Notions de base sur les moteurs

Les moteurs asynchrones sont les plus utilisés et ne nécessitent pratiquement aucun entretien. Sur le plan mécanique, il s’agit pratiquement d’unités standard, de sorte que les fournisseurs appropriés sont toujours à proximité.

Il existe plusieurs types de moteurs asynchrones, qui fonctionnent tous selon le même principe de base.

Les deux principaux composants de ce type de moteur sont le stator (élément stationnaire) et le rotor (élément rotatif).

Illustration d’un moteur éclaté

.

Stator

Le stator est une partie fixe du moteur stationnaire. Il est constitué d’un carter de stator (1), de roulements à billes (2) qui supportent le rotor (9), de blocs de roulement (3) pour le positionnement des roulements et comme finition du carter de stator, d’un ventilateur (4) pour le refroidissement du moteur et d’un carter de vanne (5) comme protection contre le ventilateur en rotation. Une boîte pour les connexions électriques (6) est située sur le côté du boîtier du stator.

Un noyau de fer (7) est dans le boîtier du stator fait de fines feuilles de fer (0,3 à 0,5 mm). Ces tôles de fer comportent des sections découpées pour les enroulements triphasés. Les enroulements de phase et le noyau du stator génèrent le champ magnétique. Le nombre de paires de pôles (ou pôles) détermine la vitesse à laquelle le champ magnétique tourne. Si un moteur est connecté à sa fréquence nominale, la vitesse du champ magnétique est appelée vitesse synchrone du moteur (n0).

Rotor

Le rotor (9) est monté sur l’arbre moteur (10). Comme le stator, le rotor est constitué de fines feuilles de fer dans lesquelles sont percés des interstices. Il existe deux grands types de rotor : les moteurs à bagues collectrices et les moteurs à court-circuit – la différence étant déterminée par la modification des enroulements dans les entrefers.

Les rotors à bagues collectrices, comme le stator, ont des bobines enroulées placées dans les entrefers et il y a des bobines pour chaque phase arrivant aux bagues collectrices. Après un court-circuit des bagues collectrices, le rotor fonctionnera comme un rotor à court-circuit.

Les rotors à court-circuit ont des tiges en aluminium moulées dans les interstices. Une bague en aluminium est utilisée à chaque extrémité du rotor pour court-circuiter les tiges. Le rotor à court-circuit est le plus fréquemment utilisé des deux. Comme les deux rotors fonctionnent principalement de la même manière, seul le rotor à court-circuit sera décrit.

Lorsqu’une barre de rotor est placée dans le champ tournant, un pôle magnétique traverse la barre. Le champ magnétique du pôle induit un courant (Iw) dans la barre du rotor qui est seulement influencé par la force (F).

Cette force est déterminée par la densité de flux (Φ), le courant induit (Iw), la longueur (l) du rotor et l’angle (Θ) entre la force et la densité de flux : F = Φ x Iw x l x sin Θ

Si on suppose que Θ est = 90°, la force est :

F = Φ x Iw x 1

Le pôle suivant qui traverse la barre du rotor a la polarité opposée. Cela induit un courant dans la direction opposée. Comme la direction du champ magnétique a également changé, la force agit dans la même direction qu’auparavant.

.