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Comment fonctionne un MOTEUR SYNCHRONE - Champ magnétique tournant - Vitesse de synchronisme
• Article associé :
https://jaescompany.com/elearning_article.php?lang=fr&articleid=54
• En savoir plus sur JAES :
https://jaescompany.com/index.php?lang=fr
• Voici quelques produits installés par nos techniciens :
https://jaescompany.com/catalogo_marche.php?lang=fr
JAES est une entreprise spécialisée dans la maintenance des installations industrielles, offrant un accompagnement client à 360 degrés, du conseil technique à la maintenance, jusqu’à la livraison finale des pièces de rechange industrielles.
Suivez-nous sur nos réseaux sociaux :
LinkedIn : https://www.linkedin.com/company/jaescompany
Facebook : https://www.facebook.com/jaescompany
Instagram : https://www.instagram.com/jaes_company
Le moteur synchrone est un type de moteur électrique dont la vitesse de rotation est synchronisée avec la fréquence électrique du courant alternatif.
Dans cette vidéo, nous verrons comment fonctionne ce moteur efficace, utilisé dans divers domaines où une précision est requise.
Jaes, engagée depuis plus de 10 ans dans le secteur des fournitures industrielles, propose dans son catalogue divers types de moteurs synchrones des principaux constructeurs.
Voyons comment est construit un moteur synchrone.
Les bobines du stator (qui est la partie fixe) sont alimentées par un courant alternatif triphasé. De cette manière, elles produisent un champ magnétique tournant qui tourne à une vitesse fixe liée à la fréquence d'alimentation.
Les bobines du rotor (c'est-à-dire la partie tournante) sont alimentées par un courant continu, produisant ainsi des champs magnétiques de polarité alternée, exactement comme des aimants. En effet, le rotor peut également être réalisé avec des aimants permanents.
Les pôles opposés du stator et du rotor s'attirent mutuellement.
De cette manière, le champ magnétique tournant du stator attire le champ magnétique du rotor qui tourne ainsi à la même vitesse.
En effet, les moteurs synchrones ont la particularité de fonctionner à une vitesse de synchronisme : une vitesse constante déterminée par la fréquence électrique du courant alternatif et par le nombre de paires de pôles du rotor.
Les moteurs avec plusieurs bobines dans le rotor et le stator ont des vitesses plus basses mais développent un couple mécanique plus important.
Ces caractéristiques entraînent l'incapacité de ce moteur à accélérer ou à décélérer.
De plus, il n'est pas capable de supporter de grandes forces résistantes. En effet, si pendant le mouvement il est accéléré ou ralenti par un facteur externe, les deux champs magnétiques se désalignent, faisant sauter le rotor jusqu'à son blocage.
Si le rotor est complètement à l'arrêt, le champ magnétique tournant n'est pas capable de démarrer le rotor, car les champs électriques attractifs et répulsifs se succèdent trop rapidement, ne permettant pas au rotor de commencer à tourner.
Pour remédier à ces problèmes, le moteur synchrone peut être considérablement amélioré grâce à l'introduction d'une cage d'écureuil au-dessus des bobines du rotor.
Au démarrage, les bobines du rotor ne sont pas excitées, de sorte que le champ magnétique tournant induit de l'électricité dans les barres de la cage d'écureuil, comme dans un moteur à induction. Une fois la vitesse de synchronisme atteinte, les bobines du rotor sont excitées et reprennent leur fonctionnement comme un moteur synchrone.
Si vous êtes intéressé à connaître le fonctionnement du moteur à induction, regardez notre précédente vidéo.
Une autre particularité du moteur synchrone est qu'il possède les mêmes caractéristiques constructives qu'un alternateur. Pour cette raison, il est utilisé par les véhicules électriques et hybrides (généralement dans la configuration avec des aimants permanents) pour fonctionner à la fois comme moteur pour propulser le véhicule et comme alternateur en phase de freinage régénératif, pour récupérer l'énergie cinétique et la reconvertir en énergie électrique à stocker dans la batterie.
