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5 • Convertisseurs à effets électromagnétiques
permanents. Ces structures bénéficient cependant de la souplesse de commande que
procure le réglage du courant continu gouvernant le champ inducteur. En revanche,
l’excitation par aimants permanents se révèle sensiblement plus performante. Parmi
ses avantages les plus significatifs, on peut citer les gains obtenus en termes d’effort
ou de couple massiques (grâce à l’énergie spécifique élevée des aimants permanents
modernes), de rendement énergétique (suppression des pertes par conduction dans
le circuit inducteur), de maintenance et de durée de vie (suppression des contacts
glissants), ou encore d’aptitude aux surcharges transitoires (la faible perméabilité de
l’aimant permanent limite la saturation du circuit magnétique de la machine sous
l’effet d’une éventuelle surintensité).
Figure 5.7 Roue polaire (à gauche) et armature statorique (à droite)
équipant un alternateur hydroélectrique à axe vertical de 800 kVA
(© Régie Municipale d’Électricité - Usine du Ramier - Toulouse)
5.3.4 Machines à aimantation induite
Reprenant la configuration de base à armature polyphasée statorique, la production
d’un couple électromécanique utile à partir d’un rotor aimanté suppose de manière
générale que l’axe du moment magnétique résultant soit décalé par rapport à l’axe de
symétrie du champ avec lequel il interagit (cf. § 4.2.3). Les considérations précédemment développées dans le cas du dipôle polarisable montrent que l’obtention de ce
décalage peut résulter d’une anisotropie du corps magnétique constituant l’élément
mobile (cf. figure 4.2). Ainsi, la polarisation du corps s’effectue préférentiellement
selon un axe de facile aimantation communément appelé axe direct. Ceci suppose naturellement que le champ possède une composante magnétisante non nulle suivant cet
axe. Dans ces conditions, le corps mobile est à même de subir les effets dynamiques
du champ, sous l’effet de la composante en quadrature qu’il possède perpendiculairement à l’axe direct. En d’autres termes, le moment subit un couple d’origine
électromagnétique qui tend à le ramener dans la direction du champ.
5 • Convertisseurs à effets électromagnétiques
permanents. Ces structures bénéficient cependant de la souplesse de commande que
procure le réglage du courant continu gouvernant le champ inducteur. En revanche,
l’excitation par aimants permanents se révèle sensiblement plus performante. Parmi
ses avantages les plus significatifs, on peut citer les gains obtenus en termes d’effort
ou de couple massiques (grâce à l’énergie spécifique élevée des aimants permanents
modernes), de rendement énergétique (suppression des pertes par conduction dans
le circuit inducteur), de maintenance et de durée de vie (suppression des contacts
glissants), ou encore d’aptitude aux surcharges transitoires (la faible perméabilité de
l’aimant permanent limite la saturation du circuit magnétique de la machine sous
l’effet d’une éventuelle surintensité).
Figure 5.7 Roue polaire (à gauche) et armature statorique (à droite)
équipant un alternateur hydroélectrique à axe vertical de 800 kVA
(© Régie Municipale d’Électricité - Usine du Ramier - Toulouse)
5.3.4 Machines à aimantation induite
Reprenant la configuration de base à armature polyphasée statorique, la production
d’un couple électromécanique utile à partir d’un rotor aimanté suppose de manière
générale que l’axe du moment magnétique résultant soit décalé par rapport à l’axe de
symétrie du champ avec lequel il interagit (cf. § 4.2.3). Les considérations précédemment développées dans le cas du dipôle polarisable montrent que l’obtention de ce
décalage peut résulter d’une anisotropie du corps magnétique constituant l’élément
mobile (cf. figure 4.2). Ainsi, la polarisation du corps s’effectue préférentiellement
selon un axe de facile aimantation communément appelé axe direct. Ceci suppose naturellement que le champ possède une composante magnétisante non nulle suivant cet
axe. Dans ces conditions, le corps mobile est à même de subir les effets dynamiques
du champ, sous l’effet de la composante en quadrature qu’il possède perpendiculairement à l’axe direct. En d’autres termes, le moment subit un couple d’origine
électromagnétique qui tend à le ramener dans la direction du champ.