Rev. Phys. Appl. (Paris) 21, 585-593 (1986)
DOI: 10.1051/rphysap:019860021010058500

Echauffements et pertes rotoriques d'un moteur synchrone autopiloté

D. Milimonfared, M. Parchemin, J.F. Rialland et R. Bonnefille

Laboratoire d'Electricité Industrielle, CNAM, 292, rue Saint-Martin, 75141 Paris, France

Abstract
The control of synchronous machines by means of static convertors involves an increase of eddycurrents. In this work, the rotor losses are derived from transient temperature rise curves. The tested machine has a solid rotor and four salient poles. The rating is 10 kVA at 3 000 r.p.m. In the experiments, the motor is fed by a current inverter with a constant voltage-frequency ratio. For speeds higher than 200 r.p.m., the machine voltage is used to commutate the inverter. The results show the influence of the armature teeth in rotor losses, particularly for measurements with damper windings. Finally, numerical calculations of eddycurrents losses are achieved. The poor agreement with the results predicted from the thermal analysis exhibit the difficulty to assign reliable values for the thermal constants.

Résumé
La commande des machines par des convertisseurs statiques entraîne une augmentation des pertes électromagnétiques. Dans cet article, les échauffements rotoriques d'un moteur synchrone autopiloté sont relevés au moyen de thermocouples. Les pertes sont déduites des courbes d'échauffements à l'aide d'un modèle thermique simplifié. La machine testée, d'une puissance apparente nominale de 10 kVA à 3 000 tr . min-1, est à rotor massif et pôles saillants (2p = 4). Celle-ci est alimentée par un commutateur de courants, piloté par la machine dès que la vitesse de rotation est supérieure à 200 tr . min -1. L'analyse des résultats montre l'importance des pertes rotoriques dues aux harmoniques de denture, en particulier lorsque la machine est munie d'amortisseurs. Enfin, la comparaison avec des valeurs calculées fait apparaître les limites de la modélisation thermique proposée.

PACS
8310D - Synchronous machines.

Key words
eddy current losses -- machine testing -- rotors -- rotor losses -- self controlled -- synchronous machines -- static convertors -- solid rotor -- salient poles -- current inverter -- armature -- damper windings