Petit moteur asynchrone pour ventilateur et applications similaires Produire un champ tournant avec des bagues déphaseuses

La bague déphaseuse ou spire de Frager est réalisée en gros fil de cuivre. La self-induction de la bague produit un champ déphasé (en retard avec le champ principal). Quand le champ principal diminue, la bague tente de maintenir le champ et on obtient ainsi un champ tournant.

Sur la dernière image à droite on voit les barres de la cage d'écureuil en orange (toujours nécessaires dans un moteur asynchrone). Ces barres sont connectées entre elles via un anneau de chaque coté du rotor (non visible sur l'image).

La spire de Frager est en cours-circuit et peut être assimilée au secondaire d'un transfo. Mais heureusement qu'il n'y a qu'une partie du champ magnétique qui passe par la bague. Les pertes sont malgré tout élevées et le rendement d'un tel moteur est faible comparé aux autres techniques pour produire le champ tournant. La cage d'écureuil de tous les moteurs à induction forme également un secondaire en cours-circuit, mais ce cours-circuit n'est plus présent quand le moteur atteint sa vitesse de rotation nominale.

On utilise ce même système pour les relais qui travaillent en alternatif. Le champ magnétique passant 100 fois par seconde par zéro, il risque de faire vibrer l'armature (surtout pour les relais de petite taille). La bague de Frager produit un second champ magnétique déphasé qui agit sur l'armature quand le champ principal est nul et garde ainsi l'armature collée en permanence contre le noyau. Une page qui explique la différence entre les relais pour continu et alternatif se trouve ici.

Un moteur asynchrone a toujours un glissement (qui dépend de la charge et de la forme de la cage d'écureuil) et qui est de quelques pourcents de la vitesse nominale. Le glissement est beaucoup plus important pour les moteurs à spires de Frager (jusqu'à 40%, avec un rendement d'environ 10 à 20%).