Moteurs électriques

24/11/2014
Moteurs électriques
Partie I
© Guy Gauthier ing. Ph.D.
Été 2011
Un peu de physique
• Un conducteur dans un champ magnétique
est sujet à une force.
– C’est la force de Laplace;


F  B I l
 B I l sin 
2
1
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Un peu de physique
• Ainsi, un cadre traversé par un courant dans
un champ magnétique subit une force qui se
traduit en un couple de rotation.
3
Un peu de physique
• Il faut générer un champ magnétique:
– C’est le rôle du STATOR (appelé aussi inducteur)
qui est la partie fixe du moteur.
• Il faut un cadre mobile (en rotation) traversé
par un courant électrique:
– C’est le rôle du ROTOR (appelé aussi induit) qui
est la partie mobile du moteur.
4
2
24/11/2014
Première version possible de moteur
• Le champ magnétique peut avoir une
direction constante.
– Cela désigne un moteur à courant continu (CC).
– Toutefois, il y a un petit problème.
5
Voici le problème
• A 0°, un couple fait tourner le cadre.
• 90° plus tard, le couple est nul.
• 180° plus tard, le couple est l’inverse de celui à
0° .
6
3
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Voici la solution
• Inverser le sens du courant à chaque fois que
le couple devient nul.
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Voici la solution
• Ce qui se fait avec des balais (au stator) et des
collecteurs (au rotor).
Axe de
rotation
8
4
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Types de moteurs
• Moteur à courant continu (CC)
– Réglage de vitesse facile;
• Point fort.
– Collecteur et balais alimentent l’induit;
• Point faible, car usure.
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Seconde version possible de moteur
• Le champ magnétique tourne.
– Cela désigne un moteur à courant alternatif (CA).
– Comment avoir un champ magnétique tournant ?
10
5
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Types de moteurs
• Moteur asynchrone (CA)
– Robuste et simple;
• Point fort.
– Deux versions:
• Moteur à cage d’écureuil.
– Pas de collecteurs, ni de balais.
• Moteur à rotor bobiné.
– Collecteur et balais alimentent l’induit;
– Point faible, car usure.
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Types de moteurs
• Moteur pas à pas
– Petit moteur de précision;
• Positionnement en boucle ouverte.
– Commande par impulsions.
12
6
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Les charges entraînées
• Types de charge
– Couple résistant parabolique;
– Couple résistant hyperbolique;
– Couple résistant constant;
– Couple résistant linéaire.
13
Couple résistant parabolique
Tm  m2
• Exemple: ventilateurs.
20
Pa  m3
18
16
T m (Newtons/mètre)
14
12
10
8
6
4
2
0
0
20
40
60
80

m
100
120
140
160
180
200
(radians/seconde)
14
7
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Couple résistant hyperbolique
• Exemple: enrouleurs de tôle.
Tm  m1
20
Pa  cte
18
16
T m (Newtons/mètre)
14
12
10
8
6
4
2
0
0
20
40
60
80

m
100
120
140
160
180
200
(radians/seconde)
15
Couple résistant constant
• Exemple: ascenseurs.
Tm  cte
22
Pa  m
20
18
T m (Newtons/mètre)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
20
40
60
80

m
100
120
140
160
180
200
(radians/seconde)
16
8
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Couple résistant linéaire
• Exemple: polisseuses.
Tm  m
20
Pa  m2
18
Tm (Newtons/mètre)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
 (radians/seconde)
m
17
Point de fonctionnement
• Intersection des caractéristiques du moteur et
de la charge.
25
Moteur #1
Moteur #2
Charge
T m (Newtons/mètre)
20
15
Point de fonctionnement stable
10
5
0
0
20
40
60
80

m
100
120
140
160
180
200
(radians/seconde)
18
9
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Point de fonctionnement
• Moteur #1 n’est pas en mesure de démarrer.
25
Moteur #1
Moteur #2
Charge
T m (Newtons/mètre)
20
15
Point de fonctionnement stable
10
5
0
0
20
40
60
80

m
100
120
140
160
180
200
(radians/seconde)
19
Point de fonctionnement
• Moteur #2 peut démarrer et accélérer la
charge.
25
Moteur #1
Moteur #2
Charge
T m (Newtons/mètre)
20
15
Point de fonctionnement stable
10
5
0
0
20
40
60
80

