MOTEUR A COURANT CONTINU SHUNT

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1 MOTEUR A COURANT CONTINU SHUNT 1 / Rôle Les moteurs à courant continu, jadis très répandus, sont actuellement utilisés pour des applications nécessitant un fort couple ou une régulation vitesse très fine. 2 / Symbole M INDUIT : valeur ohmique environ 1 Ω INDUCTEUR : valeur ohmique environ 100 Ω 3 / Constitution Vue éclatée d'une machine à courant continu. 1/5

2 Elle comporte les trois parties principales suivantes : - Le stator, supportant le circuit inducteur ; - Le rotor, supportant le circuit d'induit ; - Le collecteur. L'inducteur ou le stator : Il comprend l'ensemble des pièces destinées à produire le flux d'induction. C'est la partie fixe de la machine. Pour les machines de faible puissance, le flux d'induction est obtenu par un aimant permanent, tandis que pour les fortes puissances, des électro-aimants sont utilisés. L'inducteur se compose de pièces polaires autour desquelles se trouvent la bobine d'excitation ou d'induction qui, parcourue par un courant continu, crée un flux d'induction magnétique (fig. 8).- d'une culasse ou d'une carcasse en fonte ou en acier coulé à travers laquelle se referme les lignes de flux créées par les pièces polaires. C'est le bâti de la machine (fig. 9). Ce bâti supporte toutes les pièces fixes et en particulier les deux paliers dans lesquels tourne l'arbre supportant l'induit ou rotor. 2/5

3 L'induit ou le rotor : C'est la partie mobile de la machine. Il se compose : - d'un cylindre en acier au silicium. Il est feuilleté pour diminuer les pertes par courants de Foucault induits par sa rotation dans un champ magnétique (fig. 10).Le cylindre comporte des encoches dans lesquelles sont logés les bobinages (fig. 11). - de bobinage : Dans deux encoches, presque diamétralement opposées, sont disposés des bobinages de plusieurs spires appelées sections. Un bobinage peut comporter plusieurs sections. Le collecteur : Chaque section est connectée sur deux lames de cuivre placées côte à côte et isolées l'une de l'autre. Ces lames sont solidaires du rotor. Deux "balais" sont mis en contact avec les lames de cuivre et sont placés dans l axe des pièces polaires (fig. 13). 3/5

4 4 / Fonctionnement Lorsque l'on place une spire parcourue par un courant (grâce aux balais et au collecteur) dans un champ magnétique, il apparaît un couple de forces. Ce couple de forces crée un couple de rotation qui fait dévier la spire de plus ou moins 90 degrés par rapport au plan vertical, le sens du courant restant inchangé dans la spire, au cours de ce déplacement, le couple de rotation diminue constamment jusqu'à s annuler après rotation de la bobine de plus ou moins 90 degrés (zone neutre, la spire se trouve à l'horizontale et perpendiculaire aux aimants naturels). Afin d'obtenir une rotation sans à coup, l'enroulement d induit doit être constitué d'un nombre élevé de spires similaires. Celles-ci seront réparties de façon régulière sur le pourtour du rotor (induit), de manière à obtenir un couple indépendant de l angle de rotation. Après le passage de la zone neutre, le sens du courant doit être inversé simultanément dans chacune de ces spires. L'inversion du courant est opérée par l inverseur ou commutateur (collecteur) qui, associé au balais, constitue l'élément assurant la transmission du courant de la partie fixe à la partie tournante du moteur. 4/5

5 5 / Principes à retenir Pour inverser le sens de rotation du moteur, il faut inverser les polarités d alimentation soit à l induit, soit à l inducteur. Ne pas alimenter le moteur induit bloqué Le moteur s emballe si les inducteurs ne sont plus alimentés Repérage des enroulements à l ohmmètre (1Ω pour l induit repéré M1-M2 et 100 Ω pour l inducteur repéré F1-F2) Formule de la Force Contre Electro-Motrice (fcem) U = E + r. I Formule de la vitesse n = U r. I / N Φ n = vitesse de rotation U = tension de l induit r = résistance de l induit I = courant de l induit N = constante fonction de la machine Φ = Le flux dans l inducteur Dans un moteur à courant continu le couple est lié au courant induit C = K Φ Ι C = couple moteur K = coefficient dépendant de la machine Φ = flux dans l inducteur I = intensité dans l induit 5/5