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Tuesday, 9 July 2024

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Un moteur à courant continu ou, simplement moteur continu ou moteur à courant continu, est une machine électrique tournante qui transforme l'énergie électrique sous forme de courant continu en énergie mécanique par le biais d'interactions électromagnétiques. Pratiquement tous les moteurs électriques sont réversibles, c'est-à-dire qu'ils peuvent transformer l'énergie mécanique en énergie électrique en fonctionnant comme des dynamos. Les moteurs à courant continu fondent leur fonctionnement sur la loi de Lorentz, également appelée loi de Laplace lorsqu'elle est appliquée à un conducteur, comme c'est le cas pour les moteurs. Moteur à courant continu - Electromecanique - Techniquassistance. Moteurs à courant continu Les moteurs à courant continu sont classés selon leur mode de raccordement, en: Moteur série. La constitution électrique du moteur série comprend tous les éléments du circuit en série, les enroulements d' induit et les inducteurs. Le moteur série se caractérise par un couple élevé au démarrage et sa vitesse très variable en fonction de la charge, ce qui en fait un moteur instable.

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Il faut alors déplacer à nouveau les balais pour obtenir une commutation sans étincelles. Ce procédé est inacceptable lorsque le courant varie fréquemment et de façon très remarquée. Dans les générateurs de faible puissance (moins que 500 W), on peut se permettre de fixer les balais à une position intermédiaire, ce qui assurera une commutation acceptable pour toutes les charges. Pôles de commutation Pour compenser l'effet de la réaction d'induit, on dispose entre les pôles ordinaires des machines à courant continu des pôles auxiliaires, ou pôles de commutation, calculés pour développer une f. égale et opposée en tout temps à la f. 'induit (fig. 2). L'enroulement des pôles de commutation est donc raccordé en série avec l'induit de façon à ce qu'il soit traversé par le même courant et qu'il développe une f. Différents modes d’excitation d’une machine à courant continu – Apprendre en ligne. proportionnelle au courant d'induit. On voit sur la figure que la f. des pôles de commutation s'oppose à la f. m l'induit, et annule ainsi l'effet de celle-ci. Par conséquent, les bobines qui sont momentanément court-circuitées par les balais se trouvent toujours dans une zone où la densité du flux est nulle.

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Alimenté sous sa tension nominale, un moteur série ne doit jamais fonctionner à vide, car I tant vers zéro et r tant vers l'infini. Influence de la saturation Lorsque I augmente fortement le flux Ø devient constant et r=(U-RI)/KI devient une fonction décroissante. Moment du couple moteur Coupe de démarrage Comme pour un moteur à excitation indépendante Î d >I N donc T d >T N. Le démarrage en charge nominale est possible. En supposant que l'on limite Î d =1, 5I N comparant les moments maximaux de deux types de moteur. Lorsque nous somme en excitation indépendante: T d =KØI d =KØ(1, 5I N)=1, 5(KØI N). Lorsque nous somme en excitation série: T d =kÎ 2 d=k(1, 5I N) 2 =2, 25kI 2 N =T d =2, 25T N Dans les mêmes conditions de courant, le moment du couple de démarrage d moteur série est supérieur à celui du couple du moteur à excitation indépendante. Moteur a courant continu a excitation série 2. On l'utilise en traction électrique et comme démarreur sur les automobiles. Variation du moment du couple avec l'intensité du courant Si le moment T p du couple de perte reste sensiblement constant, le moment du couple utile T u =T e -T p; C u =C e -C p a la même allure que T U (I) Lorsque Ø est constant T=KØI devient proportionnel à I, le moment du couple augmente moins rapidement.