m
100
120
140
160
180
200
(radians/seconde)
20
10
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Un peu de mécanique
• Équation mécanique d’un moteur (à vide):
d 2
d
Tm  J 2  B
dt
dt
21
Un peu de mécanique
• Équation mécanique d’un moteur (à vide):
d 2
d
Tm  J 2  B
+ Tc
dt
dt
22
11
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Souvenirs de GPA535
• Si le moteur entraine une charge, il faut en
tenir compte:
d 2
d
Tm   J m  J c  2   Bm  Bc 
 Tc
dt
dt
– Cette équation est valable pour un entrainement
direct de la charge par le moteur.
23
Si présence d’un engrenage
• Entre le moteur et sa charge:
Roue entraînée
2
Roue d'entraînement
1
R1
90
N1
R2
90
N2
24
12
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Relations mathématiques
• Rapport des distances:
1 R1   2 R2
 1 N1   2 N 2
• Rapport de l’engrenage:
N
N2
N1
25
Relations mathématiques
• Rapport des angles, vitesses, accélérations:
1 1 1
N


 2 2 2
• Rapport des couples (rendement 100 %):
N
T2
T1
26
13
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Relations mathématiques
• Moment d’inertie réfléchit:
J 2 1 
J2
N2
• Moment d’inertie total:
JT  J1  J21  J1 
J2
N2
27
Relations mathématiques
• Coefficient de frottement réfléchit:
B21 
B2
N2
• Coefficient de frottement total:
BT  B1  B21  B1 
B2
N2
28
14
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Souvenirs de GPA535
• Si un engrenage existe entre le moteur et la
charge, il aussi faut en tenir compte:
d 2
d Tc
Tm  JT 2  BT

dt N
dt
– N est le rapport d’engrenage.
29
Moment d’inertie d’éléments en
translation
• Moment d’inertie réfléchit une masse m en
translation à une vitesse v:
J T 1  m
v2
12
30
15
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Puissance d’un moteur
• Puissance électrique:
– Produit du courant et de la tension.
• Puissance mécanique:
Pu  Tu  m 
2
60
 Tu  N
31
Rendement d’un moteur
• Rapport de la puissance mécanique utile vs la
puissance électrique consommée:
Pu
  1
Pa
32
16
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Le bilan puissance d’un moteur à CC
33
MOTEUR À COURANT CONTINU
34
17
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Description technologique
• Éléments de base
35
Les balais
• Point faible:
36
18
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Types de moteurs à CC
• Moteur à excitation indépendante;
– Le plus flexible en terme de contrôle.
• Moteur série;
• Moteur « shunt »;
• Moteur « compound ».
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Le stator ou l’inducteur
• Génère le champ magnétique nécessaire
pour faire tourner le moteur.
• L’intensité du champ magnétique est
proportionnelle au courant dans l’inducteur
(f = field):
  if
38
19
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Le rotor ou l’induit
• Réagit au champ magnétique généré par le
rotor.
– Force contre électromotrice:
vb  K E m  K E i f m
– Couple moteur:
Tm  KC ia  Tpertes  KC i f ia  Tpertes
39
Le rotor ou l’induit
• Simplifions l’écriture et négligeons les pertes.
– Force contre électromotrice:
vb  ( K E )i f m  k ' i f m
– Couple moteur:
Tm  ( K C  )i f ia  ki f ia
40
20
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Moteur à excitation indépendante
• Topologie électrique
41
Au niveau électrique
• Maille de l’induit (rotor):
dia
va  Ra ia  La
 vb
dt
dia
 Ra ia  La
 k i f m
dt
21
24/11/2014
Au niveau électrique
• Maille de l’inducteur (stator):
v f  Rf i f  Lf
di f
dt
43
En régime permanent
• Maille de l’induit (rotor):
va  Ra ia  k i f m

• Maille de l’inducteur (stator):
v f  Rf i f
44
22
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Calcul de la vitesse
• En isolant la vitesse dans :
m 
va  Ra ia
v
 a
k i f
k i f
– Raia représente les pertes Joules qui peuvent être
négligées.
• Raia équivaut à de 2 à 3 % de la tension va.
45
Calcul de la vitesse
m 
va  Ra ia
v
 a
k i f
k i f

