Un moteur électrique est un dispositif électromécanique qui convertit l’énergie électrique en énergie mécanique. Dans le cas d’un fonctionnement en courant alternatif triphasé, le moteur le plus utilisé est un moteur à induction triphasé, car ce type de moteur ne nécessite pas de dispositif de démarrage supplémentaire. Ces types de moteurs sont connus sous le nom de moteurs à induction à démarrage automatique.
Pour bien comprendre le principe de fonctionnement d’un moteur à induction triphasé, il est essentiel de comprendre la construction d’un moteur à induction triphasé. Un moteur à induction triphasé se compose de deux parties principales:
- Un stator
- Un rotor
Stator d’un moteur à induction triphasé
Le stator d’un moteur à induction triphasé est composé de nombres de fentes pour construire un circuit d’enroulement triphasé que nous connectons à une source alternative triphasée. Nous arrangeons l’enroulement triphasé de telle manière dans les fentes qu’elles produisent un champ magnétique rotatif lorsque nous allumons la source d’alimentation CA triphasée.
Rotor du moteur à induction triphasé
Le rotor du moteur à induction triphasé est constitué d’un noyau laminé cylindrique avec des fentes parallèles pouvant porter des conducteurs. Les conducteurs sont de lourdes barres en cuivre ou en aluminium montées dans chaque fente et court-circuitées par les bagues d’extrémité. Les fentes ne sont pas exactement parallèles à l’axe de l’arbre mais sont légèrement inclinées car cette disposition réduit le bruit de bourdonnement magnétique et permet d’éviter le calage du moteur.
Fonctionnement du Moteur à induction triphasé
Production de Champ Magnétique rotatif
Le stator du moteur se compose de d’enroulement de chevauchement décalé d’un angle électrique de 120o. Lorsque nous connectons l’enroulement primaire, ou le stator à une source alternative triphasée, il établit un champ magnétique rotatif qui tourne à la vitesse synchrone.
Secrets Derrière la rotation:
Selon la loi de Faraday, une cem induite dans n’importe quel circuit est due au taux de changement de la liaison de flux magnétique à travers le circuit. Comme l’enroulement du rotor dans un moteur à induction est soit fermé par une résistance externe, soit directement court-circuité par une bague d’extrémité, et coupe le champ magnétique rotatif du stator, une CEM est induite dans la barre de cuivre du rotor et, grâce à cette cem, un courant circule dans le conducteur du rotor.
Ici, la vitesse relative entre le flux tournant et le conducteur du rotor statique est la cause de la génération de courant; par conséquent, selon la loi de Lenz, le rotor tournera dans le même sens pour réduire la cause, c’est-à-dire la vitesse relative.
Ainsi, à partir du principe de fonctionnement du moteur à induction triphasé, on peut observer que la vitesse du rotor ne doit pas atteindre la vitesse synchrone produite par le stator. Si les vitesses deviennent égales, il n’y aurait pas une telle vitesse relative, donc aucune cem induite dans le rotor, et aucun courant ne circulerait, et donc aucun couple ne serait généré. Par conséquent, le rotor ne peut pas atteindre la vitesse synchrone. La différence entre les vitesses du stator (vitesse synchrone) et du rotor s’appelle le glissement. La rotation du champ magnétique dans un moteur à induction présente l’avantage qu’aucune connexion électrique n’est nécessaire au rotor.
Ainsi, le moteur à induction triphasé est:
- à démarrage automatique.
- Moins de réaction d’armature et d’étincelles de brosse en raison de l’absence de commutateurs et de brosses pouvant provoquer des étincelles.
- Construction robuste.
- Économique.
- Plus facile à entretenir.