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Moteur à courant continu - Energie Plus Le Site Aller vers le contenu Moteur à courant continu Généralité On rencontre encore régulièrement des moteurs à courant continu à excitation indépendante dans les salles des machines des immeubles d'un certain âge. En général, ils font partie d'un groupe Ward-Leonard qui permet d'aisément faire varier la vitesse de rotation. Actuellement, du groupe Ward-Leonard, on ne conserve que le moteur à courant continu qui, cette fois, est associé à un variateur de vitesse statique ( variateur électronique) dont la technologie est plus simple et peu onéreuse tout en demandant peu d'entretien et en offrant des performances élevées dans une plage de vitesse très large (de 1 à 100%). Principe de fonctionnement Le moteur à courant continu se compose: de l'inducteur ou du stator, de l'induit ou du rotor, du collecteur et des balais. Lorsque le bobinage d'un inducteur de moteur est alimenté par un courant continu, sur le même principe qu'un moteur à aimant permanent (comme la figure ci-dessous), il crée un champ magnétique (flux d'excitation) de direction Nord-Sud.

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On a un fonctionnement dit à "couple constant". Ce type de fonctionnement est intéressant au niveau de la conduite d'ascenseur. Diminuer le flux de l'inducteur (flux d'excitation) par une réduction du courant d'excitation en maintenant la tension d'alimentation de l'induit constante. Ce type de fonctionnement impose une réduction du couple lorsque la vitesse augmente. Le groupe Ward-Léonard représente l'ancienne génération des treuils d'ascenseur à traction à câbles. Ce système permettait de faire varier la vitesse d'un moteur à courant continu à excitation indépendante en réglant la tension de l'induit par l'intermédiaire d'une génératrice à courant continu dont on faisait varier l'excitation; la génératrice étant entraînée mécaniquement par un moteur à courant alternatif classique. Pour une faible variation du courant d'excitation de la génératrice, il était possible de maîtriser des puissances énormes de moteurs à courant continu dans une plage de variation de vitesse très étendue. L'électronique de régulation de vitesse est venue supplanter le système du groupe Ward-Léonard où le variateur de vitesse électronique vient contrôler: soit directement un moteur à courant alternatif, soit le moteur à courant continu seul rescapé du groupe Ward-Léonard.

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MOTEUR A COURANT CONTINU A EXCITATION INDEPENDANTE 1) Description et principe de fonctionnement Un moteur à courant continu à excitation indépendante comporte deux parties: -Un inducteur (appelé stator) qui crée un flux magnétique F constant si le courant d'excitation Ie qui le traverse reste constant. -L'induit (appelé rotor), c'est la partie tournante, il est alimenté par une tension continue à travers l'ensemble collecteur/balais. Les conducteurs de l'induit sont parcourus par un courant I, dans un champ magnétique créé par l' conducteurs sont soumis à des forces électromagnétiques (force de Laplace), un couple moteur apparaît, entraînant l'induit en rotation, le moment du couple est fonction de l'intensité du courant d'induit et de l'intensité du champ magnétique inducteur.

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4-Caractéristique en charge TD N° 3: Génératrice à courant continu CHAPITRE 06: LES MOTEURS A COURANT CONTINU 1. Principe de fonctionnement 2. Hypothèse 3-Moteur shunt 3. 1-Fonctionnement sous tension d'induit cte et excitation cte 3. 2-Fonctionnement sous tension d'induit variable et excitation cte 3. 3-Rendement 4- Moteur à excitation série 4. 1-Caractéristique de vitesse 4. 2-Caractéristique de couple 4. 3-Caractéristique mécanique 4. 4-Problème de démarrage 4.

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Electrotechnique: Cours-Résumés-TP-exrcices, TD et examens corrigés L'electrotechnique est l'étude des applications techniques de l'électricité, C. -à-d. la discipline qui étudie la production, le transport, le traitement, la transformation et l'utilisation de l'énergie électrique. L'electrotechnique a un champ d'application extrêmement vaste, elle concerne de très nombreuses entreprises industrielles, dans les domaines de la production et du transport de l'énergie électrique, dans les équipements électriques, dans les transports utilisant des moteurs électriques, en électronique de puissance, et également dans des domaines plus inattendus comme l'aérospatial. Plan du cours Electrotechnique Introduction CHAPITRE 01: BOBINE A NOYAU DE FER 1-Rappels 1. 1-Electromagnétisme 1. 2-Représentation de Fresnel 2. Constitution 3. Etude de fonctionnement 3. 1-Equations électriques 3. 2-Forme d'onde du courant absorbé 3. 3-Pertes fer d'un circuit magnétique 3. 3. 1-Pertes par Hystérésis 3. 2-Pertes par courant de Foucault 3.

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I = le courant dans l'induit [ampère]. La force contre-électromotrice est liée à la vitesse et à l'excitation du moteur. E = k x ω x Φ[volt] k = constante propre au moteur (dépendant du nombre de conducteurs de l'induit). ω = la vitesse angulaire de l'induit [rad/s]. Φ= le flux de l'inducteur [weber]. En analysant la relation ci-dessus, on voit, qu'à excitation constante Φ, la force contre-électromotrice E est proportionnelle à la vitesse de rotation. Relation Couple et flux Quant au couple moteur, il est lié au flux inducteur et au courant de l'induit par la relation suivante. C = k x Φ x I [N. m] I = le courant dans l'induit [ampère]. En analysant la relation ci-dessus, on voit qu'en réduisant le flux, le couple diminue. Variation de la vitesse Au vu des relations existant entre la vitesse, le flux et la force contre-électromotrice, il est possible de faire varier la vitesse du moteur de deux manières différentes. On peut: Augmenter la force contre-électromotrice E en augmentant la tension au borne de l'induit tout en maintenant le flux de l'inducteur constant.

W:vitesse de rotation en rad/s, W= 2. Π. n, avec n la vitesse du rotor en tr/s. et W= 2. n/60 si n est en trs/min k: constante. Si le flux inducteur F reste constant (et machine n'est pas saturée) on peut ecrire: E = K. W, le flux sera intégré dans la nouvelle constante K( K =k. F). on peut aussi écrire: E = K. 2. n ( en remplaçant W par 2. n), on remarque que la quantité: K. Π reste constante( si le flux d'excitation reste toujours constant), on pose alors K'= K. Π E = K'. n Quand le moteur fonctionne à flux constant: le f. m E est directement proportionnelle à la fréquence de rotation n du moteur. 4) Expression de la puissance électromagnétique et des moments des couples On a par définition la puissance électromagnétique qui s'exprime par les relations: Pem= E. I =Tem. W Tem =E. I/W= K. I (car le rapport E/W = K), donc on a une relation importante qui montre qu'à flux inducteur constant, le moment de couple électromagnétique est directement proportionnel au courant d'induit I. On exprime le moment du couple électromagnétique en Newton metre ( N. m).

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