• La vitesse dépend de la tension va et du
courant de l’inducteur if.
– Si le courant if est nul, le moteur s’emballe.
• Ce qui entraîne une surintensité destructrice dans
l’induit.
46
23
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Deux possibilités
• Soit que l’on conserve le courant inducteur
constant ou le courant induit constant.
– Moteur à courant induit constant;
– Moteur à courant inducteur constant;
• Moteur à aimants permanents.
47
Calcul du couple moteur
(courant induit ia constant)
• En utilisant le couple moteur et  on trouve
en solutionnant pour if:
Tm  ki f ia 
kva ia
k m
– Moteur dit « à puissance constante ».
– Si le couple moteur est nul (pas de charge), il faut
que la vitesse du moteur soit infini ! 
emballement du moteur.
48
24
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Caractéristique mécanique du
moteur à courant induit constant
• Tracé de la caractéristique couple-vitesse:
25
Tm (Newtons/mètre)
20
15
10
5
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
 (radians/seconde)
m
49
Bilan
• Emballement du moteur et sur-intensité
destructice dans l’induit en cas de rupture
d’excitation.
• Variation de la vitesse avec la charge.
• Augmentation de la vitesse en diminuant
l’excitation.
• S’emballe à vide.
50
25
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Calcul du couple moteur
(courant inducteur if constant)
• En utilisant le couple moteur et  on trouve
en solutionnant pour ia:
 va  k i f m 
Tm  ki f ia  ki f 

R
a


– Si le couple moteur est nul (pas de charge), le
moteur ne s’emballe pas.
51
Caractéristique mécanique du moteur
à courant inducteur constant
• Tracé de la caractéristique couple-vitesse:
20
18
Tm (Newtons/mètre)
16
14
Linéaire
12
10
8
6
4
2
0
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
 (radians/seconde)
m
52
26
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Bilan
• Faibles variations de la vitesse avec la charge.
• Diminution de la vitesse en diminuant la
tension aux bornes de l’induit.
– Tracés parallèles de la caractéristique mécanique.
• Faible couple au démarrage.
• Ne s’emballe pas à vide.
53
Moteur à excitation « shunt »
• Topologie électrique (if << ia)
54
27
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Bilan
• Emballement si rupture d’inducteur.
• Vitesse sensiblement constante quelque soit
la charge.
• Ne s’emballe pas à vide.
55
Moteur à excitation « série »
• Topologie électrique
56
28
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En régime permanent
• Maille de l’induit et de l’inducteur :
v   Ra  R f  i  k im

57
Calcul de la vitesse et du couple
• En isolant la vitesse dans :
m 
v   Ra  R f  i
k i
• Le couple moteur est:
Tm  ki

2

58
29
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Calcul du couple moteur
(courant inducteur if constant)
• En combinant  et  on trouve en
solutionnant pour i:

v
Tm  k 
 k   R  R
m
a
f




2
– Si le couple moteur est nul (pas de charge), le
moteur s’emballe.
59
Caractéristique mécanique du
moteur série
• Tracé de la caractéristique couple-vitesse:
35
Tm (Newtons/mètre)
30
25
20
15
10
5
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
 (radians/seconde)
m
60
30
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Bilan
• Fort couple au démarrage.
• Supporte les surcharges.
• Couple sensiblement proportionnel au carré
de l’alimentation.
• Vitesse variable avec la charge.
• S’emballe à vide.
• S’arrête si coupure d’excitation.
61
Moteur à excitation « compound »
• Topologie électrique
62
31
24/11/2014
En régime permanent
• Maille de l’induit et de l’inducteur #1 :
v   Ra  R f 1  i1  vb

  Ra  R f 1  i1  k (i1  i2 )m
• Maille de l’inducteur #2:
v  R f 2i2
63
Calcul de la vitesse et du couple
• En isolant la vitesse dans  :
m 
v   Ra  R f 1   i1
• Le couple moteur est:

k (i1  i2 )

