đ
đ nâĂ©tant pas un nombre entier,
les connexions Ă©quipotentielles ne sont pas reliĂ©es Ă des points rigoureusement au mĂȘme
potentiel, ce qui rend ce bobinage peu recommandable.[1]
Calcul du pas au collecteur :
đŠđ =đŸÂ±đ
đ=
22+2
3= 8
Figure.II.8-Enroulement ondulé série parallÚle.[3]
avec 2a<2p,6 pĂŽles, 4 voies dâenroulement, 44 faisceaux, y=16,đŠ1 = 7,đŠ2 = 9 et đŠđ = 8.
đŠ =44+4
3= 16, đŠ1 = 7, đŠ2 = 9,đŠđ = 8
En partant de la mĂȘme lame, on a 14 faisceaux 40 et 33 Ă©tant sur la ligne neutre, il ne
reste que 12 faisceaux actifs en arrivant Ă la lame 15, ce qui constitue la deuxiĂšme voie.
Les deux autres voies partent de la mĂȘme, de telle sorte que 4 balais sont nĂ©cessaires
pour recueillie les 4 voies en parallĂšle.
Chapitre (02) : Etude des enroulements imbriqués et ondulés
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 31
Conclusion :
Dans ce chapitre nous nous sommes intĂ©ressĂ© Ă lâĂ©tude des diffĂ©rents techniques des
enroulements des machines Ă courant continu, lâimbriquĂ© et lâondulĂ© et nous avons abordĂ© les
différents détaille techniques de chaque type tel que les calculs des pas, les procédé
dâenroulement, les diffĂ©rents modĂšles, schĂ©ma panoramique.
Comme il a Ă©tĂ© notĂ© ci- dessus concernant lâexemple, on a dĂ©veloppĂ© un induit en deux
techniques imbriqué et ondulé.
En fin nous avons conclu que le bobinage ondulĂ© est mieux adaptĂ© pour des applications Ă
haute tension. La force Ă©lectromotrice, Ă©tant inversement proportionnelle au nombre de voies
en parallĂšle, est plus Ă©levĂ©e que dans le cas imbriquĂ© pour une machine ayant le mĂȘme
nombre de sections.
Le bobinage ondulé est la solution la plus fréquente. De plus, pour avoir les
mĂȘmes performances, le bobinage ondulĂ© nĂ©cessite moins de nombres de tours par
section que le bobinage imbriqué [4]. Un nombre de tours par section plus élevé
induit une inductance d'enroulement plus importante, donc facilitation de création
des arcs électriques. D'autre part, le diamÚtre de fil pour un bobinage ondulé est
plus grand que celui du bobinage imbriqué [5]. Cependant, la consommation en
cuivre des deux types de bobinage est la mĂȘme pour une mĂȘme machine dĂ©livrant
la mĂȘme puissance [6].
Chapitre trois
Maintenance moteur Ă cc Ă
excitation composé (cas pratique)
Chapitre (03): Maintenance moteur à courant à cc composé (cas pratique)
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 32
Introduction :
Dans ce chapitre nous nous somme intĂ©ressĂ© dâun cas pratique, la procĂ©dure de
maintenance dâun moteur Ă courant continu Ă excitation compound ou composĂ© arrivĂ© Ă notre
atelier électromécanique au sein de la direction maintenance Biskra appartient à la division
maintenance branche transport par canalisation SONATRACH , avec quelque définition des
différent type de maintenance et du systÚme appeler par abréviation GMAO gestion maintenance
assister par ordinateur.
