PERTES, ÉCHAUFFEMENT, RENDEMENT ET DIMENSIONS DES MACHINES ÉLECTRIQUES

La transformation d'énergie dans les machines comme les génératrices, les moteurs, les transformateurs, ne peut s'effectuer sans pertes . Ces pertes provoquent un échauffement de la machine et une diminution du rendement. Les pertes et donc le rendement d'une machine varient avec la charge . On distingue les pertes mécaniques par frottement et les pertes électriques dans les conducteurs et dans le fer. Les pertes dans les conducteurs sont dues à l'effet Joule. Les pertes massiques (W/kg) dépendent de la densité de courant utilisée, de la résistivité et de la masse volumique du conducteur. Les pertes dans le fer sont dues au phénomène d' hystérésis et aux courants de Foucault. Les pertes massiques dans le fer dépendent de la densité de flux et de la fréquence, ou de la vitesse de rotation . L'utilisation de tôles minces permet de réduire les pertes par courants de Foucault . Des courbes fournies par les manufacturiers permettent d'évaluer les pertes dans le fer pour différents types d'acier . L'échauffement permis pour les machines est établi par les organismes de normalisation. Les normes de température établissent différentes classes de température selon le type d'isolant . Chaque classe correspond à une température maximale permise, allant de 105 °C à 180 °C . Pour mesurer l'échauffement on peut déterminer directement la température du point chaud à l'aide d'un thermocouple ou déduire la température moyenne des enroulements en mesurant leur augmentation de résistance .

Finalement, nous avons étudié l'impact de la tension nominale, de la puissance nominale et de la vitesse nominale d'une machine, sur sa grosseur et son rendement. Retenons que : (1) la tension nominale d'une machine n'affecte pas ses dimensions ni son rendement, (2) à vitesse constante, le rendement d'une machine augmente rapidement avec sa puissance nominale et (3) à puissance constante, une machine est d'autant plus grosse que sa vitesse de rotation est plus basse .