Tm  ki1 (i1  i2 )
64
32
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Caractéristiques du moteur
“compound”
• Deux stratégies de cablâge d’un moteur
“coumpound”:
– Compound additif:
• Flux émis par i2 dans le même sens que i1.
– Compound soustractif:
• Flux émis par i2 dans le sens opposé à i1.
• Inversion du bobinage série.
Caractéristiques du moteur
“compound”
• Tracé de la caractéristique couple-vitesse :
33
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Bilan (“Compound” additif)
• S’emballe à vide (comme le moteur série).
• La vitesse diminue plus que celle d’un “shunt”
quand la charge augmente.
• Le couple-moteur est supérieur au moteur
“shunt” au démarrage.
Bilan (“Compound” soustractif)
• La vitesse est constante quelle que soit
l’intensité dans l’induit.
• Si le flux de l’excitation série devient
prédominant, le moteur risque de changer de
sens de rotation.
34
24/11/2014
Bilan global
Type de
moteur
Excitation
indépendante
Caractéristiques
Domaines d’emploi
- Grande souplesse de
-Machines-outils
commande
(Moteur de broche,
- Large gamme de vitesse
moteur d’axe).
- Utilisé en milieu
industriel associé avec un - Machines spéciales.
variateur électronique de
vitesse et surtout sous la
forme d’un moteur
d’asservissement
71
Bilan global
Type de
moteur
Excitation
« shunt »
Caractéristiques
Domaines d’emploi
- Vitesse constante quelle
que soit la charge.
-Machines-outils
- Appareils de levage
(ascenceurs).
Excitation
« série »
- Démarrage fréquents avec - Engins de levage
couple élevé.
(grues, palans,
- Couple diminuant avec la
ponts roulants)
vitesse.
- Ventilateurs
- Pompes centrifuges
- Traction
72
35
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Bilan global
Type de
Caractéristiques
moteur
Excitation
- Couple très variable avec
« compound »
la vitesse.
- additif
- Entraînement de grandes
inerties
Domaines d’emploi
- soustractif
- Machines de
laminoirs
- Volants d’inertie
- Trains de laminoir.
- Très peu utilisé
-Petits moteurs à
démarrage direct.
- Ventilateurs
- Pompes
73
MOTEUR À COURANT ALTERNATIF
74
36
24/11/2014
Retour sur la seconde version possible
de moteur
• Le champ magnétique tourne.
– Cela désigne un moteur à courant alternatif (CA).
– Comment avoir un champ magnétique tournant ?
• Réponse: Théorème de Ferraris.
75
Principe de base
• Une spire mobile en
court-circuit soumise à
un champ d’induction
tournant de l’induit est
le siège d’une force contreélectromotrice (loi de Lenz):
FCEM  k  B   f
76
37
24/11/2014
Principe de base
• La spire mobile est traversée
par un courant i et est soumise
à un champ magnétique
tournant B.
• Une force F fait tourner la spire
à une vitesse ωm.
77
Principe de base
• Puisque la spire tourne à une vitesse ωm, alors
la vitesse apparente est inférieure à ωf.
• Ainsi, la force électromotrice diminue car elle
dépend de la vitesse apparente:

FCEM  k  B   f   m

78
38
24/11/2014
Principe de base
• La force F diminue puisque la force contreélectromotrice diminue, faisant diminuer le
courant i.
• L’équilibre se produira lorsque cette force F
sera celle du frottement.
79
Un autre petit problème
• Donc, la spire ne peut aller à la même vitesse
que le champ tournant.
• D’où le mot asynchrone pour désigner ces
moteurs.
• On vit bien avec ce problème puisque ces
moteurs sont les plus répandus !!!
80
39
24/11/2014
Solution du problème
• Puisque la force contre-électromotrice
dépendait de la vitesse apparente du champ
tournant, éliminons cette dépendance en
faisant l’une ou l’autre des modifications
suivantes:
– Ajout d’une alimentation à CC au rotor;
– Mettre un aimant permanent au rotor.
• Ce qui donne le moteur synchrone.
81
Comment avoir un champ tournant ?
• On utilise une alimentation alternative
polyphasée.
• Théorème de Ferraris:
– Des enroulements polyphasés parcourus par des
courants polyphasés équilibrés créent un champ
tournant.
82
40
24/11/2014
Comment avoir un champ tournant ?
• Visuellement:
 
