Machines

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Terminale STI

Moteur à courant continu

Machine à courant continu
1 Présentation générale

Tous les résultats présentés dans cette première partie du cours sont valables que la machinefonctionne en moteur ou en génératrice. 1.1 Conversion d’énergie
énergie électrique fournie Moteur énergie mécanique utile énergie mécanique fournie Génératrice énergie électrique utile

pertesd'énergie

pertes d'énergie

1.2 Symbole

ou

1.3 Constitution Le moteur comprend : • un circuit magnétique comportant une partie fixe, le stator, une partie tournant, le rotor et l’entrefer l’espaceentre les deux parties. • une source de champ magnétique nommée l’inducteur (le stator) crée par un bobinage ou des aimants permanents • un circuit électrique induit (le rotor) subit les effets dece champ magnétiques • le collecteur et les balais permettent d’accéder au circuit électrique rotorique

Circuit magnétique d’un moteur bipolaire

Circuit magnétique d’un moteur tétrapolaire1/12/97 © Claude Divoux, 1999

1/12

Terminale STI 1.4 Force électromotrice

Moteur à courant continu

Nous savons qu’une bobine en mouvement dans un champs magnétique voit apparaître à sesbornes une force électromotrice (f.é.m.) donnée par la loi de Faraday: Sur ce principe, la machine à courant continu est le siège d’une f.é.m. E : p E= NΦΩ 2πa
avec: p le nombre de paires de pôles ale nombre de paires de voies d’enroulement N le nombre de conducteurs (ou de brins - deux par spires) Φ flux maximum à travers les spires (en Webers - Wb) Ω vitesse de rotation (en rad.s-1)Finalement: E = KΦΩ

avec K =

p N 2πa

Si de plus la machine fonctionne à flux constants E = K' Ω avec K' = KΦ

1.5 Couple électromagnétique Exemple pour une spire : les deux brins d’une spireplacées dans r le r r champ magnétique B , subissent des forces rde Laplace F1 et F2 r r r formant un couple de force ( F1 = − F2 = I.l ∧ B ). Pour une spire :Γ = 2rF = 2rlBI = SBI = ΦI Couple...
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