La vitesse synchrone est la vitesse de révolution du champ magnétique dans l’enroulement du stator du moteur. C’est la vitesse à laquelle la force électromotrice est produite par la machine alternative. La vitesse synchrone est donnée par la relation indiquée ci-dessous.

synchronous-speed-eq1

L’équation (1) ci-dessus montre que la vitesse du rotor N entretient une relation constante avec les pôles du champ et la fréquence de la tension générée dans l’enroulement de l’induit. Une machine qui fonctionne à la vitesse synchrone est appelée machine synchrone. Ainsi, une machine à courant alternatif dans laquelle le rotor s’est déplacé à une vitesse et a construit une relation constante entre la fréquence de la tension dans l’enroulement d’armature et le nombre de pôles est appelée une machine synchrone.

Le tableau ci-dessous donne le nombre de pôles et les vitesses synchrones pour une fréquence de puissance de 50 hertz.

Nombre de pôles Vitesse synchrone NS en r.p.m
2 3000
4 1500
6 1000
8 750
10 600
12 500

Relation entre la vitesse et la fréquence

La fréquence de la tension générée dépend du nombre de pôles de champ et de la vitesse à laquelle les pôles de champ sont tournés. Un cycle complet de tension est généré dans une bobine d’induit lorsqu’une paire de pôles de champ passe sur la bobine.

Let,

  • P est le nombre total de pôles de champ,
  • p est la paire de pôles de champ,
  • N est la vitesse du champ en révolution par minute (r.p.m),
  • n est la vitesse des pôles de champ en révolution par seconde (r.p.s), et
  • f est la fréquence de la tension générée en hertz.

Comme nous le savons,synchronous-speed-eq2

En une révolution du rotor, une bobine d’armature est coupée par P/2 pôles nord et P/2 pôles sud. Puisqu’un cycle est généré dans une bobine d’induit lorsqu’une paire de pôles de champ passe sur la bobine. Le nombre de cycles générés par une révolution du rotor. Sera égal au nombre de paires de pôles, c’est à dire,

  • Nombre de cycles par révolution = p
  • Nombre de révolutions par seconde = n

Maintenant, la fréquence sera,synchronous-speed-eq3

En mettant la valeur de n et p de l’équation (2) et (3) dans l’équation (4), nous obtiendrons

synchronous-speed-eq4

L’équation ci-dessus (3) et (5) donne la relation entre le nombre de pôles, la vitesse et la fréquence.