Les moteurs à courant continu (Introduction)

La production de l'énergie électrique et sa transformation en énergie mécanique sont la base de la structure industrielle.

Cette transformation est possible grâce aux moteurs électriques à courant alternatif et à courant continu.

Les moteurs à courant continu sont utilisés dans des applications exigeant une variation de vitesse entre de grandes limites et dans des applications de précision. On les utilise pour déplacer les ponts roulants, là où de fortes charges doivent être soulevées et déplacées.

Vous verrez quels sont:

- Les divers paramètres qu'implique le fonctionnement d'un moteur à courant continu;

- Les différents types de moteur à courant continu et leurs caractéristiques.

Résumé sur les moteurs à courant continu :

Au cours de cette étude, vous avez vu en quoi consistent un moteur à courant continu et leurs caractéristiques mécaniques ainsi que les types d'excitation de ces moteurs. Voici un résumé des points importants :

• Si l'on diminue la f.é.m. d'une génératrice à courant continu en réduisant sa vitesse ou le flux, jusqu'à ce qu'elle devienne inférieure à la tension à ses bornes, le courant débité changera de signe et circulera donc en sens inverse. Il en est de même pour le couple qui deviendra couple moteur. Ainsi, la génératrice se transforme en moteur. Tel est le principe de la réversibilité établi par Lenz en 1833.

• Le couple est proportionnel au flux magnétique et au courant de l'induit.

• La vitesse est proportionnelle à la f.é.m. ou à la tension d'alimentation, si l'on néglige la chute de tension dans l'induit, et inversement proportionnelle au flux.

• La puissance fournie au moteur est appelée puissance électrique ou puissance absorbée. La puissance fournie par le moteur est appelée puissance mécanique ou puissance utile. Cette transformation entraîne des pertes.

• Le rapport entre les puissances utile et absorbée définit le rendement du moteur.

• On fait varier la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu en agissant sur le flux donc sur le circuit inducteur. On peut aussi agir sur la tension d'alimentation de l'induit.

• On distingue cinq modes d'excitation des moteurs à courant continu :

- excitation indépendante ;

- excitation en dérivation ;

- excitation en série ;

- excitation composée à flux additif et à flux soustractif ;

- excitation par aimants permanents.

Comme le moteur à courant continu transforme l'énergie électrique en énergie mécanique, les grandeurs importantes sont le couple moteur et la vitesse de rotation.

La figure suivante résume les caractéristiques mécaniques des moteurs à courant continu.

Caractéristiques mécaniques des moteurs à courant continu :