Dans l'article, vous apprendrez ce que sont les moteurs à courant alternatif, considérez leur appareil, leur principe de fonctionnement, leur portée. Il convient de noter qu'aujourd'hui, dans l'industrie, plus de 95 % de tous les moteurs utilisés sont des machines asynchrones. Ils se sont répandus en raison du fait qu'ils ont une grande fiabilité, ils peuvent servir très longtemps en raison de leur maintenabilité.
Le principe de fonctionnement des moteurs à induction
Pour comprendre le fonctionnement d'un moteur électrique, vous pouvez faire une petite expérience. Bien sûr, cela nécessite un outil spécial. Installez l'aimant en fer à cheval de sorte qu'il soit entraîné par la poignée. Comme vous le savez, un aimant a deux pôles. Entre eux, il est nécessaire de placer un cylindre en cuivre. Dans l'espoir qu'il puisse tourner librement autour de son axe. Maintenant l'expérience elle-même. Vous commencez à faire tourner l'aimant, cela crée un champ quiest en mouvement. Des courants de Foucault commencent à apparaître à l'intérieur du cylindre de cuivre, qui neutralisent le champ magnétique.
En conséquence, le cylindre de cuivre commence à tourner dans la direction dans laquelle l'aimant permanent se déplace. De plus, sa vitesse est quelque peu inférieure. La raison en est qu'à vitesse égale, les lignes de force cessent de se croiser avec le champ de l'aimant. Le champ magnétique tourne de manière synchrone. Mais la vitesse de l'aimant lui-même n'est pas synchrone. Et si vous raccourcissez un peu la définition, alors c'est asynchrone. D'où le nom de la machine électrique - un moteur électrique asynchrone. En gros, le circuit du moteur à courant alternatif est approximativement le même que dans l'expérience ci-dessus. Seul le champ magnétique est généré par l'enroulement du stator.
Moteurs CC
Ils sont quelque peu différents des moteurs à induction AC. Premièrement, il a un ou deux enroulements de stator. Deuxièmement, la méthode de modification de la vitesse du rotor est quelque peu différente. Mais le sens de rotation du rotor est changé par inversion de polarité (pour les machines asynchrones, les phases du réseau sont inversées). Vous pouvez modifier la vitesse du rotor d'un moteur à courant continu en augmentant ou en diminuant la tension appliquée à l'enroulement du stator.
Un moteur à courant continu ne peut pas fonctionner sans l'enroulement d'excitation qui se trouve sur le rotor. La tension est transmise à l'aide d'un balai. C'est l'élément le moins fiable de la conception. Les brosses en graphite s'usent avec le temps, entraînant une défaillance.le moteur a besoin d'être réparé. Notez que les moteurs AC et DC ont les mêmes composants, mais leurs conceptions diffèrent considérablement.
Conception de moteurs électriques
Comme toute autre machine électrique non statique, un moteur à induction se compose de deux parties principales - un stator et un rotor. Le premier élément est fixe, trois enroulements y sont placés, qui sont connectés selon un certain schéma. Le rotor est mobile, sa conception est dite "cage d'écureuil". La raison de ce nom est que la structure interne est très similaire à une roue d'écureuil.
Ce dernier, bien sûr, n'est pas dans le moteur électrique. Le rotor est centré à l'aide de deux couvercles montés sur le stator. Ils ont des roulements qui facilitent la rotation. Une turbine est installée à l'arrière du moteur. Avec son aide, le refroidissement de la machine électrique est effectué. Le stator a des nervures qui améliorent la dissipation thermique. Ainsi, les moteurs à courant alternatif fonctionnent dans des conditions thermiques normales.
Stator de moteur à induction
Il convient de noter que le stator des moteurs électriques asynchrones modernes a des pôles inexprimés. Pour faire simple, l'intérieur de toute la surface est parfaitement lisse. Afin de réduire les pertes par courants de Foucault, le noyau est constitué de tôles d'acier très fines. Ces feuilles sont très proches les unes des autres et sont ensuite fixées dans un logement endevenir. Le stator a des fentes pour la pose des enroulements.
