Moteurs à courant continu
A - Description et principe de fonctionnement :
L’inducteur (ou stator) crée un champ magnétique fixe B . Ce stator peut être à « aimants permanents » ou constitué (comme sur le schéma) d’électro-aimants.
L’induit (ou rotor) porte des conducteurs parcourus par un courant continu (alimentation du moteur) ; ces spires, soumises à des forces (forces dites « de Laplace »), entraînent la rotation du rotor.
Il en résulte une variation du flux du champ magnétique à travers chaque spire ; elle engendre une
f.é.m. qui est « redressée » par l’ensemble {collecteur + balais}.
La valeur moyenne E de cette f.é.m. est proportionnelle à la vitesse angulaire de rotation Ω du rotor, au flux maximal du champ magnétique créé par l’inducteur à travers une spire ( Φ = B × S ) et à une constante K qui dépend des caractéristiques de la conception du moteur (nombre de conducteurs, surface de chaque spire, nombre de paires de pôles,..) Lignes de champ

entrefer

E = K Φ Ω
Inducteur ( stator )

Induit ( rotor )
–1

n en rad.s
Φ en Wb (webers)
E en V

4 pôles

Remarque importante :

Si l’inducteur n’est pas « à aimants permanents », l’alimentation de celui-ci aura un impact sur le champ magnétique donc sur le flux Φ !

Si l'induit présente une f.é.m. E alors qu’il est parcouru par un courant d'intensité I, il reçoit une puissance électromagnétique P em : P em = E I
Le rotor tourne à la vitesse angulaire Ω de sorte que cette puissance s’écrit aussi :

P em = E I = T em Ω
Compte tenu de l’expression de la f.é.m. E, on peut écrire :

T em = K Φ I

I en A
Tem en N.m

Φ en Wb
P em en W

Résumé sur moteur à courant continu page 1 document proposé sur le site « Sciences Physiques en BTS » : http://nicole.cortial.net

B – Moteur à excitation indépendante (ou excitation séparée) :
Ie

1°) Schéma du circuit électrique équivalent :

Ue

U=E+RI
Ue = r Ie

R

I

L’inducteur et l’induit sont alimentés séparément.