v1  a  cos  p t
2 


v2  a  cos  p t 

3
4 


v3  a  cos  p t 

3
83
Théorème de Ferraris
• La vitesse du champ tournant dépend du
nombre de paires d’enroulement et de la
vitesse du champ tournant:
f 
p
n
*
n : nombre de paire de pôles
84
41
24/11/2014
Vecteurs des champs générés
• Par pas de 30°:
• Rotation du vecteur en noir
85
Description technologique :
moteur à cage
86
42
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Description technologique :
moteur à rotor bobiné
87
Le stator (inducteur)
• Le stator contient les conducteurs qui créeront
le champ tournant.
43
24/11/2014
Le stator (inducteur)
• Les phases du stator peuvent être montées en
delta(triangle) ou en étoile.
– Ex: enroulement de 220 Vac.
• Branché en delta sur un réseau 127/220V
• Branché en étoile sur un réseau 220/380V
Le stator (inducteur)
• Un bornier est parfois accessible pour
configurer le stator.
44
24/11/2014
Le rotor (induit)
• Il contient les conducteurs câblés en courtcircuit (moteur asynchrone).
Vitesse d’un moteur asynchrone
• La vitesse dite synchrone est:
– En radians/sec:
– En RPM:
f 
p
n
N f  60
fp
n
 60
p
2 n
– Cette vitesse n’est jamais atteinte par un moteur à
induction (toutefois, c’est la vitesse exacte d’un
moteur synchrone).
92
45
24/11/2014
Vitesse d’un moteur asynchrone
• Le glissement est la différence entre la vitesse
du rotor et la vitesse synchrone:
 f  m N f  N m
S

f
Nf
– Exemple:
• Si Nf = 3600 RPM et que le glissement est de 5 %, alors
Nm = 3420 RPM.
93
Modèle d’un moteur asynchrone
triphasé
• Topologie du circuit équivalent (1/3 du
moteur):
94
46
24/11/2014
Modèle d’un moteur asynchrone
triphasé
• Les éléments du moteur sont:
– Rf = résistance du bobinage du stator
– Lf = inductance du bobinage du stator
– Rc = résistance représentant les pertes fer
• Courant de Foucault
95
Modèle d’un moteur asynchrone
triphasé
• Les éléments du moteur sont:
– Lc = inductance de magnétisation
– Rr = résistance du bobinage du rotor
– Lr = inductance du bobinage du rotor
– S = rapport entre tension rotor vs stator
96
47
24/11/2014
Modèle d’un moteur asynchrone
triphasé
• Le rotor est traversé par un courant ir que l’on
calcule comme suit:
ir 
Sv

 R  jS L   R
r
p
r
r
v
S  j p Lr

• ou S représente le glissement:
 f   m  p  n m
S

f
p
97
Modèle d’un moteur asynchrone
triphasé
• Le circuit équivalent du rotor ramené du côté
stator est:
98
48
24/11/2014
Modèle d’un moteur asynchrone
triphasé
• Le second circuit montre l’inductance et la
résistance du rotor.
• Il montre aussi la partie associée à la force
contre-électromotrice.
• La puissance mécanique disponible est:
1 
Tm m  pi   1 Rr
S 
2
r
99
Modèle d’un moteur asynchrone
triphasé
• Or, on peut calculer l’amplitude courant du
rotor comme suit:
ir 
v
Rr2 S 2   p2 L2r
• Ce qui permet d’écrire l’équation du couple:
Tm  pv 2
S (1  S )
m
R
2
r
Rr
 S 2 p2 L2r

100
49
24/11/2014
Modèle d’un moteur asynchrone
triphasé
• Qui peut être écrit aussi:
Tm 

pnv 2 SRr
p R  S  L
2
r
2
2
p
2
r



pnv 2f SRr
 p Rr2  S 2 p2 L2r

• en négligeant les pertes du stator.
•  Couple proportionnel au carré de la
tension d’alimentation vf.
101
Caractéristique mécanique du
moteur
• Si S  0 (vitesse nominale), le couple est:
Tm 
pnv 2f S
 p Rr
 KS
• Si S = 1 (vitesse = 0 RPM), cela donne le couple
au démarrage:
2
Tm 

pnv f Rr
 p Rr2   p2 L2r

102
50
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Caractéristique mécanique du
moteur
103
Couple du moteur à induction
• Domaine de fonctionnement normal dans la
zone linéaire.
104
51
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Rendement d’un moteur
asynchrone
• Le rendement du moteur  est le produit du
rendement du rotor R par le rendement du
stator S:
  R  S
R  1 S
  1  S    S
• D’où l’intérêt de garder un glissement faible.
• Pertes Joules et pertes fer dans S.
105
La tension et le courant sont des
nombres complexes
• La présence d’une inductance entraîne un
déphasage entre la tension et le courant.
• Exemple:
Déphasage
v  1  j1   i 
Puissance
active
Puissance
réactive


