Les moteurs universels sont un type de moteur électrique qui peut fonctionner à la fois en courant alternatif (AC) et en courant continu (DC). Cette polyvalence les rend populaires dans les applications où un couple de démarrage élevé et une vitesse réglable sont requis.
Il existe plusieurs classifications de moteurs universels basées sur différents critères. Les types les plus importants sont décrits ici.
Moteurs universels de série
Dans ce type de moteur, le bobinage du stator et le bobinage du rotor sont connectés en série. Cette configuration fournit un couple de démarrage élevé et permet une vitesse variable en fonction de la charge.
avantage
Les moteurs de la série universelle offrent un couple de démarrage élevé, ce qui les rend idéaux pour les applications nécessitant une forte poussée initiale, telles que les outils et appareils électriques. La capacité de vitesse variable constitue un autre avantage important, car la vitesse diminue avec l'augmentation de la charge, permettant un contrôle efficace.
De plus, sa construction est relativement simple et peu coûteuse, ce qui contribue à sa popularité dans diverses applications grand public.
Désavantages
Ces moteurs présentent cependant certains inconvénients. Le collecteur et les balais sont en contact permanent, ce qui provoque une usure et nécessite un entretien régulier. De plus, ils ont tendance à être bruyants, ce qui peut constituer un inconvénient dans les applications où le silence est crucial.
Le rendement est également inférieur à celui des autres types de moteurs électriques en raison des pertes d’énergie dans le collecteur.
Applications
Ces moteurs sont largement utilisés dans les outils électriques portables tels que les perceuses, les scies et les meuleuses en raison de leur couple de démarrage élevé et de leur vitesse variable.
Ces caractéristiques les rendent également idéales pour les appareils nécessitant puissance et flexibilité, tels que les aspirateurs et les mixeurs. Leur capacité à fonctionner à la fois sur courant alternatif et continu les rend polyvalents et adaptés à une variété d’environnements.
De plus, leur construction simple et économique en fait une option rentable pour les produits de grande consommation qui nécessitent performance et durabilité.
Moteurs composés universels
Dans les moteurs composés, les caractéristiques des moteurs en série et des moteurs shunt sont combinées. Ils ont deux enroulements dans le stator : un en série et un en parallèle avec le rotor.
avantage
Les moteurs composés combinent les caractéristiques des moteurs série et shunt, offrant une vitesse plus constante sous différentes charges, ce qui est bénéfique pour les applications nécessitant une stabilité de vitesse. Ils maintiennent également un bon couple de démarrage grâce au bobinage en série.
Désavantages
D’un autre côté, les moteurs composés sont plus complexes en termes de conception et de construction, ce qui peut augmenter le coût et la difficulté de maintenance. Une complexité supplémentaire peut également signifier qu’il existe davantage de points de défaillance potentiels.
Bien qu’ils offrent des avantages en termes de performances, leur coût et leur maintenance plus élevés peuvent constituer un inconvénient dans les applications où simplicité et faible coût sont requis.
Applications
Ils sont utilisés dans les applications industrielles et commerciales où une combinaison d'un bon couple de démarrage et d'une bonne stabilité de vitesse est nécessaire. Ils sont idéaux pour les machines industrielles légères et les équipements d’impression qui nécessitent une vitesse constante sous différentes charges.
Ils sont également utilisés dans certaines applications de transport électrique, telles que les petits véhicules électriques, en raison de leur capacité à maintenir des performances stables. La complexité et le coût accrus de ces moteurs sont justifiés dans des situations où la précision et la fiabilité des performances sont cruciales.
Moteurs à aimants permanents universels
Ces moteurs utilisent des aimants permanents pour le champ du stator au lieu d'enroulements de champ.
avantage
Les moteurs à aimants permanents sont simples et économiques car ils éliminent le besoin d'enroulements de champ, réduisant ainsi la complexité et les coûts de production. De plus, ils sont généralement plus efficaces en raison de l’absence de pertes dans l’enroulement du stator.
Leur conception compacte et l’absence de maintenance du champ magnétique les rendent idéaux pour les applications de petits appareils à faible coût.
Désavantages
Cependant, ils présentent certaines limites, telles qu'un couple de démarrage généralement inférieur à celui des moteurs d'origine, ce qui les rend moins adaptés aux applications nécessitant une poussée initiale élevée. De plus, les aimants permanents peuvent être moins efficaces dans les gros moteurs, ce qui limite leur utilisation dans les grandes applications industrielles.
La stabilité des aimants peut également être affectée par des températures élevées, réduisant ainsi leur efficacité et leur durabilité.
Applications
Les moteurs à aimants permanents sont courants dans les petits appareils peu coûteux où la simplicité et l’efficacité sont des priorités. On les retrouve dans les jouets électriques, les petits appareils électroménagers tels que les ventilateurs portables et les équipements audio.
Leur conception compacte et efficace les rend également adaptés aux applications dans la technologie portable et les outils légers.
De plus, leur moindre besoin d'entretien et leurs coûts réduits en font un choix idéal pour les produits qui nécessitent un rapport coût-bénéfice élevé, avec une utilisation occasionnelle ou continue à faible charge.