Moteurs à courant continu
Généralités - Principe de fonctionnement
Le moteur à courant continu est constitué d'un :
inducteur (on se limite ici au cas d'un aimant permanent) placé au stator et chargé de créer un champ magnétique
bobinage d'induit, placé au rotor, associé à un système collecteur / balais (petits rectangles du symbole) et que l'on relie à une source de tension
Ce type de moteur est destiné à des applications à vitesse variable, en basse tension (quelques Volts à quelques dizaines de Volts) en particulier pour des produits grand public de puissance modeste (quelques dizaines de Watts).
Sous tension nominale, le moteur tourne à sa vitesse nominale. On observe d'ailleurs, en première approche, une relation de proportionnalité entre la vitesse de rotation (N) du moteur et la tension (U) appliquée à l'induit :
\(N = k.U\)
Le « coefficient » k s'exprime en V/tr.min-1 et constitue une caractéristique du moteur.
Inversion du sens de rotation
Une simple inversion de la polarité aux bornes de l'induit permet l'inversion du sens de rotation.
En pratique, un pont en H est employé dès que le fonctionnement est à deux sens de marche et qu'il est nécessaire de faire varier la vitesse.
Alimenté par la batterie (tension fixe, ici 24V), il reçoit le moteur en flottant (aucune des bornes de l'induit n'est reliée au 0V) entre les milieux des deux branches du H. Le principe est décrit ci-dessous.
Les « interrupteurs » T1 à T4 sont en réalité des transistors (avec à leurs bornes une diode – non représentée) que l'on commande par paire par des signaux T.O.R. bas niveau.
Remarque : Combinaisons interdites
Les combinaisons T1, T2 et T3, T4 sont interdites, qui court-circuiteraient l'alimentation.
Remarque : Arrêt moteur
La combinaison T2, T4 permet d'obtenir une tension nulle aux bornes du moteur (arrêt / moteur freiné).
Remarque : Variation de vitesse
Un tel pont en H permet de générer aux bornes du moteur des tensions rectangulaires 0 24V ou -24 0V et ainsi de faire varier la vitesse par modulation de largeur d'impulsions (voir Modulateurs Electriques - Hacheur).
Exemple : Systèmes
Gyropode Elektor/Wheelie, Véhicule radio commandé