III.1.Les différents types de maintenance :
III.1.1.Maintenance curative :
Ce type de maintenance permet de remettre dĂ©finitivement en Ă©tat le systĂšme aprĂšs lâapparition
dâune dĂ©faillance. Cette remise en Ă©tat du systĂšme est une rĂ©paration durable. Les Ă©quipements
réparés doivent assurer les fonctions pour lesquelles ils ont été conçus. Une réparation est une
opĂ©ration dĂ©finitive de la maintenance curative qui peut ĂȘtre dĂ©cidĂ©e soit immĂ©diatement Ă la
suite dâune dĂ©faillance, soit aprĂšs un dĂ©pannage.[7]
III.1.2.Maintenance palliative :
La maintenance palliative revĂȘt un caractĂšre temporaire, provisoire. Elle est principalement
constituĂ©e dâopĂ©rations qui devront toutefois ĂȘtre suivies dâopĂ©rations curatives (rĂ©parations). Le
dépannage est une opération de maintenance palliative qui est qui est destinée à remettre le
systĂšme en Ă©tat provisoire de fonctionnement de maniĂšre Ă ce quâil puisse assurer une partie des
fonctions requises.[7]
III.1.3.Maintenance préventive :
OpĂ©ration de maintenance effectuĂ©e avant la dĂ©tection dâune dĂ©faillance dâune entitĂ©, Ă des
intervalles prĂ©dĂ©terminĂ©s ou selon des critĂšres prescrits (suite Ă lâanalyse de lâĂ©volution
surveillĂ©e de paramĂštre significatifs) et destinĂ©e Ă rĂ©duire la probabilitĂ© de dĂ©faillance dâune
entitĂ© ou la dĂ©gradation du fonctionnement dâun service rendu.[7]
Elle est subdivisée en :
a. Maintenance prévisionnelle :
Maintenance conditionnelle exĂ©cutĂ©e en suivant les prĂ©visions extrapolĂ©es de lâanalyse et de
lâĂ©valuation de paramĂštres significatifs de la dĂ©gradation du bien.[7]
b. Maintenance systématique :
Maintenance préventive exécutée à des intervalles de temps préétablis ou selon un
Chapitre (03): Maintenance moteur à courant à cc composé (cas pratique)
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 33
nombre dĂ©fini dâunitĂ©s dâusage mais sans contrĂŽle prĂ©alable de lâĂ©tat du bien.[7]
c. Maintenance conditionnelle :
Maintenance préventive basée sur une surveillance du fonctionnement du bien et/ou
des paramÚtres significatifs de ce fonctionnement et intégrant les actions qui en
découlent.[7]
Notons quâil existe un systĂšme informatisĂ© pour gĂ©rer maintenance au sein de notre direction
sâappelle GMAO ou logiciels de gestion de maintenance assistĂ©e par ordinateur.
III.2.DĂ©finition GMAO :
Le GMAO est un logiciel de gestion de maintenance assistée par ordinateur, spécialement
pour assister les services de maintenance dans leurs activités, y compris en matiÚre de
logiciels. Il sâagit de vĂ©ritables outils dâaccompagnement, trĂšs utiles, gĂšre les opĂ©rations de
maintenance et leur historique, le budget qui y est consacré, le planning et la préparation des
interventions, la gestion du stock des piĂšces de rechange susceptibles de remplacer les piĂšces
dĂ©fectueuses, les fiches dâintervention et de suivi des machines, les modes opĂ©ratoiresâŠIls
dĂ©finissent Ă©galement lâaide au diagnostic, analysent les causes des pannes et des dĂ©faillance
antĂ©rieurement dĂ©celĂ©es, et dĂ©terminent leurs risques de survenance afin de sâen
prĂ©munirâŠEn rĂ©sume, ils renforcent lâefficacitĂ© de la maintenance, ou du moins la rendent
efficace si elle ne lâest pas.[7]
III.3 procĂ©dure de maintenance dâun moteur Ă courant continu Ă excitation
compound :
III.3.1.RĂ©ception du moteur:
AprĂšs lâarrivĂ©e du moteur avec un rapport fait par le client on a procĂ©dĂ© de la rĂ©ception par
lâinscription de ses caractĂ©ristiques techniques et par la suite les services mĂ©thode procĂ©dĂ© de
création un bon travail sur le systÚme GMAO.
III.3.2.ContrĂŽle technique du moteur:
III.3.2.1.ContrĂŽle Ă©lectrique :
Ce fait par des mesures dâisolement et ohmique des bobinages suivant :
Auxiliaire, excitation, compensation, induit et inducteur
III.3.2.2. ContrÎle mécanique :
AprÚs le démontage et nettoyage de toutes les parties mécaniques, on a procédé de la
vérification toutes les parties mécaniques y compris les roulements.