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Charbons de remplacement pour moteur à courant continu Le collecteur est un ensemble de plages métalliques qui font contact avec les charbons. Il appartient au rotor. Le frottement des charbons font qu'ils s'usent: ils sont montés sur ressort pour garantir un contact même lorsqu'ils raccourcissent à cause de l'usure: Charbons et collecteur d'un moteur à courant continu Le courant du rotor passe par les charbons. Types de moteur à courant continu - Maxicours. La tension E aux bornes du rotor est proportionnelle à la vitesse de rotation du rotor: Oméga est la vitesse de rotation, k est une constante liée au moteur lui-même et phi est le flux magnétique. Branchement du moteur à courant continu La plupart des moteurs à courant continu ont deux fils: un fil + et un fil-. Ils sont comme des dipôles. Les branchements du moteur à courant continu sont en réalité un peu plus complexes comme on le voit dans les cours de terminale STI ou STI2D, lors des révisions du bac (ou avant! ) En effet, l'inducteur et l'induit peuvent se brancher de 4 façons: - excitation indépendante: l'inducteur et l'induit sont alimentés de façon indépendante.

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Moteur à excitation série Constat préliminaire Le moteur à excitation série a la particularité d'avoir un inducteur qui est traversé par le même courant que l'induit, donc beaucoup plus important que celui des machines à excitation indépendantes (shunt). L'inducteur possède donc une résistance plus faible que celle des autres types de machines. En raison du courant d'excitation élevé et pour avoir un flux du même ordre que celui dans les autres types de machines, le nombre de spires doit être diminué et la section doit être augmentée. D'où une résistance plus faible. Équations du moteur Machine en charge: U = E + (R + r). I avec E =k  (I)N: la f. e. Moteur a courant continu a excitation série culte pourrait arriver. m en charge et  le flux magnétique sous un pôle. = k  N + (R + r). I Donc: N = (U - (R + r). I)/k  A vide: I # 0, donc  (I)=0 et N tend vers l'infini. Un moteur à excitation série ne doit jamais fonctionner à vide sous tension nominale. Caractéristique de la vitesse Sachant que: = E + (R + r). I = k  (I)N + R t. I représente la f. m en charge.

En 1860, Antonio Pacinotti fabriqua une dynamo avec un collecteur en plusieurs parties. Cette dynamo a permis le développement de générateurs plus fiables et plus puissants. Pacinotti a insisté sur la réversibilité de sa dynamo pour fonctionner comme un moteur. Malgré les améliorations, les moteurs étaient encore assez basiques et ne convenaient pas à un usage industriel. En 1872, Friedrich von Hefner-Alteneck a créé le premier rotor de tambour moderne. Moteur a courant continu a excitation série netflix. Avec ce rotor, il a laissé derrière lui les rotors archaïques en forme de T qui surchauffaient et avaient de mauvaises performances. En 1873, Zénobe Gramme, un inventeur belge, découvre que l'application de courant à son générateur à plusieurs électroaimants crée un moteur. Le fait d'utiliser de nombreux électroaimants a fait de Gramme le créateur du premier moteur suffisamment efficace pour être utilisé industriellement. À partir de ce moment, les innovations dans le moteur à courant continu étaient de petites modifications pour améliorer légèrement les performances.

Les moteurs électriques à courant continu conviennent particulièrement à certaines applications. Chaque jour, ils sont davantage employés dans le domaine industriel. Ces types de moteurs offrent une large plage de vitesse, sont très faciles à contrôler et ont une grande flexibilité dans les courbes couple-vitesse. Ils offrent également des performances élevées sur une large plage de vitesse. Les moteurs à courant continu ont une capacité de surcharge élevée. Cette capacité les rend plus adaptés que les moteurs à courant alternatif pour de nombreuses applications. Ces moteurs sont idéaux pour tracter des machines nécessitant une large plage de vitesses avec précision. Cette caractéristique a fait que ces derniers temps, ces moteurs sont plus présents dans divers processus industriels. Les moteurs à courant continu sont utilisés dans les platines, les lecteurs de CD et les lecteurs de stockage magnétiques. Ces types de mécanismes utilisent des moteurs brushless à aimants fixes. Ces moteurs offrent un contrôle efficace de la vitesse et un couple de démarrage élevé.