Moteurs alternatifs
Création du champ tournant
On distingue :
le moteur asynchrone
le moteur synchrone.
Ils ont en commun un stator formé de trois bobinages disposés à 120° dans la carcasse et alimentés par un système triphasé de tensions (phases L1, L2, L3 du réseau triphasé industriel 400V~ par exemple).
Chaque bobinage génère un champ magnétique (B1, B2, B3) dont l'amplitude est proportionnelle à celle du signal correspondant et situé dans l'axe du bobinage.
La somme vectorielle des différents champs, B, est constante en amplitude et tourne autour de l'axe du moteur.
Le champ statorique tourne à une vitesse Ns qui dépend de :
la fréquence des signaux électriques (f=50Hz en l'absence d'un variateur de fréquence)
du nombre p de paires de pôles (p = 1, 2, 3,...), caractéristique du bobinage.
\(Ns=\frac{60f}{p}\)
Moteur asynchrone triphasé
Le moteur asynchrone triphasé est le moteur par excellence pour quantité d'applications industrielles, dans une gamme de puissances allant de moins de 1kW jusqu'à quelques centaines de kW.
Il peut être démarré en direct (le couple est suffisant au démarrage), c'est à dire raccordé au réseau triphasé industriel, mais il est souvent placé en aval d'un modulateur d'énergie (variateur de fréquence).
Remarque : Asynchrone
Ce moteur tient son nom du fait que le rotor, de type cage d'écureuil, tourne en réalité à une vitesse légèrement inférieure à celle du champ magnétique tournant, il n'y a pas synchronisme.
Remarque : Inversion du sens de rotation
Un avantage notoire de ce type de moteur est la simplicité du procédé permettant d'inverser le sens de rotation du moteur : croiser deux phases, ce qui revient à inverser aussi le sens de rotation du champ statorique.
Exemple : Système
Maison dôme rotative « domespace »
Moteur synchrone brushless
Contrairement au moteur asynchrone, il y a synchronisme entre le stator et le rotor, constitué d'un aimant.
Dans le cas d'un moteur dit « brushless » l'aimant rotorique est un aimant permanent, et non un ensemble circuit magnétique et bobinage, ce qui évite les balais pour alimenter ce dernier, d'où le terme.
Le moteur synchrone est préconisé pour des applications à grande vitesse ou avec une dynamique élevée (robotique, ...).
Ce type de moteur nécessite une électronique associée (onduleur et capteur de position rotorique) permettant de faire croître la fréquence des signaux au stator lors du démarrage, pour que le champ rotorique puisse suivre. Cette électronique permet aussi la variation de vitesse.
Remarque : Signaux
Si les signaux produits par l'onduleur restent alternatifs (valeur moyenne nulle) ils ne sont pas sinusoïdaux (voir Modulateurs Electriques - Onduleur).
Exemple : Système
Le Drone Parrot AR Drone est un quadricoptère qui utilise un moteur brushless par hélice.