Charges mécaniques
Définition : Charge
On appelle charge un composant qui « consomme » de l'énergie et qui la convertit en une autre forme d'énergie : chaleur, travail, lumière.
Chaque charge possède des caractéristiques propres qui influent sur le comportement énergétique du système dans lequel il est intégré.
Exemple : Électromécanique
En régime permanent, des charges mécaniques entraînées par un moteur ont des caractéristiques couple-vitesse qui dépendent du type de composant.
Couple résistant constant :
Compresseurs, pompes à pistons, bandes transporteuses, broyeurs, concasseurs, levage...
Couple résistant proportionnel à la vitesse :
Presses, freins à courants de Foucault, machines outils...
Couple résistant proportionnel au carré de la vitesse :
Pompes et compresseurs centrifuges, ventilateurs, pompes à vis et à hélice, centrifugeuses...
Couple résistant inversement proportionnel à la vitesse (c'est à dire une puissance constante) :
Bobineuses, tours, dérouleuses à bois...
Point de fonctionnement
On peut connaître la vitesse angulaire \(\omega_{0}\) atteinte lorsque le régime permanent est installé en superposant la courbe caractéristique du moteur à celle de la charge mécanique.
Ce point caractéristique détermine le point de fonctionnement de l'ensemble moteur / charge.
Pour que l'ensemble de la chaîne d'énergie soit efficace, il est nécessaire que ce point corresponde à un fonctionnement optimal du moteur, un réducteur inséré entre le moteur et la charge pourra permettre cette adaptation.
De plus la charge n'étant pas fixe en général mais variable dans le temps, il faut en permanence rechercher ce point. Cela se fait grâce aux adaptateurs d'énergie ou /et à l'aide de modulateurs pilotés par une chaîne d'information.
Dans tous les cas, c'est un compromis fonctionnement adapté / efficacité / consommation d'énergie qu'il faut trouver.