Moteur

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Moteur
à courant continu
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Définitions de base Vitesse de base C'est la
vitesse nominale du moteur obtenue pour la charge
nominale, la tension d'induit nominale,
l'excitation nominale, à la température de
service normale. Les valeurs nominales sont
notées sur la plaque signalétique  
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Conception d'ensemble
STATOR La carcasse, les pôles principaux et les
pôles de commutation sont entièrement feuilletés.
Les composants du stator sont soudés ensemble
dans un bâti de fixation qui aligne et presse les
tôles ensemble en une unité monobloc.
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Conception d'ensemble
INDUIT (Rotor) Le noyau d'induit est constitué de
disques en tôles électromagnétiques
isolées. L'enroulement d'induit est en cuivre
isolé verni. Les bobinages de cuivre sont placés
dans l'isolant des encoches.
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(No Transcript)
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Principe de fonctionnement
Un moteur à courant continu comporte deux parties
le stator, partie fixe, constitué par un
aimant ou un électroaimant appelé également
inducteur qui crée un champ magnétique dirigé
vers l'axe du rotor. Le rotor, partie mobile,
appelé également induit, constitué par un
cylindre d'acier doux à la périphérie duquel sont
disposés des conducteurs reliés aux lames du
collecteur sur lesquelles frottent deux charbons,
ou balais, qui assurent la liaison avec les
bornes du moteur. 
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Principe de fonctionnement Lorsque les
conducteurs sont parcourus par un courant, ils
sont soumis à des forces F1 et F2 qui tendent à
faire tourner le rotor. Le collecteur permet
d'inverser le sens du courant dans les
conducteurs lorsque ceux-ci passent le plan
vertical. Ainsi le sens du couple des forces F1
et F2 et donc le sens de rotation du moteur est
conservé.
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Les bobinages d'induit Le collecteur est
constitué de bagues conductrices où frottent 2
balais appelés charbon. L'induit se comporte
comme une seule et même bobine lorsqu'il est
alimenté par les balais. 

• Il est souhaitable d'avoir un grand nombre de
  bobines, cela permet  
• un couple plus régulier,
• un effet inductif entre 2 bobines plus faible
  donc des étincelles plus faibles.

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Symboles et câblage
Symbole général
Moteur courant continu
Moteur courant continu à aimant permanent
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Définitions

• Cm couple moteur (Nm)
• Km constante de fabrication 
• Im courant moteur (A)
• E force électromotrice (fem) 
• vitesse angulaire en rad.s-1
• N vitesse de rotation en tr.min-1

Relation mécanique
Cm Km . Im
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Relations du moteur à courant continu à aimant
permanent
Modèle équivalent Le moteur à courant continu
à aimant permanent est équivalent à une force
électromotrice en série avec une résistance
interne R induit
E Ke . ?
Um R.Im E
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Force électromotrice fem ou fcem La force
électromotrice ou force contre électromotrice
(fem ou fcem) d'un moteur à courant continu à
aimant permanent est proportionnelle à la vitesse
de rotation. En particulier, si la vitesse est
nulle, la fem est nulle aussi.
E Ke . ? (avec Ke en V/rad.s-1)
ou
E Ke . N (avec Ke en V/tr.min-1)
! Attention à lunité de Ke !
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Bilan des puissances Expression des puissances
lorsque la tension aux bornes du moteur
et l'intensité qui le traverse sont variables au
cours du temps. Puissance absorbée Pa Um
Im Pertes joule Pj R Ieff² Puissance
électrique Pe E Im (Puissance électrique
transmise à la partie tournante) Puissance
utile Pu Cm ? C'est la puissance mécanique
fournie par le moteur pour entraîner la charge.
Elle est donc nulle en fonctionnement à
vide. Pertes constantes Pc Ces pertes sont la
somme des pertes mécaniques et magnétiques.
Elles sont constantes à une vitesse donnée et
peuvent se déterminer à vide. Rendement h Pu
/ Pa
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Caractéristique électrique
Couple en fonction du courant
Le couple est proportionnel au courant moteur
Cmk.Im
Cm
Cn
Gn couple nominal
Un tension nominale
Im (A)
In
I0 Courant minimum
In Courant nominal
Nominal se dit dune performance annoncée par
le fabricant.
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Caractéristique électrique
Vitesse en fonction de la tension moteur
E ke.W
La vitesse est proportionnelle à la tension
dinduit
N(tr.min-1)
n0 Vitesse à vide
N0
Nn
nn Vitesse nominale
Um(V)
Un tension nominale
U0 tension minimum avec couple nominal