Moteur électrique

Rotor de cage d'écureuil

Rotor de cage d'écureuil

Un rotor à cage d'écureuil est la partie tournante du moteur à induction à cage d'écureuil commun. Le moteur à cage d'écureuil est un type de moteur à courant alternatif.

Ce type de rotor est constitué d'un cylindre de tôles d'acier, avec des conducteurs en aluminium ou en cuivre noyés dans sa surface. En fonctionnement, l'enroulement du stator non rotatif est connecté à une source d'énergie à courant alternatif; le courant alternatif dans le stator produit un champ magnétique tournant. L'enroulement du rotor a un courant induit par le champ du stator et produit son propre champ magnétique. L'interaction des deux sources de champ magnétique produit un couple dans le rotor.

En ajustant la forme des barres dans le rotor, vous pouvez modifier les caractéristiques de couple du moteur, pour minimiser le courant de démarrage ou maximiser le couple à faible vitesse, par exemple.

Les moteurs à induction à cage d'écureuil sont très courants dans l'industrie, dans des tailles allant de moins d'un kilowatt à des dizaines de mégawatts. Ces moteurs à courant alternatif sont simples, robustes et autostables, et maintiennent une vitesse raisonnablement constante de la charge légère à la pleine charge, établie par la fréquence de l'alimentation et le nombre de pôles de l'enroulement du stator.

Fonctionnement du rotor à cage d'écureuil

Un moteur à induction se comporte comme un transformateur: la cage forme la bobine secondaire en court-circuit. Sous l'influence du champ magnétique alternatif généré par les bobines du stator, les courants d'induction commenceront à circuler dans les enroulements secondaires. En raison de la force de Lorentz qui est intégrée entre le champ magnétique et la cage de transport de courant, le rotor commencera à tourner.

Cependant, la vitesse de rotation du rotor sera légèrement inférieure à la vitesse de rotation du champ magnétique tournant généré par les bobines du stator. Si le rotor devait fonctionner en synchronisme avec le champ du stator, il n'y aurait pas de différence de flux ou de génération d'énergie et, par conséquent, il n'y aurait pas de force. C'est pourquoi les machines à rotor à cage sont appelées machines asynchrones ou machines à induction.

Une caractéristique du rotor à cage d'écureuil est le faible couple de démarrage ou de démarrage en combinaison avec le courant de démarrage relativement important (environ 5 à 7 fois le courant nominal). Au fil du temps, diverses constructions alternatives ont donc été conçues pour améliorer le comportement d'approche de l'ancre de cage.

Rotor de résistance

En produisant la cage de rotor d'un matériau avec une résistance spécifique plus élevée (par exemple, du laiton au lieu du cuivre), la résistance du rotor va augmenter. À la suite de cette augmentation, le couple de démarrage du moteur électrique augmentera et les courants de démarrage diminueront.

L'inconvénient est que pendant le fonctionnement normal les pertes de cuivre dans le moteur sont beaucoup plus élevées que dans le moteur normal de boîte (rendement bas). Ce type de rotor est principalement utilisé pour les moteurs qui ne sont pas en fonctionnement continu mais qui nécessitent un couple de démarrage élevé.

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Dernier examen: 10 mai 2018

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