rotor

Moteur électrique
Le stator est la partie fixe du moteur.
Il est constitué par 2 électroaimants juxtaposés tel que l'espace entre eux
soit de forme cylindrique.
Moteur électrique
Dans l'espace entre les 2 électroaimants se trouve la partie mobile
du moteur, le rotor.
Il est constitué par un noyau de fer cylindrique, mobile autour de son axe.
Dans l'entrefer, le champ magnétique est radial et d'intensité constante.
Moteur électrique
Une spire enroulée autour du noyau de fer est parcourue par un courant
électrique d'intensité I.
Dans l'entrefer ce courant circulant à travers le champ magnétique est
soumis à des forces de Laplace. Trouver les!
Moteur électrique
Dans l'entrefer la spire est soumise à un couple de forces (F1, F2).
Ce couple a pour effet de tourner le rotor autour de son axe.
Moteur électrique
Le rotor continue à tourner autour de son axe.
Moteur électrique
Le rotor continue à tourner autour de son axe. Les conducteurs soumis
à la force de Laplace se déplacent finalement dans un champ de sens
inversé par rapport au champ initial.
Quel est le sens des forces de Laplace sur la spire?
Moteur électrique
Les forces de Laplace sur la spire agissent dans le sens inverse par
rapport au sens initial.
Le rotor ne pourra pas continuer à tourner, à moins que...
Moteur électrique
... le sens du courant ne soit inversé!
Pour que le rotor ne s'arrête pas de tourner il faudra changer le sens du
courant dans la spire à chaque demi-tour.
En quelle position exacte de la spire le courant doit-il être inversé?
Moteur électrique
Voici la position que la spire occupe à chaque demi-tour et dans laquelle
le courant s'inverse.
Comment est-ce qu'on réalise de changement du courant?
Et comment est-ce qu'on amène le courant dans le spire en rotation?
Moteur électrique
Le commutateur est constitué par deux demi anneaux de cuivre reliés
chacun à l'une des extrémités de la spire. Il fait partie du rotor.
Les fils de connexion fixes sont reliés à deux balais de charbon pressés
contre les demi anneaux au moyen de petits ressorts (contacts glissants).
Moteur électrique
Le courant s'est inversé dans la spire et le rotor restera en rotation!
Moteur électrique
Cette position correspond au point mort du rotor. Le commutateur
court-circuite l'alimentation de la spire. Celle-ci n'est plus parcourue par le
courant. Aucun couple ne s'exerce sur elle. A cause de son inertie le rotor
tournera au-delà de cette position. Mais il n'y démarrera pas.
Moteur électrique
Les forces F1 et F2 sont faibles (B=0,1T, I=1A, l=0,1m).
Le moment du couple est donc faible (d=0,1m), de même que la puissance
mécanique fournie par le moteur (N=3000tr/min).
Comment augmenter cette puissance?
Moteur électrique
En munissant le rotor non pas d'une seule spire mais d'une bobine avec
N spires, le moment et la puissance mécanique du moteur deviennent
N fois plus grands (N=300).
Quelle est la forme du noyau de fer du rotor?
Moteur électrique
Comme les nombreuses spires du rotor nécessitent un certain espace le
noyau de fer présente deux larges encoches. On dit qu'il a la forme d'un
double-T. Ensemble avec la bobine il constitue un électroaimant.
Où se trouvent les pôles N et S du rotor?
Moteur électrique
Le rotor possède deux pôles: il est bipolaire.
Montrer que les forces magnétiques entre les pôles du stator et celles
du rotor contribuent à la rotation!
Moteur électrique
Dans cette position, les pôles du rotor sont repoussés par ceux du stator.
Moteur électrique
En pratique le rotor comprend plusieurs bobines, décalées les unes par
rapport aux autres. Il s'agit d'un rotor multipolaire.
Quel en est l'avantage?