Le magnétisme

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Constitution générale des machines

Dans toutes machines électriques tournantes, nous avons 3 parties essentielles.

Partie électrique

Elle est chargée d'assurer la continuité du courant entre les réseaux d'énergie de la machine et produit le flux électromagnétique. Cette partie électrique comprend:

  • Les enroulements: ensemble de bobine de la machine.
  • Les baillais: pièces conductrices généralement fixes destinées à assurer par contact glissant la liaison électrique entre organes fixes et organes mobiles.
  • Les portes ballais: organes servant à porter les ballais et permettant de les maintenir en contact avec la surface mobile en exerçant sur elle une certaines pression.
  • Les collecteurs: Ensemble d'organes conducteurs isolés les uns les autres dans le plan radial déterminés à permettre ma le passage du courant d'un élément à l'autre de contact glissant.
  • Les boîtes à borne: Dispositif permettant de raccorder les extrémités de conducteurs de la machine avec le réseau d'énergie.
  • La bague collectrice: Bague conductrice sur laquelle s'appuient les ballais et assurant la même fonction que les collecteurs.

Partie magnétique

Chargée de canaliser le flux électromagnétique entre la partie fixe ou stator et la partie mobile ou rotor avec le minimum de perte. Et comprend:

  • Le noyau: partie d'un élément magnétique au tour de laquelle sont disposés les enroulements.
  • Les pôles lices: partie d'un noyau cylindrique qui sous l'effet de l'excitation d'un enroulement assure la fonction de pôle.
  • Pôle saillant: Type de pièce polaire en saillie sur la culasse ou noyau en direction de l'entrefer.
  • La culasse: Intervalle minimal d'air entre les parties fixes et les parties mobiles d'un circuit magnétique.
  • Les encoches: évidemment pratiqués dans une pièce métallique pour y loger les conducteurs d'un enroulement.
  • Les dents: partie du circuit magnétique comprise entre 2 encoches consécutives.

Partie mécanique

Chargé d'assurer:

  • La transmission de l'énergie mécanique.
  • Le rapport et guidage des masses tournantes.
  • La protection des parties actives.
  • La fixation de la machine

Elle comprend:

  • Le stator: partie de la machine comprenant un circuit fixe et ses enroulements.
  • Le rotor: partie de la machine comprenant le circuit magnétique et ses enroulements.
  • L'arbre: Partie du rotor supportant l'organe tournant et donc une extrémité est utilisée pour transmettre le couple.

 


Magnétisme

Le magnétisme est l'étude des aimants c'est-à-dire l'attraction ou la répulsion de deux corps.

 

Types d'aimant

 

Il y'a 2 types d'aimant: l'aimant naturel et l'aimant artificiel.
En ce qui concerne les aimants artificiels, ils sont fabriqués par les humains. Ils peuvent être permanant (lorsqu'il conserve leur augmentation après avoir été aimanté) ou temporaire lorsqu'ils conserve temporairement leur aimantation.
Pour ce qui est des aimants permanents ceux-ci ont des substances temporaires (minerais de fer présentant la propriété d'attirer la limaille de fer). Ce sont aussi des pierres aimantées naturellement.
Le pôle d'un aimant est la partie d'aimant qui attire la limaille de fer. On distingue le pôle Nord et le pôle Sud, tout aimant en possède.

 

Propriété des pôles d'un aimant

 

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  • Les 2 pôles de l'aimant sont inséparables.
  • Deux pôles de même nature se repoussent

Les lignes de force d'un aimant

 

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Si on dispose des petites aiguilles montées sur des niveaux de tel sorte qu'en approchant un aimant sur les pôles de même nature, on constate que la boussole tourne en formant une courbe appelée ligne de champ ou ligne de flux.

 

Sens des lignes de force

 

Par convention, les lignes de flux vont du pôle Sud vers le pôle Nord à l'intérieur d'un aimant et du pôle Nord vers le pôle Sud à l'extérieur d'un aimant.

 

Spectre magnétique d'un aimant

 

Les lignes de force sont indivisibles. Leur représentation permet seulement la direction et l'intensité d'un champ magnétique. Le spectre magnétique est l'ensemble de ligne de force d'un aimant.

 

Propriété des lignes de force

  • Les lignes de force sont semblables à des fils élastiques tendu entre lesquelles existe une force de répulsion.
  • Elles partent toujours du pôle Sud vers le pôle Nord à l'intérieur d'un aimant. Elles ne se coupent jamais.
  • Elles tendent toujours à suivre le chemin le plus court et le plus facile. On ne les matérialise pas.

Champ d'induction magnétique ou densité du flux magnétique

 

C'est toute région de l'espace traversée par les lignes de force. C'est en quelque sorte la densité du flux magnétique à travers une surface.

 

Flux magnétique

 

C'est le nombre de ligne de force traversant une surface. Pour une surface quelconque, on a: Ø=BSCosß.
Ø = Weber (Wb)
B = Tesla (T)
S = m2
ß = degré. C'est l'angle entre B,N