Chapitre (03): Maintenance moteur à courant à cc composé (cas pratique)
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 34
III.3.2.3.Etablissement un bon sortie matériel :
AprÚs recensement des piÚces défectueuses, établissement un bon sortie matériel sur le
GMAO.
AprĂšs lâacquisition des piĂšces de rechange et le remontage du moteur, des essais et mesures
électriques et mécaniques sont obligatoire tel que mesure de la vitesse de rotation,
dâisolement, ohmique, essais de champ et Ă©quilibrage du rotor sâil fautâŠ.etc.
III.3.2.4.Etablissement du rapport finale :
LâĂ©tablissement du rapport ce fait vu que le client soit informĂ© pour toutes les opĂ©rations
faites sur le moteur.
III.4.DĂ©finition du rapport dâabsorption diĂ©lectrique (DAR) :
Pour des installations ou Ă©quipements comportant des isolants ou le courant dâabsorption
dĂ©croit rapidement, le relevĂ© des rĂ©sistances dâisolement Ă 30 secondes peut suffire pour
qualifier lâisolement. Le DAR est dĂ©finit comme suit :[8]
DAR = Risolement Ă 60 secondes / Risolement Ă 30 secondes
Valeur DAR Condition dâisolement
< 1.25 Insuffisante
< 1.6 Bon
1.6 Excellente
III.5.Travaux pratiques:
Caractéristique du moteur :
Type: C7L.N.CVE d B3B14
Puissance: 0.56 kW
Tension: 125 Vdc
Vitesse : 1750 tr/min
Intensité : 6.1 A
Excitation compound.
Chapitre (03): Maintenance moteur à courant à cc composé (cas pratique)
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 35
AprÚs avoir réceptionné le rapport de diagnostic fait par le client, on a constaté que le
problÚme est dû au sur échauffement dans le moteur, voir figure.III.2, avant le démontage du
moteur on a effectuées les travaux suivant :
Mesures Ă©lectriques :
RĂ©sistance dâisolement :
U (essai)= 500V
TempĂ©rature dâessai= 20°C
R isol (inducteur/masse) = 1.02GΩ, DAR = 1.2
R isol (induit / masse) = 1.56 GΩ, DAR = 1.3
R isol (compensation / masse) = 1.4 GΩ, DAR = 1.1
RĂ©sistance ohmique :
TempĂ©rature dâessais
R ohm (inducteur) = 296 Ω.
R ohm (induit+auxiliaire) = 1869 mΩ.
R ohm (compensation) = 120.1 mΩ.
Mesure dâĂ©chauffement :
Température ambiante :20°C
Echauffement coté palier avant 45°C
Echauffement coté palier arriÚre 48°C
Essai Ă vide :
U (dc) = 123.5
I (dc) = 3.1A
N (tr/min) = 1750
ContrÎle mécanique :
AprÚs avoir démonté le moteur et nettoyage les partie mécaniques y compris le collecteur on
constatĂ© les deux roulements et les balais sont dĂ©fectueux aussi une partie dâenroulement et
chauffée, voir figure III.1
Etablissement un bon de sortie matériel du magasin :
AprÚs le recensement des piÚces a changé tel que les deux roulements, les deux balais on a
procĂ©dĂ© de la prĂ©paration dâun bon sortie matĂ©riel dans le systĂšme de gestion maintenance
Chapitre (03): Maintenance moteur à courant à cc composé (cas pratique)
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 36
assistĂ© par ordinateur GMAO pour lâacquisition des piĂšces du magasin. En mĂȘme temps on
procédé du changement de la bobine au le fil est chauffé du pole principale
Essais finaux :
Mesures Ă©lectriques :
RĂ©sistance dâisolement :
U (essai)= 500V
TempĂ©rature dâessai= 20°C
R isol (inducteur/masse) = 3.49GΩ, DAR = 1.25
R isol (induit / masse) = 1.56 GΩ, DAR = 1.3
R isol (compensation / masse) = 2.51 GΩ, DAR = 1.4
RĂ©sistance ohmique :
TempĂ©rature dâessais
R ohm (inducteur) = 277 Ω.
