fonctionne un moteur électrique
Les moteurs électriques convertissent l’énergie électrique en force mécanique qui peut être utilisée pour entraîner et propulser des machines, voire des véhicules. La plupart d’entre eux fonctionnent en utilisant l’interaction entre le champ magnétique du moteur et le courant électrique dans un fil de bobinage qui le constitue, pour générer une force de rotation, également appelée couple. La force est transmise à travers un arbre pour produire un mouvement. Ces moteurs sont disponibles en différentes tailles et puissances. Certains d’entre eux sont brossés tandis que d’autres sont sans balais, et il existe également une différence entre les moteurs électriques à courant alternatif et à courant continu.
Typiquement, les moteurs électriques sont constitués de deux composants mécaniques : le stator, qui est fixe, et le rotor, qui se déplace. Les deux sont reliés par un courant électrique traversant le rotor et l’armature. L’électricité alimente le moteur en générant des champs magnétiques à l’intérieur du rotor et du stator, qui interagissent les uns avec les autres pour les faire tourner. Ce mouvement est contrôlé par un ensemble de règles qui suivent les principes du magnétisme.
L’un de ces principes, connu sous le nom de loi d’Ampère, stipule que lorsque deux conducteurs à proximité sont tous deux alimentés par un courant de directions opposées, ils s’attirent et se repoussent. C’est le concept de base derrière un électroaimant simple, qui peut être créé en enroulant 100 boucles de fil de cuivre autour d’un clou et en le connectant à une batterie. Cela entraînera l’extrémité nord du clou pour attirer l’extrémité sud du clou et le faire pivoter. C’est exactement le type de force de rotation qu’un moteur électrique utilise pour fonctionner, et elle est mesurée par son couple de serrage.
Comment fonctionne un moteur électrique
Un autre principe que suit le moteur électrique est la loi de Faraday, qui dit que les conducteurs électriques qui sont stationnés dans un champ magnétique changeant subiront une force, soit une attraction, soit une répulsion. Lorsque le moteur est allumé, les enroulements du rotor sont placés dans un schéma magnétique changeant qui suit les principes de la loi d’Ampère et de la loi de Faraday. Lorsque le rotor tourne, ces champs magnétiques changeants balayent les enroulements du rotor. Cela provoque l’induction d’un courant dans les enroulements du rotor, qui est ensuite transmis à travers les balais et les bagues collectrices pour créer un couple.
Le commutateur, qui fait partie de l’induit, est l’interrupteur électrique qui fournit du courant au rotor pendant qu’il tourne. Le commutateur, qui est essentiellement un cylindre composé de plusieurs sections de contact métalliques, comporte des contacts électriques appelés “balais” constitués d’un matériau conducteur souple comme le carbone pressé dessus. Les balais créent des contacts glissants avec des sections de commutateur consécutives lorsque le rotor tourne, lui offrant du courant.
Le moteur est alimenté par un courant alternatif, qui peut être alimenté par un réseau électrique triphasé ou monophasé. Un moteur de tout type peut être équipé d’un mécanisme de démarrage qui se connecte au réseau et le démarre, mais certains démarrent automatiquement. Les moteurs électriques se trouvent dans de nombreux appareils modernes, notamment les climatiseurs, les pompes, les automobiles, les machines-outils, les trains électriques et les systèmes de métro, etc. Ils peuvent être divisés en catégories en fonction de leur puissance nominale, de leur construction interne et de leurs applications. Ils sont également classés en AC et DC, avec ou sans balais, et monophasés ou triphasés.
