Moteur asynchrone - conception et principe de fonctionnement

Moteur asynchrone - conception et principe de fonctionnement
Moteur asynchrone - conception et principe de fonctionnement
Anonim

Le moteur asynchrone est un moteur électrique qui fonctionne sur courant alternatif. Cette machine électrique est appelée asynchrone car la fréquence à laquelle la partie mobile du moteur tourne - le rotor, n'est pas égale à la fréquence à laquelle le champ magnétique tourne, qui est créé en raison du flux de courant alternatif à travers l'enroulement de l'immeuble partie du moteur - le stator. Le moteur à induction est le plus courant de tous les moteurs électriques, il a reçu la plus grande popularité dans toutes les industries, l'ingénierie mécanique et plus encore.

moteur asynchrone
moteur asynchrone

Le moteur asynchrone dans sa conception comporte nécessairement deux des parties les plus importantes: le rotor et le stator. Ces pièces sont séparées par un petit entrefer. Les parties actives du moteur peuvent également être appelées bobinages et circuit magnétique. Les pièces structurelles assurent le refroidissement, la rotation du rotor, la résistance et la rigidité.

Le stator est un corps en acier moulé ou en fonte de forme cylindrique. À l'intérieur du boîtier du stator se trouve un circuit magnétique, dans des rainures découpées spéciales dontenroulement de stator installé. Les deux extrémités de l'enroulement sont ramenées à la boîte à bornes et sont reliées soit par un triangle, soit par une étoile. Depuis les extrémités, le carter du stator est complètement fermé par des roulements. Les roulements de l'arbre du rotor sont enfoncés dans ces roulements. Le rotor d'un moteur à induction est un arbre en acier sur lequel un circuit magnétique est également pressé.

moteur à induction à cage d'écureuil
moteur à induction à cage d'écureuil

Structurellement, les rotors peuvent être divisés en deux groupes principaux. Le moteur lui-même portera son nom conformément au principe de conception du rotor. Le moteur à induction à cage d'écureuil est le premier type. Il y en a aussi un deuxième. Il s'agit d'un moteur asynchrone à rotor de phase. Des tiges d'aluminium sont coulées dans les rainures d'un moteur à rotor à cage d'écureuil (on l'appelle aussi «cage d'écureuil» en raison de la similitude de l'apparence d'un tel rotor avec une cage d'écureuil) et les ferment aux extrémités. Le rotor de phase a trois enroulements disponibles, qui sont interconnectés en étoile. Les extrémités des enroulements sont attachées aux anneaux fixés sur l'arbre. Lors du démarrage du moteur, des brosses fixes spéciales sont pressées contre les anneaux. Des résistances sont connectées à ces balais, conçues pour réduire le courant de démarrage et démarrer en douceur le moteur à induction. Dans tous les cas, une tension triphasée est appliquée à l'enroulement du stator.

moteur asynchrone à rotor de phase
moteur asynchrone à rotor de phase

Le principe de fonctionnement de tout moteur à induction est simple. Il est basé sur la fameuse loi de l'induction électromagnétique. Le champ magnétique du stator, créé par un système de tension triphasé, tourne sous l'influence d'un courant traversant l'enroulementstator. Ce champ magnétique traverse l'enroulement et les conducteurs de l'enroulement du rotor. A partir de là, une force électromotrice (EMF) est créée dans l'enroulement du rotor selon la loi de l'induction électromagnétique. Cette FEM fait circuler un courant alternatif dans l'enroulement du rotor. Ce courant rotorique lui-même crée ensuite un champ magnétique qui interagit avec le champ magnétique statorique. Ce processus démarre la rotation du rotor dans des champs magnétiques.

Souvent, pour réduire le courant de démarrage (et il peut être plusieurs fois supérieur au courant de fonctionnement d'un moteur asynchrone), des condensateurs de démarrage sont utilisés, connectés en série à l'enroulement de démarrage. Après le démarrage, ce condensateur s'éteint, gardant les performances inchangées.

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