R ohm (induit+auxiliaire) = 1869 mΩ.
R ohm (compensation) = 188.1 mΩ.
Mesure dâĂ©chauffement :
Température ambiante :20°C
Echauffement coté palier avant 34°C
Echauffement coté palier arriÚre 33°C
Essai Ă vide :
U (dc) = 123.5
I (dc) = 2.1A
N (tr/min) = 1750
Establishment du rapport final:
La derniĂšre Ă©tape câest lâĂ©tablissement du rapport final pour mettre Ă disposition au client,
voir figure III.4
Chapitre (03): Maintenance moteur à courant à cc composé (cas pratique)
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 37
Figure.III.1. Collecteur et balais du moteur Ă excitation compound
Figure.III.2. Fil chauffé du bobine du pole inducteur.
Figure.III.3.Inducteur du moteur Ă excitation compound
Chapitre (03): Maintenance moteur à courant à cc composé (cas pratique)
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 38
Figure.III.4.Rapport finale
Chapitre (03): Maintenance moteur à courant à cc composé (cas pratique)
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 39
Conclusion :
Dans ce chapitre nous avons vue lâimpact le systĂšme GMAO sur la maintenance du moteur
aussi le changement des résultats des essais du moteur avant et aprÚs les contrÎles électriques
et mécaniques, en fin le moteur est en fonction dans les caractéristiques nominale sans
Ă©chauffement.
Conclusion générale
Conclusion Générale
Etude comparative des enroulements des machines Ă courant continu 40
Dans ce mĂ©moire nous nous somme intĂ©ressĂ© de lâĂ©tude de la machine Ă courant continu et
leur composition ainsi le principe de fonctionnement en moteur et en génératrice.
A niveau de tension dâalimentation Ă©gal, un bobinage de type ondulĂ© comporte gĂ©nĂ©ralement
moins de conducteurs quâun bobinage imbriquĂ© en raison de la mise en sĂ©rie des sections de
bobinage. Cependant Ă nombre de sections Ă©gal, les conducteurs dâun bobinage ondulĂ© sont
traversĂ©s par un plus grand courant puisque le nombre de voies dâenroulement est plus faible
dans le cas du bobinage ondulĂ©. Les conducteurs dâun bobinage ondulĂ© doivent avoir une
section de fil plus importante. On a donc un gain sur le prix puisque les grandes sections de
cuivre sont moins chĂšre que les petites.
Généralement, un bobinage imbriqué nécessite des connections équipotentielles sur le
collecteur pour ne pas faire circuler les courants de déséquilibre par les balais. Pour le
bobinage ondulé, ces liaisons ne sont pas nécessaires en raison de la mise en série de sections
de bobinage qui sont sous des pÎles différents.
Il faut signaler aussi quâun bobinage ondulĂ© permet dâutiliser une seule paire de charbons
quelque soit le nombre de pÎles du moteur. Cependant, il est possible aussi de réaliser un
bobinage imbriqué avec des liaisons équipotentielles sur le collecteur pour minimiser le
nombre de balais lorsque le nombre de pÎles est élevé.
Il est a noter que le chapitre trois est un cas pratique de maintenance dâun moteur Ă courant
continu Ă excitation composĂ©, dans ce cas on soulever lâimportance du systĂšme de gestion
maintenance assister par ordinateur aussi les différentes étapes de la maintenance du moteur et
les résultats obtenu.
Bibliographie
Références Bibliographies
[1] MERLET- technologie dâĂ©lectricitĂ© gĂ©nĂ©rale et professionnelle-TOME III.
[2] IliltenAtman,Banc dâessais virtuel pour un moteur Ă courant continu; universitĂ©
Abderahman Mira â bĂ©jaia.
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[7] Dr.MEGHNIBILLEL.Maintenance industrielle, université KASDI
MERBEH.OUERGLA.
[8] Guide dâisolement CHAUVIN ARNOUX