Leçon 12
Moteur à courant continu
Une machine à courant continu est une machine électrique. Il s'agit d'un convertisseur électromécanique permettant la conversion bidirectionnelle d'énergie entre une installation électrique parcourue par un courant continu et un dispositif mécanique ; selon la source d'énergie.
En fonctionnement du moteur, l'énergie électrique est transformée en énergie mécanique.
1. Constitution d’un moteur électrique :
Le moteur à courant continu est composé des éléments suivants:
1) Un inducteur, appelé aussi stator.
L’inducteur est composé, soit d’aimants permanents, soit d’enroulements bobinés autour d’un élément immobile du stator. Il crée le champ magnétique dit statorique.
2) Un induit appelé aussi rotor.
Le rotorcylindrique est composé de tôles isolées entre elles et munies d’encoches dans lesquelles sont réparties les conducteurs. Parcourus par un courant, ceux-ci créent le champ magnétique dit rotorique.
3) Un collecteur fixé à l’induit, il est en contact avec les charbons.
4) Des charbons appelés aussi balais. Ils alimentent l’induit par le collecteur sur lequel ils frottent.
2. Principe de fonctionnement d’un moteur à courant continu:
L’induit est plongé dans le champ magnétique créé par l’inducteur.
Par l’intermédiaire des charbons et du collecteur, un courant électrique circule dans les enroulements de l’induit.
Il se crée alors un champ magnétique dans chacune des spires de chaque enroulement et une force électromagnétique qui provoquent la rotation de l’induit autour de son axe.
3. Enroulement d’une bobine :
Dans le champ magnétique, lorsque le plan du cadre ou de la bobine est parallèle aux lignes de champ. L’action de la force électromagnétique est plus grande que toutes les positions.
Lorsque le plan du cadre est perpendiculaire aux lignes de champ, l’action de la force électromotrice est nulle.
Lorsqu’on change le sens du courant, l’action de la force électromagnétique est plus petite que le plan du cadre parallèlement aux lignes de champ. Cela provoque la vitesse de rotation du cadre est non uniforme.
Pour que la bobine tourne uniformément, on place deux bobines perpendiculairement et enroule des spires autour un seul axe cylindrique. L’axe de fer et la bobine enroulés et rassemblés est appelé le rotor. Le rotor tourne dans le champ magnétique, le courant circulant dans chaque bobine délivre par le même générateur.
4. Utilisation du moteur:
Les fabricateurs produisent des moteurs à courant continu de différentes puissances pour adapter dans le travail. Par exemple : machine de scierie, moulin à moteur, appareil de registre, des jouets d’enfants …On utilise le principe de fonctionnement du moteur dans la fabrication un appareil de mesure que l’on appelle galvanomètre.
Le galvanomètre à cadre mobile peut également être réalisé de manière différente bien que le principe reste identique. Au lieu d'être en forme de fer à cheval (aimant en U), l'aimant peut être de forme cylindrique et inséré à l'intérieur de la bobine mobile comme représenté sur la figure 3- b. Dans ce cas, un anneau de fer doux placé à l'extérieur de la bobine referme le circuit
magnétique.
Puisque le courant à mesurer doit traverser le galvanomètre, il est évident que celui-ci doit être relié en série avec le circuit dans lequel circule ce courant.