245  i
Puissance
totale
52
24/11/2014
La tension et le courant sont des
nombres complexes
• Puissance active:
– Fait tourner le moteur;
– Contribue au couple.
T  puissance
• Puissance réactive:
– Perdue dans le champ magnétique.
• Puissance totale:
– Ce que facture Hydro Québec.
La tension et le courant sont des
nombres complexes
• La somme des puissances active et réactive
est vectorielle.
• Dans l’exemple précédent, on paye 41.4% de
trop en électricité.
• Le rapport entre la puissance active et la
puissance totale, c’est le FACTEUR de
PUISSANCE.
53
24/11/2014
Facteur de puissance
• L’angle  (qui était de 45° dans l’exemple)
représente le déphasage du courant par
rapport à la tension.
• Le facteur de puissance est le cosinus de cet
angle.
– FP = cos 
Facteur de puissance du moteur
asynchrone
• Le facteur de puissance diminue avec la
diminution de la charge.
– Éviter d’installer un moteur trop puissant.
• Souvent un moteur trop puissant est choisi. Il
fonctionne alors avec un facteur de puissance
non optimal.
54
24/11/2014
Correction du facteur de puissance
• Reprenons l’exemple en ajoutant un
condensateur dans le circuit:
v



245  2  90 

245   2  90 
 i
 20 i
Facteur de puissance unitaire
Exemple de courbes pour un
moteur à cage
112
55
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Bilan pour le moteur à cage
•
•
•
•
•
•
Robustesse de leur construction;
Facilité de branchement;
Simplicité du changement de sens de rotation;
Facteur de puissance élevé (cos  > 0.8);
Rendement élevé à la charge nominale;
Encombrement réduit;
• Prix le + faible chez les moteurs à induction
113
Bilan pour le moteur à cage
• Gamme de vitesse restreinte au dessus de
1000 RPM;
• Forte intensité électrique au démarrage;
– id jusqu’à 8 x in
• Ne supporte pas les démarrages de longue
durée;
– Durée maximale de 5 sec.
• Faible couple au démarrage.
114
56
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Surintensité de courant…
• … au démarrage d’un moteur à cage:
– Courant nominal = 2 A.
20
15
Courants (Ampères)
10
5
0
-5
-10
-15
-20
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
Temps (secondes)
115
Moteur asynchrone triphasé à
bagues (rotor bobiné)
116
57
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Bilan pour le moteur à rotor
bobiné
• Possibilité d’obtenir un couple de démarrage
adapté à la machine entraînée;
• Réduction maximale de l’appel de courant
pendant le démarrage;
– id de 1.5 à 2 x in
• Permet des démarrages de longue durée ou
fréquents.
117
Bilan pour le moteur à rotor
bobiné
• Rotor bobiné plus sensible aux contraintes
mécaniques centrifuges;
• Risques de court-circuit augmentés à cause de
l’utilisation de balais (donc entretien et
surveillance obligatoire);
• Nécessite un rhéostat de démarrage;
• Encombrement et prix plus élevé que les
moteurs à cage.
118
58
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Moteurs asynchrones monophasés
• Principe de fonctionnement:
– Le champ magnétique ne tourne pas, son
intensité varie de façon sinusoïdale.
– Donc, l’intensité de ce champ au rotor est:
B  Bmax cos t
119
Moteurs asynchrones monophasés
• Principe de fonctionnement:
– Mathématiquement, ce champ magnétique est
constitué de deux composantes (en appliquant la
formule d’Euler):
B  Bmax cos t 
Bmax jt
e  e  jt 

2
Champ tournant dans
le sens direct
Champ tournant dans
le sens inverse
120
59
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Moteurs asynchrones monophasés
• Donc le champ pulsatif du stator équivaut à
deux champs tournants dans le rotor.
• Le couple appliqué sera la résultante des deux
couples générés par les champs tournants.
121
Moteurs asynchrones monophasés
• Caractéristique couple-vitesse d’un moteur
asynchrone monophasé:
122
60
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Moteurs asynchrones monophasés
• Donc le couple au démarrage est nul. Il faut
utiliser une des méthodes suivantes pour
démarrer le moteur:
– Bague de déphasage;
– Enroulement auxiliaire de démarrage;
– Moteur à condensateur.
123
Bague de déphasage
(shaded pole motor)
124
61
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Enroulement auxiliaire de
démarrage (Split phase motor)
125
Moteur à condensateur
(Capacitor motor)
126
62
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Bilan - moteurs asynchrones
monophasés
• Puissance massique plus faible;
• Facteur de puissance plus faible;
• Rendement inférieur.
• Limité aux moteurs de moins de 10 kW
127
Moteurs universels
• Structure semblable au moteur DC série:
– Performances faibles.
• Rendement de 20 à 40 %.
– Électroménager.
128
63