Les bobinages sont en fil de cuivre. Leur connexion se fait en "étoile" ou "triangle". Dans la partie supérieure du boîtier se trouve un petit bouclier, complètement isolé. Il contient des contacts pour connecter et connecter les enroulements. De plus, vous pouvez connecter les enroulements à l'aide de cavaliers installés dans ce blindage. Le dispositif du moteur à courant alternatif vous permet de connecter rapidement les enroulements au circuit souhaité.
Rotor de moteur à induction
On a déjà dit un peu de lui. Il ressemble à une cage d'écureuil. La structure du rotor est assemblée à partir de fines tôles d'acier, comme le stator. Il y a un enroulement dans les rainures du rotor, mais il peut être de plusieurs types. Tout dépend si la phase ou le rotor à cage d'écureuil. Les modèles récents les plus courants. Des tiges de cuivre épaisses s'insèrent dans les rainures sans matériau isolant. Les deux extrémités de ces tiges sont reliées par des anneaux de cuivre. Parfois, des rotors en fonte sont utilisés à la place d'une cage d'écureuil.
Mais il existe aussi des moteurs à courant alternatif avec un rotor de phase. Ils sont beaucoup moins utilisés, principalement pour les moteurs électriques, qui ont une puissance très élevée. Le deuxième cas dans lequel il est nécessaire d'utiliser des rotors de phase dans les moteurs électriques est la création d'une force importante au moment du lancement. Certes, pour cela, vous devez utiliser un rhéostat spécial.
Méthodes pour démarrer un moteur asynchrone
Démarrer un moteur à induction AC est facile, il suffit de connecter les enroulements du stator à un réseau triphasé. La connexion s'effectue à l'aide de démarreurs magnétiques. Grâce à eux, vous pouvez presque automatiser le lancement. Même l'inverse peut se faire sans trop de difficulté. Mais dans certains cas, il est nécessaire de réduire la tension fournie aux enroulements du stator.
Cela se fait grâce à l'utilisation d'un schéma de connexion "triangle". Dans ce cas, le démarrage est effectué lorsque les enroulements sont connectés selon le schéma "en étoile". Avec une augmentation du nombre de tours, atteignant la valeur maximale de l'enroulement, il est nécessaire de passer au schéma "triangle". Dans ce cas, la consommation de courant est réduite d'environ trois fois. Mais il faut tenir compte du fait que tous les stator ne peuvent pas fonctionner normalement lorsqu'ils sont connectés selon le schéma "delta".
Contrôle de la vitesse
Dans l'industrie et dans la vie de tous les jours, les convertisseurs de fréquence sont de plus en plus populaires. Avec leur aide, vous pouvez modifier la vitesse de rotation du rotor d'un léger mouvement de la main. Il convient de noter que les moteurs à courant alternatif sont utilisés conjointement avec des convertisseurs de fréquence dans la plupart des mécanismes. Il vous permet d'affiner l'entraînement, alors qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser des démarreurs magnétiques. Toutes les commandes sont connectées aux contacts du variateur de fréquence. Les réglages vous permettent de modifier le temps d'accélération du rotor du moteur électrique, son arrêt, le temps de vitesse minimale et maximale, ainsi que de nombreuses autres protectionsfonctions.
Conclusion
Vous savez maintenant comment fonctionne un moteur à courant alternatif. Nous avons même étudié la conception du moteur asynchrone le plus populaire. C'est le moins cher de tous ceux qui existent sur le marché. De plus, pour son fonctionnement normal, il n'est pas nécessaire d'utiliser divers dispositifs auxiliaires. En particulier, les rhéostats. Et seul un ajout tel qu'un convertisseur de fréquence peut faciliter le fonctionnement d'un moteur électrique asynchrone, étendre considérablement ses capacités.
