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Moteur électrique

Moteurs à courant alternatif, description et types

Moteurs à courant alternatif, description et types

Un moteur à courant alternatif (AC) est un moteur électrique alimenté en courant alternatif. Les moteurs électriques convertissent l'électricité en travail mécanique rotatif grâce à l'interaction des champs magnétiques du stator et du rotor.

Les moteurs les plus utilisés sont à courant alternatif. Ceux à courant continu (ou courant continu) sont utilisés pour des machines spéciales telles que des bateaux ou dans des petites machines où une plage de vitesse de rotation importante est souhaitée.

Types de moteurs à courant alternatif

Il existe une grande variété de moteurs à courant alternatif, parmi lesquels se distinguent les types de base suivants :

Moteur universel

Le moteur universel est un type de moteur qui fonctionne en courant alternatif monophasé mais peut également fonctionner en courant continu (DC).

Sa structure ressemble à celle d'un moteur série à courant continu (CC) avec quelques variantes :

  • Les noyaux polaires et le circuit magnétique en général sont constitués de plaques de fer au silicium. Ces tôles sont empilées et isolées pour éviter les pertes d'énergie dues aux courants de Foucault. Des courants de Foucault sont générés en raison des variations du flux magnétique généré lors de la connexion du moteur au réseau électrique.

  • L'inducteur a moins de tours pour empêcher le noyau de devenir magnétiquement saturé. De cette façon, les pertes d'énergie dues aux courants de Foucault et à l'hystérésis sont réduites. De plus, la réduction des tours augmente le couple moteur du fait de l'augmentation de l'intensité du courant électrique.

  • L'induit a plus de spires dans l'induit afin de compenser la baisse de débit en conséquence du moins grand nombre de spires dans l'inducteur.

L'utilisation de ce moteur monophasé est très courante car il a un couple de démarrage plus élevé par rapport aux moteurs à induction. Un autre avantage est la vitesse de rotation élevée qui facilite la réduction de la taille du moteur et du prix. L'utilisation la plus répandue est dans les petites machines portables de toutes sortes.

Moteur synchrone

La vitesse de rotation du rotor est constante et proportionnelle à la fréquence de la tension du courant électrique auquel il est connecté. Cette vitesse est connue sous le nom de "vitesse de synchronisation". 

Le rotor peut être de deux types :

  • Moteur synchrone à aimant permanent.

  • Moteur bobiné dans lequel les aimants sont remplacés par des électro-aimants.

L'enroulement du moteur est situé sur le stator. Lorsque le courant électrique traverse l'enroulement, un champ magnétique est généré qui interagit avec les aimants (ou électro-aimants) du rotor.

Les moteurs synchrones fonctionnent un peu comme un alternateur.

Ce type de moteur fonctionne avec des courants triphasés qui peuvent être connectés au courant électrique avec des connexions étoile-triangle.

Le nom d'un moteur synchrone est dû au fait que le rotor tourne à la même vitesse que le champ magnétique du stator. L'application principale concerne les grandes machines à charge variable et nécessitant de maintenir une vitesse constante.

Moteur asynchrone ou moteur à induction

Le moteur asynchrone a pour caractéristique que la vitesse de rotation du rotor est inférieure à la vitesse à laquelle tourne le champ magnétique tournant provoqué par le courant électrique circulant dans la bobine du stator.

Moteurs à courant alternatif, description et typesCe type de moteur est également connu sous le nom de moteur à induction car il peut fonctionner comme un alternateur. Si on applique une force extérieure au rotor pour qu'il acquière une vitesse de rotation supérieure à celle du champ magnétique du stator, le moteur fonctionne comme s'il s'agissait d'un générateur électrique asynchrone.

Il est couramment utilisé pour les applications qui :

  • Ils ont besoin de petits pouvoirs

  • La facilité d'utilisation est privilégiée par rapport à l'utilisation d'un moteur synchrone qui nécessite un onduleur de courant. Dans ce cas, le moteur asynchrone est plus inefficace. Cependant, le rendement de ces moteurs dépend de la puissance maximale et diminue au fur et à mesure que le nombre de pôles augmente. Typiquement pour les moteurs triphasés, cette variation est de 0,67 à 0,97 pour les moteurs plus gros.

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Date de publication : 17 novembre 2016
Dernier examen : 2 décembre 2021