Regardez nos vidéos sur la voiture électrique et sur la voiture hybride pour voir comment le moteur synchrone est utilisé.
Ces dernières années, grâce à l'amélioration de l'électronique, le démarrage s'est considérablement simplifié. En effet, des composants tels que l'onduleur permettent de réguler à la fois la fréquence et la tension d'alimentation.
Ainsi, en partant de la fréquence zéro et en l'augmentant très progressivement, il est possible d'accélérer le moteur à partir de l'arrêt, permettant de réaliser des systèmes de contrôle électronique de la vitesse.
Suivez nos leçons d'électronique pour découvrir les onduleurs, les transistors et tous les types de moteurs électriques qui existent dans le monde.
Si cette vidéo vous a été utile, faites-le nous savoir en laissant un like et un commentaire. Vous pouvez également la partager et n'oubliez pas de vous abonner à notre chaîne.
Nous vous recommandons de visiter notre site jaescompany.com pour connaître nos prochains projets.
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Les bobines du rotor (c'est-à-dire la partie tournante) sont alimentées par un courant continu, produisant ainsi des champs magnétiques de polarité alternée, exactement comme des aimants. En effet, le rotor peut également être réalisé avec des aimants permanents.
Les pôles opposés du stator et du rotor s'attirent mutuellement.
De cette manière, le champ magnétique tournant du stator attire le champ magnétique du rotor qui tourne ainsi à la même vitesse.
En effet, les moteurs synchrones ont la particularité de fonctionner à une vitesse de synchronisme : une vitesse constante déterminée par la fréquence électrique du courant alternatif et par le nombre de paires de pôles du rotor.
Les moteurs avec plusieurs bobines dans le rotor et le stator ont des vitesses plus basses mais développent un couple mécanique plus important.
Ces caractéristiques entraînent l'incapacité de ce moteur à accélérer ou à décélérer.
De plus, il n'est pas capable de supporter de grandes forces résistantes. En effet, si pendant le mouvement il est accéléré ou ralenti par un facteur externe, les deux champs magnétiques se désalignent, faisant sauter le rotor jusqu'à son blocage.
Si le rotor est complètement à l'arrêt, le champ magnétique tournant n'est pas capable de démarrer le rotor, car les champs électriques attractifs et répulsifs se succèdent trop rapidement, ne permettant pas au rotor de commencer à tourner.
Pour remédier à ces problèmes, le moteur synchrone peut être considérablement amélioré grâce à l'introduction d'une cage d'écureuil au-dessus des bobines du rotor.
Au démarrage, les bobines du rotor ne sont pas excitées, de sorte que le champ magnétique tournant induit de l'électricité dans les barres de la cage d'écureuil, comme dans un moteur à induction. Une fois la vitesse de synchronisme atteinte, les bobines du rotor sont excitées et reprennent leur fonctionnement comme un moteur synchrone.
Si vous êtes intéressé à connaître le fonctionnement du moteur à induction, regardez notre précédente vidéo.
Une autre particularité du moteur synchrone est qu'il possède les mêmes caractéristiques constructives qu'un alternateur. Pour cette raison, il est utilisé par les véhicules électriques et hybrides (généralement dans la configuration avec des aimants permanents) pour fonctionner à la fois comme moteur pour propulser le véhicule et comme alternateur en phase de freinage régénératif, pour récupérer l'énergie cinétique et la reconvertir en énergie électrique à stocker dans la batterie.
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Ces dernières années, grâce à l'amélioration de l'électronique, le démarrage s'est considérablement simplifié. En effet, des composants tels que l'onduleur permettent de réguler à la fois la fréquence et la tension d'alimentation.
Ainsi, en partant de la fréquence zéro et en l'augmentant très progressivement, il est possible d'accélérer le moteur à partir de l'arrêt, permettant de réaliser des systèmes de contrôle électronique de la vitesse.
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