Journal de génie électrique et de technologie électronique

Machines électriques et transformateurs

Les machines électriques sont l'étude des moteurs électriques et des générateurs électriques. Machine électrique est synonyme de moteur électrique ou de générateur électrique, qui sont tous des convertisseurs d'énergie électromécaniques : convertissant l'électricité en puissance mécanique (c'est-à-dire un moteur électrique) ou la puissance mécanique en électricité (c'est-à-dire un générateur électrique). Le mouvement impliqué dans la puissance mécanique peut être rotatif ou linéaire. Les machines et transformateurs électriques couvrent des sujets tels que le moteur à courant alternatif et le moteur à courant continu, le générateur à courant alternatif et le générateur à courant continu, les transformateurs de puissance et de distribution, les transformateurs élévateurs et abaisseurs. Bien que les transformateurs ne contiennent aucune pièce mobile, ils font également partie de la famille des machines électriques car ils exploitent des phénomènes électromagnétiques. Les machines électriques (c'est-à-dire les moteurs électriques) consomment environ 60 pour cent de toute l'électricité produite. Les machines électriques (c'est-à-dire les générateurs électriques) produisent pratiquement toute l'électricité consommée. Les machines électriques sont devenues si omniprésentes qu’elles sont pratiquement négligées en tant que partie intégrante de l’ensemble de l’infrastructure électrique. Développer une technologie de machines électriques toujours plus efficace et influencer leur utilisation sont essentiels à toute stratégie mondiale de conservation, d’énergie verte ou d’énergie alternative. Un transformateur est un appareil électrique qui transfère l'énergie électrique entre deux ou plusieurs circuits par induction électromagnétique. L'induction électromagnétique produit une force électromotrice à travers un conducteur qui est exposé à des champs magnétiques variables dans le temps. Généralement, les transformateurs sont utilisés pour augmenter ou diminuer les tensions du courant alternatif dans les applications d'énergie électrique. Un courant variable dans l'enroulement primaire du transformateur crée un flux magnétique variable dans le noyau du transformateur et un champ magnétique variable impactant l'enroulement secondaire du transformateur. Ce champ magnétique variable au niveau de l'enroulement secondaire induit une force électromotrice (FEM) ou une tension variable dans l'enroulement secondaire en raison de l'induction électromagnétique. Grâce à la loi de Faraday, associée aux propriétés de noyau à haute perméabilité magnétique, les transformateurs peuvent ainsi être conçus pour modifier efficacement les tensions alternatives d'un niveau de tension à un autre au sein des réseaux électriques.