Moteur électrique

Bonjour je suis nouveau ici et je commence tout juste à apprendre l'électrotechnique , pourquoi plus les machines électriques sont puissantes plus on doit utiliser des artifices ( comme l'hydrogène ) pour les refroidir? par exemple est ce qu'un moteur électrique de 100 gigawatt est théoriquement impossible à construire ou cela ne dépend que de la quantité en matériaux disponible pour farbiquer le noyau et le bobinage , quel devrait être par exemple la dimension et le nombre de toles dans le noyau de fer dans ce cas ( 100GW ) ? enfin est il théoriquement possible de refroidir le noyau d'un hypothétique moteur électrique de 100 GW sans passer par la supraconductivité ?

Bonjour,

Une des principales dfficultés à la base est aussi l'alimentation électrique de cette machine si puissante..

Imaginer un machine de plusieurs centaines de GW reste impensable sauf pour des raisons spécificiques et hors industrie.

Les constructeurs comme les utilisateurs exploitent des performances techniques en optimisant les rendements au plus près du cahier des charges ou CCTP.

A ce jour, des puissances trés inférieures doivent se retrouver sous réserve dans les domaines militaires (armements spéciaux) et spatiaux (fusée) voir aussi le CERN (applications scientifiques pour le cyclotron et les mesures relatives au big bang )..

Les machines électriques ne rentrent pas dans ces domaines de puissance.. et quand nous disposons d'une centaine de MW, c'est déja important !

Les ingénieurs et chercheurs sont capables de tout créer sur un plan technique et scientifique par contre il faut en avoir l'utilité et savoir l'utiliser aussi..

Les matériaux se trouvent même en période de crise économique en fonction des volontés et des stratégies.

Pour le refroidissement de certaines machines tournantes, on utilise des moyens spécifiques aux installations afin de répondre à des contraintes ponctuelles ou constantes en thermodynamique.

Un bilan énegrétique reste nécessaire en fonction des résultats voulus et des performances attendues aussi ...

Je n'imagine pas une telle conception sans application et surtout un reyclage des composants d'un tel moteur.. Les exigences et le respect du développement durable exigent des réponses attendues par les contructeurs et utilisateurs.

Cordialement

Pascal

Salut Pascal merci pour ces précisions , c'est une puissance titanesque mais bien sûr comme tu as dit les ingénieurs peuvent tout faire en cas de nécessité . Je voudrais calculer précisément les dimensions d'un tel moteur ( nombre de tôles pour rotor et stator et bobinage ) ayant une puissance de 100 GW ( sans supraconductivité ) et prédire son échauffement ( pertes fer surtout ) à partir de la puissance peut tu me donner ces formules ? et aussi surtout quel serait le refroidissement utilisé pour 100 GW ( hydrogène pour cette puissance ? ) ?

Bonjour,


Il faudrait partir des puissances les plus importantes (MW) du moment et les multiplier afin d'obtenir une "proportionalité" en GW..

Pour les autres valeurs, des modélisations restent aussi nécessaires car c'est une approche empirique forcément.

La partie technologique n'évoluera guère et respectera les principes du moment pour les moteurs de fortes puissances.

Il faudra prévoir cependant, une alimentation de forte puissance:

Réseau 400 KV sous réserve qu'il puisse accorder un tel raccordement..

Réaliser un bilan énergétique sur l'ensemble du moteur avec toutes les déperditions techniques (électriques - électromagnétiques - frottements mécaniques - thermiques - etc. ...

Le refroidissement sera évalué à partir des éléments de modélisation du moteur et des contraintes internes à celui-ci.

Le système de contrôle commande associé ne resterait pas en reste aussi du fait de la puissance imaginaire du moteur..

Le fluide de refroidissement peut être de diverses natures à vérifier selon les compatibilités et les constantes de temps thermodynamiques et résistance des matériaux en place. L'hydrogène non maîtrisé à conserve un caractère dangereux en présence d'étincelles.. (les dirigeables enflammés en leurs temps).

Généralement,nous raisonnons sur la charge du moteur à envisager et sa courbe de charge pour de trés fortes puissances.

Ile ne faut pas seulement se polariser sur le moteur mais aussi sur son environnement direct et sa commandabilité.

Si l'ensemble du système se doit d'être robuste sur les divers points annoncés alors il faut entièrement modéliser le système et ses protections.

Le savoir faire des techniciens et spécialistes (ingénieurs et chercheurs) dans ce domaine apporteront probablement des réponses plus adaptées selon le résultat désiré.

ALSTOM en France se positionnait assez bien pour les moteurs électriques, je pense que cette entreprise pourrait répondre à un tel cahier des charges.

Cordialement

Pascal

Ok merci Pascal , j'ai une question est ce que les pertes ( par hystérésis effet joule etc .. ) diminuent lorsque la
puissance augmente pour les alternateurs et les moteurs ? est ce que le
rendement est lié à ces pertes ? si oui cela veut il dire concrètement que plus
la puissance d'un moteur est élevée moins il y' aura de pertes fer dans le noyau
et de pertes par effet joule dans le bobinage ( donc moins d'échauffement )
?


Deuxièmement as tu un logiciel sur le net a me proposer pour déterminer ces paramètres à partir d'une puissance donnée ?

Bonjour Jean,

Les pertes diminuent en effet lorsque les puissances augmentent car les constructeurs restent en concurrence pour un produit donné.

Une machine tournante de forte puissance représente un investissement important pour une entreprise ou un donneur d'ordre. Il faut garantir des performances au delà des caractéristiques des petites machines ..

Le rendement s'écrit en faisant court Puissance utile / Puissance absorbée = éta (lettre grecque).

Le pertes électriques sont inscrites dans les écarts entre les puissances absorbées et utiles sans oublier les pertes mécaniques ..

Je ne dispose pas de logiciel et n'en connaît pas sur le sujet ..car trop spécifique par rapport aux besoins de l'industrie.

Si tu as un besoin précis alors je connais de partenaires qui seraient intéressés sous réserve de leurs disponibilités..

De telles machines tournantes pourraient se trouver en Chine avec leurs réseaux électriques de 1 MV ou un million de volt..sous réserve d'avoir suffisament de puissance disponible.

Cordialement

Pascal

D'accord Pascal et merci encore pour ton aide

Bonjour Jean,


Peut être as tu une idée d'une telle application dans les années à venir ?

Si c'est confidentiel , tu peux m'envoyer un message privé ou sinon ne pas t'exprimer sur le sujet (comme tu le sens)..

Bonne continuation en tout cas .

Cordialement

Pascal