Qu'est-ce que le diagramme de phase pour un moteur synchrone

Qu'est-ce qu'un diagramme de phase pour un moteur synchrone?

Définition du diagramme de phase

Un diagramme de phase pour un moteur synchrone montre les relations entre différentes grandeurs électriques comme la tension et le courant.

Ef pour représenter la tension d'excitation

Vt pour représenter la tension aux bornes

Ia pour représenter le courant d'armature

Θ pour représenter l'angle entre la tension aux bornes et le courant d'armature

ᴪ pour représenter l'angle entre la tension d'excitation et le courant d'armature

δ pour représenter l'angle entre la tension d'excitation et la tension aux bornes

ra pour représenter la résistance par phase de l'armature.

Phasor de référence

Vt est le phasor de référence, avec le courant d'armature et la tension d'excitation étant tracés en relation avec lui.

Phases opposées

Le courant d'armature est en opposition de phase avec la force électromotrice d'excitation dans un moteur synchrone.

Opérations du facteur de puissance

Différentes opérations de facteur de puissance (en retard, unitaire, en avance) affectent les expressions de la force électromotrice d'excitation, en utilisant les composantes de la tension aux bornes et du courant d'armature.

 Fonctionnement moteur à un facteur de puissance en retard.

Fonctionnement moteur à un facteur de puissance en retard : Pour dériver l'expression de la force électromotrice d'excitation pour l'opération en retard, nous prenons d'abord la composante de la tension aux bornes dans la direction du courant d'armature Ia. La composante dans la direction du courant d'armature est VtcosΘ.

Comme la direction de l'armature est opposée à celle de la tension aux bornes, la chute de tension sera donc –Iara, donc la chute de tension totale est (VtcosΘ – Iara) le long du courant d'armature. De même, nous pouvons calculer la chute de tension perpendiculaire au courant d'armature. La chute de tension totale est (Vtsinθ – IaXs). À partir du triangle BOD dans le premier diagramme de phase, nous pouvons écrire l'expression de la force électromotrice d'excitation comme suit

Fonctionnement moteur à un facteur de puissance unitaire.

Fonctionnement moteur à un facteur de puissance unitaire : Pour dériver l'expression de la force électromotrice d'excitation pour l'opération à un facteur de puissance unitaire, nous prenons à nouveau la composante de la tension aux bornes dans la direction du courant d'armature Ia. Mais ici, la valeur de theta est zéro, et donc nous avons ᴪ = δ. À partir du triangle BOD dans le deuxième diagramme de phase, nous pouvons directement écrire l'expression de la force électromotrice d'excitation comme suit

Fonctionnement moteur à un facteur de puissance en avance.

Fonctionnement moteur à un facteur de puissance en avance : Pour dériver l'expression de la force électromotrice d'excitation pour l'opération en avance, nous prenons à nouveau la composante de la tension aux bornes dans la direction du courant d'armature Ia. La composante dans la direction du courant d'armature est VtcosΘ. Comme la direction de l'armature est opposée à celle de la tension aux bornes, la chute de tension sera (–Iara), donc la chute de tension totale est (VtcosΘ – Iara) le long du courant d'armature. De même, nous pouvons calculer la chute de tension perpendiculaire au courant d'armature. La chute de tension totale est (Vtsinθ + IaXs). À partir du triangle BOD dans le premier diagramme de phase, nous pouvons écrire l'expression de la force électromotrice d'excitation comme suit

 Avantages des diagrammes de phase

• Les diagrammes de phase sont très utiles pour comprendre physiquement le fonctionnement des moteurs synchrones.

• Nous pouvons dériver facilement des expressions mathématiques pour diverses grandeurs grâce aux diagrammes de phase.