Machines à Courant Continu: Description, Principe, Fonctionnement

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LES MACHINES
A COURANT CONTINU
Objectifs :
1. DESCRIPTION
Le stator : Appelé aussi inducteur, produit le champ magnétique, on parle de flux d'excitation,
ce champ est créé soit à partir d'un bobinage soit à l'aide d'aimants permanents collés à
l'intérieur du stator.
Le rotor : Appelé aussi induit, il est constitué de spires bobinées autour d'un circuit magnétique.
Le collecteur et les balais : Permet d'amener l'intensité à la partie tournante (rotor) et de
changer le sens de l'intensité, dans chaque spire, au moment approprié. Il existe des moteurs
sans balais (Moteur Brushless) donc moins d’usure.
2. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT
Un moteur à courant continu est mis en rotation grâce à une force magnétique : la force de Laplace.
Le conducteur, placé dans un champ magnétique B, parcouru par un courant I est soumis à une force F dont le sens
est donné par règle des trois doigts de la main droite.
F=IxLxB I : Intensité en Ampère A
L : Longueur du conducteur en m
B : Intensité du champ magnétique en Tesla
F : Intensité de la force en Newton N
L'INDEX indique le sens du courant dans le conducteur.
Le MAJEUR indique le sens du champ magnétique.
Le POUCE indique le sens de la force de Laplace
Le collecteur inverse le sens du courant pour que la rotation se poursuive.
M
Séquence 4 : Comportement
maîtrisé

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Comme le montre la figure ci-dessus, les balais sont fixes et fournissent le courant
électrique au rotor permettant ainsi de créer un champ magnétique orthogonal au champ de
l’inducteur et de fournir un couple maximum.
Pour inverser le sens de rotation, on inversera le courant dans l'induit (on pourrait aussi
inverser les courants inducteurs, mais cela n'est pas possible si le flux inducteur est créé par
des aimants permanents).
3. MODELE EQUIVALENT ET FORMULES
1) Modèle équivalent :
En réalité, il existe aussi une inductance L en série avec R.
On doit tenir compte de cette inductance si I varie. (par exemple en vitesse variable)
2) Formules :

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4. BILAN DE PUISSANCE
4.1 Puissance utile:
4.2 Puissance absorbée:
4.3 Pertes et rendement

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5. REVERSIBILITE DU MOTEUR A COURANT CONTINU : FONCTIONNEMENT DANS
LES 4 QUADRANTS.
Courbes caractéristiques

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Le hacheur
I. Introduction