Cours machine synchrone

Leçon 1 • Principes électromagnétiques de base

Couvre le flux magnétique, la loi de Faraday et la loi d'Ampère appliquées aux machines tournantes. Établit les fondements électromagnétiques pour toute analyse ultérieure de machines.

Leçon 2 • Principe du fonctionnement synchrone

Décrit comment le champ rotorique se verrouille sur le champ tournant statorique pour atteindre le synchronisme. Introduit le concept d'angle de couple et sa signification physique.

Leçon 3 • Construction de la machine et composants

Examine le stator, le rotor, les bobinages et les matériaux du noyau utilisés dans les machines synchrones. La connaissance des composants facilite le diagnostic des défauts et les décisions de maintenance.

Leçon 1 • Analyse des machines à pôles saillants

Applique la théorie des deux réactions pour modéliser les machines à pôles saillants avec des réactances d'axe direct et en quadrature. Étend les diagrammes phasoriels pour tenir compte de la saillance du rotor.

Leçon 2 • Réactance synchrone et impédance

Introduit la réactance synchrone, la résistance d'induit et leur combinaison en impédance synchrone. Fournit le modèle de circuit utilisé dans toute l'analyse des performances.

Leçon 3 • Application du système en unités relatives

Normalise les grandeurs de la machine à l'aide du système d'unités relatives pour simplifier les calculs multi-machines. Démontre la sélection des grandeurs de base et les procédures de conversion.

Leçon 4 • Diagrammes phasoriels pour les moteurs

Étend l'analyse phasorielle au fonctionnement du moteur synchrone sous charge et excitation variables. Distingue le comportement du moteur en sous-excitation et en surexcitation.

Leçon 1 • Courbes de capacité et limites de fonctionnement

Construit des diagrammes de capacité du générateur et du moteur montrant les limites thermiques et de stabilité. Utilise les courbes de capacité pour déterminer les zones de fonctionnement sécurisées.

Leçon 2 • Régulation de tension

Définit la régulation de tension et la calcule à l'aide de méthodes par circuit équivalent et phasorielle. Explique l'impact du facteur de puissance sur l'amplitude et le signe de la régulation.

Leçon 3 • Caractéristiques couple-angle

Trace le couple électromagnétique en fonction de l'angle de couple et identifie la limite de stabilité. Analyse l'effet de l'excitation et de la saillance sur la forme de la courbe de couple.

Leçon 4 • Équations de puissance active et réactive

Dérive les équations de puissance à partir du circuit équivalent et du diagramme phasoriel pour les deux types de machines. Relie les expressions de puissance à l'angle de couple et au niveau d'excitation.

Leçon 1 • Modélisation du système d'excitation

Présente des modèles à schéma fonctionnel standard pour les systèmes d'excitation utilisés dans les études de stabilité. Identifie les fonctions de transfert et les constantes de temps clés dans chaque modèle.

Leçon 2 • Stabilisateurs de puissance du réseau

Introduit les stabilisateurs de puissance du réseau qui ajoutent des signaux d'amortissement à l'AVR pour supprimer les oscillations. Explique les signaux d'entrée du stabilisateur, la compensation avance-retard et le réglage.

Leçon 3 • Puissance réactive et statisme de tension

Analyse le partage de la puissance réactive entre générateurs en parallèle à l'aide des caractéristiques de statisme de tension. Démontre comment les réglages de statisme affectent la distribution de la charge réactive.

Leçon 4 • Types de systèmes d'excitation

Passe en revue les configurations des systèmes d'excitation à courant continu, alternatif et statique, ainsi que leur développement historique. Compare la vitesse de réponse, la fiabilité et les besoins de maintenance de chaque type.

Leçon 1 • Procédures de démarrage et de montée en vitesse

Couvre les vérifications avant démarrage, le démarrage du moteur d'entraînement et la montée en vitesse jusqu'à la vitesse synchrone nominale. Établit des séquences opérationnelles sécurisées avant la connexion au réseau.

Leçon 2 • Contrôle de la puissance active et de la fréquence

Analyse les caractéristiques de statisme du régulateur de vitesse et leur rôle dans le partage de la puissance active et la régulation de fréquence. Relie les réglages du régulateur de vitesse à la réponse en fréquence du système.

Leçon 3 • Procédures d'arrêt et de déchargement

Décrit la réduction systématique de la charge, le retrait de la puissance réactive et l'ouverture du disjoncteur avant l'arrêt. Assure une mise hors tension sécurisée et la protection de l'équipement.

Leçon 4 • Contrôle de la puissance réactive et de la tension

Gère la puissance réactive de sortie en ajustant l'excitation du champ tout en surveillant la tension aux bornes. Coordonne les réglages de l'AVR avec les exigences de tension du système.

Leçon 1 • Caractéristiques de fonctionnement du moteur synchrone

Examine le comportement vitesse-couple, le fonctionnement à vitesse constante et la variation de l'angle de charge sous charge mécanique changeante. Distingue le comportement du moteur synchrone de celui du moteur asynchrone.

Leçon 2 • Applications de compensation du facteur de puissance

Démontre comment les moteurs synchrones surexcités fournissent de la puissance réactive pour améliorer le facteur de puissance du système. Calcule l'excitation requise pour une correction ciblée du facteur de puissance.

Leçon 3 • Méthodes de démarrage des moteurs synchrones

Couvre le démarrage par bobinage amortisseur, le démarrage par variateur de fréquence et les méthodes par moteur auxiliaire. Évalue le couple de démarrage, le courant et la transition vers la vitesse synchrone.

Leçon 1 • Réactances transitoire et subtransitoire

Définit les réactances transitoire et subtransitoire et leurs constantes de temps à partir du comportement physique du bobinage. Explique comment ces paramètres régissent l'amplitude et la décroissance du courant de défaut.

Leçon 2 • Analyse de la stabilité transitoire

Applique le critère des aires égales pour évaluer la stabilité transitoire après un défaut et son élimination. Identifie le temps d'élimination critique et les méthodes pour améliorer les marges de stabilité.

Leçon 3 • Équation de balancement et dynamique du rotor

Dérive l'équation de balancement reliant l'accélération du rotor au couple net et à la constante d'inertie. Utilise l'équation pour prédire la réponse de l'angle du rotor aux déséquilibres de puissance.

Leçon 4 • Stabilité aux petites perturbations et oscillations

Linéarise les équations de la machine pour analyser la stabilité aux petites perturbations et les oscillations entre machines. Identifie les composantes de couple d'amortissement et de synchronisation affectant les modes d'oscillation.

Leçon 1 • Essais en usine et de mise en service

Décrit les essais de résistance, à vide, en court-circuit et d'échauffement effectués pour vérifier les paramètres de la machine. Relie les résultats d'essai à la détermination des paramètres du circuit équivalent.

Leçon 2 • Surveillance de l'isolation et de l'état

Couvre les essais de résistance d'isolement, d'indice de polarisation et de décharges partielles pour évaluer la santé des bobinages. Introduit les techniques de surveillance en ligne de l'état pour une surveillance continue.

Leçon 3 • Diagnostic des défauts et remédiation

Développe un diagnostic systématique des défauts à l'aide de symptômes, de données d'essai et de tendances de surveillance de l'état. Guide les actions correctives pour les défauts courants de bobinage, de palier et d'excitation.

Leçon 4 • Pratiques de maintenance préventive

Établit des tâches de maintenance programmée pour les bobinages, les paliers, les systèmes de refroidissement et les bagues collectrices. Priorise les tâches en fonction du risque de défaillance et de l'impact opérationnel.