Contrairement aux machines asynchrones à cage ou aux machines synchrones qui sont contraintes à fonctionner à la vitesse du synchronisme ou dans son voisinage, la MADA est une machine dont la vitesse de fonctionnement est située sur une grande plage de variation.
Par cette caractéristique intéressante, la MADA connaît un succès grandissant dans le domaine de la conversion électromécanique.
Principe de fonctionnement
La MADA comme son nom l'indique est une machine doublement alimentée. Elle a le surnom de « machine généralisée »vu sa flexibilité de fonctionnement. Grâce à l'accès au rotor et via une interface électronique il est possible de contrôler la vitesse de rotation ainsi que le facteur de puissance.
Le fonctionnement de la MADA se base sur le principe du contrôle de l'écoulement de la puissance de glissement [5]. Au lieu de dépenser en pertes Joule la puissance rotorique on peut la récupérer et l'injecter dans le réseau. La difficulté étant que la fréquence des courants rotoriques
Nous verrons dans les paragraphes suivants comment une machine asynchrone à double alimentation à rotor bobiné peut être transformée en génératrice à vitesse variable en contrôlant l'écoulement de puissance entre le rotor et le réseau. Suivant les sens du transfert de puissance entre le rotor et le réseau mais aussi entre celui-ci et le stator, la MADA devient ainsi génératrice ou moteur. De plus, grâce à ce mécanisme, sa vitesse de rotation peut être contrôlée. Les différents modes de fonctionnement de la MADA sont décrits cidessous (Figure 1.12):
1.Moteur en hypo synchronisme
L'énergie absorbée du réseau est transformée partiellement en énergie mécanique. L’autre partie est injectée au réseau à travers les contacts glissants du rotor. Pour les moteurs à cage, l'énergie de glissement est dissipée en pertes Joule dans le rotor.
2. Moteur en hyper synchronisme
La puissance statorique est fournie par le réseau ainsi que la puissance de glissement. Les machines à cage ne peuvent avoir ce type de fonctionnement car celui-ci ne peut être obtenu qu’à l’aide d’un accès au rotor via un circuit électronique.
3. Génératrice en hypo synchronisme
L’énergie mécanique est transmise à l’arbre de la machine, celui-ci la fournit au stator, lequel la transmet au réseau. Afin de permettre un fonctionnement hyposynchrone, l’énergie de glissement, provenant du réseau, se doit d’être transmise au rotor. Ainsi pour le
fonctionnement générateur hyposynchrone, une alimentation du circuit rotorique à fréquence variable permet de délivrer une fréquence fixe au stator même en cas de variation de la vitesse de rotation.
Il est évident qu’un moteur à cage ne peut avoir ce type de fonctionnement, car celui-ci n a pas d’accès permettant un apport de puissance au rotor.
4. Génératrice en hyper synchronisme
La totalité de la puissance mécanique fournie à la machine est transmise au réseau aux pertes près. Une partie de cette puissance correspondant à
g ⋅ Pmec est transmise par l’intermédiaire du rotor.r f est égale à g fois la fréquence du réseau. Durant des années cette difficulté était surmontée grâce à un groupement de machine [7]. Avec l'apparition des semi-conducteurs une solution plus pratique a été mise au point. Une interface électronique composée d'un redresseur et un onduleur permettrait le passage de la puissance de glissement vers le réseau.
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