Couplages du MCC sans aimants
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Différents montages Mcc, série, parallèle, compound...
Aimants permanents : uniquement en courant continu !
Cette vidéo met en oeuvre un moteur à courant continu utilisant des aimants permanents :
Utilisation suivant la polarité, raccordement en alternatif !
Stator bobiné, couplages
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Voici le moteur le plus utilisé dans l'électroportatifPerceuses (sauf à colonne : moteur asynchrone), scie sauteuse, ponceuse, disqueuse... et l'électroménagerHormis les machines à laver sans essorage variable et les réfrigérateurs (moteurs asynchrones)...
Et depuis peu des marques premium d'aspirateur et robots ménagers (moteurs brushless : 'numérique en langage marketing !') ! encore de nos jours !
(il fonctionne en alternatif, on va le voir plus loin)
Il est simple et présente l'avantage d'avoir un couple qui s'adapte à la charge au détriment de la vitesse, élément peu important dans les applications précitées...
Notons enfin qu'il est essentiel qu'il soit toujours raccordé à une chargeL'inducteur, en série, voit son alimentation diminuer quand le moteur tourne à vide car Em f.e.m. moteur se rapproche de U alimentation, diminuant I : I = (U - Em) / (Rs + Rr)
(Rs = résistance stator, Rr = R rotor)
Sans champ inducteur ni charge le freinant, ce moteur s'emballerait !. R de l'inducteur est très faible, I étant très élevé à faible vitesse d'où C (couple) maximal !
Ce moteur était utilisé pour sa relative stabilité de vitesse face aux variations de tension.
En effet lorsque la tension d'alimentation augmente, elle croît aussi bien dans l'induit
(ce qui augmenterait la vitesse) que dans l'inducteur
(ce qui diminue la vitesse en augmentant le couple).
Les 2 actions se contrariant, la vitesse reste relativement stable
(et, qualité principale de ce moteur, elle varie aussi très peu avec la charge)
Le montage compound est un hybride ou mixte.
En fait oublions la bobine en parallèle sur le rotor puisqu'elle est secondaire. On se retrouve donc face à un classique moteur série, la bobine parallèle n'intervenant qu'à vide (en l'absence de charge mécanique), pour maintenir un champ magnétique inducteur minimalR bobine en // est très grande, i est faible, le minimum pour limiter la vitesse à vide et interdire l'emballement mécanique ! Son usage, de par son côté onéreux, était réservé aux applications industrielles pour lesquelles le risque d’absence de charge existait...
Ici, 2 alimentations sont requises.
Une pour le rotor, l'autre pour le stator.
Il s'agit du moteur le plus souple au niveau des possibilités puisque l'on peut augmenter vitesse et couple simultanément avec l'induit à gauche ou augmenter très fortement le couple en diminuant la vitesse en jouant sur l'inducteur à droite...
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Force électromotrice
Pourquoi une f.e.m.Force électro-motrice ?
Lorsque le rotor (qui est une bobine) tourne dans le stator (qu'il soit bobiné ou permanent) il tourne dans un champ magnétique fixe.
Ainsi, il va passer d'un champ Nord maxi à 0 puis à un Sud maxi et ainsi de suite... Il est donc soumis par sa rotation à un champ magnétique variable !
Toute bobine soumise à un champ magnétique variable est induite d'une tension : Voir les conseils+ en fin : tension induite et loi de LenzToute bobine soumise à un champ magnétique variable est induite d'une tension ! Loi de Lenz-Faraday !
Ce schéma montre comment connaître la f.e.m.
Si le stator est bobiné : E Force électromotrice= U(générateur) - [(Rr + RsRr = Résistance rotor
Rs = Résistance stator) × I].
Si le stator est un aimant permanent (Rs = 0 Ω) E = U - (Rr × I).
Force électromotrice ou force contre électromotrice ?
La source est naturellement nommée électromotrice. Le récepteur, comme un moteur qui consomme de l'énergie électrique pour la convertir en mécanique, génère une force appelée contre-électromotrice puisque cette tension auto-induite limite l'intensité I et donc le couple mécanique... Par contre, s'il est entraîné en sur-vitesse à cause de sa charge, il devient producteur d'énergie électrique et créera alors une tension appelée cette fois f.e.m. (force électromotrice) ! Donc tout est question de 'positionnement' mais dans tous les cas, il s'agit d'une tension produite !
Constante en V / t
n = E / (k × Φ)
n (vitesse) = E /
(k (constante du moteur) × Φ (flux inducteur))
Vitesse = k × U alimentation.
Exemple un moteur 12 V pourra tourner à 12 000 t/mn à vide sous 12 V et donc à 1000 t/mn par Volt. Les constructeurs donnent souvent cette valeur vitesse en tr/V. De fait, ce moteur était utilisé en tachymètre analogique !
La formule ci-dessus nous confirme aussi qu'en cas de suppression du flux inducteur Φ,
La vitesse n deviendrait infinie ! (division par 0)
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Cours extrait du parcours : INDUSELEC
