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moteur à courant alternatif
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Les moteurs à courant alternatif ont remplacé les moteurs à courant continu.
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Moteurs


Moteur asynchrone à rotor bobiné


Les moteurs synchrones et asynchrones ne fonctionnent que sur de l'alternatif. On les alimente en triphasé ou on produit un champ tournant avec un condensateur déphaseur.

Un moteur asynchrone a toujours un glissement, contrairement à un moteur synchrone.

Pour se rendre compte de ce glissement, il faut alimenter le moteur en continu (le champ tournant est alors fixe). On utilisera environ 24V continu pour un moteur 240V. La tension plus basse est nécessaire, car il ne faut pas établir un champ magnétique variable: le courant n'est limité que par la résistance ohmique des cables et pas par la self-induction du bobinage statorique.

Quand on branche le courant continu, il devient très difficile de faire tourner le moteur, mais en comparaison d'un moteur synchrone, le moteur ne se bloque pas dans une certaine position.

On utilise cette possibilité pour freiner un moteur asynchrone de façon progressive et proportionelle à la tension appliquée (et donc au courant dans le bobinage). Contrairement à un frein mécanique, il n'y a pas d'usure mécanique (plaquettes de frein). Un tel type de freinage a également été utilisé dans certains poids lourds.

Quand on alimente le moteur en alternatif (à champ tournant), la force de freinage devient une force motrice.


Les moteurs à courant continu avaient de nombreux avantages: plus facile à régler la puissance (couple et vitesse). Même après la seconde guerre mondiale on a utilisé des moteurs à courant continu pour des applications spécifiques, comme les moteurs des ascenseurs des charbonnages qui doivent descendre très rapidement à grande profondeur (parfois plus de 1000m), mais qui doivent également pouvoir être positionnés à quelques centimètres. Dans ce cas on utilisait un gros moteur alternatif (triphasé) qui entrainait une dynamo qui produisait à son tour le courant pour le moteur de l'ascenseur.

Mais le courant continu avait un inconvénient de taille: il était difficilement transformable (d'une tension plus basse à une tension plus élevée pour le transport). Utiliser un convertisseur rotatif est possible pour une grosse usine, mais pas pour un particulier. On est donc passé à l'alternatif avant la seconde guerre mondiale. La plupart des moteurs sont donc des moteurs à courant alternatif.

Moteur asynchrone
Le moteur asynchrone à cage d'écureuil est le moteur le plus utilisé. Il fonctionne normalement sur du triphasé car il a besoin d'un champ tournant, mais il est possible de réaliser ce champ tournant avec des subterfuges.

On peut ajouter un variateur électronique de vitesse au moteur. Celui ci modifie la tension et la fréquence du courant pour faire tourner le moteur à une autre vitesse que sa vitesse nominale ou pour faire démarrer le moteur sans appel de courant trop fort.

Moteur dahlander
Le moteur dahlander est une version spéciale du moteur asynchrone qui peut tourner à deux vitesses.

Moteur à cage bobinée
On peut réduire l'appel de courant très important d'un moteur à cage d'écureuil en utilisant un montage triangle/delta, mais ce montage réduit également le couple disponible et n'est utilisable que pour les moteurs qui démarrent à vide. Pour réduire cet inconvénient, on a construit des moteurs à cage bobinée dont on modifie la résistance.

On utilise actuellement un variateur de vitesse avec un moteur asynchrone classique, ce qui permet à la fois d'avoir un couple de démarrage progressif, une vitesse variable, un rendement élevé et une bonne fiabilité: le moteur à cage bobinée, c'est donc surtout de l'histoire.

Moteur synchrone
Le moteur synchrone n'a plus beaucoup d'applications. Il dispose généralement d'une cage d'écureuil pour permettre un démarrage normal, et puis la vitesse croit jusqu'à la vitesse de synchronisme. La vitesse de rotation du moteur synchrone est déterminée par la fréquence du réseau. Si la charge est trop importante, il décroche.

Moteur universel
Le moteur universel fonctionne aussi bien sur du continu que sur l'alternatif. Alimenté en alternatif, il n'est utilisé que pour des puissances limitées (moteur de foreuse, d'aspirateur, etc). Il est compact et a une puissance très élevée comparée aux autres types de moteur.

Le variateur de vitesse d'un moteur universel est très simple à réaliser.

Moteur à droite
Le moteur à courant continu qui est devenu moteur universel (courant continu et alternatif) existe encore. Il utilise maintenant des aimants permanents au stator. Comme le champ statorique est maintenant devenu fixe, le moteur ne peut être alimenté qu'en continu. La régulation de la vitesse est très simple et dépend de la tension appliquée. Le couple est élevé et constant et la taille du moteur est limitée pour la puissance qu'il peut fournir. Comme le champ magnétique est fixe, le couple est également relativement constant.

Ces moteurs sont utilisés dans tapis de course dans les salles de fitness (treadmill) où ils permettent un réglage de la vitesse très simple.

Le point négatif de ces moteurs sont les charbons, qu'il faut régulièrement remplacer. On voit très bien le collecteur car le ventilateur qui se trouve normalement dans l'ouverture a été enlevé. Le ventilateur permet un refroidissement correct du moteur quel que soit sa vitesse de rotation.

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