Couple électromagnétique - Couple moteur

q est l'angle électrique du moteur synchrone (angle entre les vecteurs représentatifs des champs rotorique et statorique). Dans le cas d'un moteur bipolaire il est égal à l'angle mécanique.

Soit B_s le champ magnétique statorique et B_r le champ magnétique rotorique.

A vide q  = 0° . Mais en charge l'angle q augmente avec le couple résistant.

Le couple transmissible vaut :   C = K x B_r x B_s x sin(q)    où K est une constante fonction des caractéristiques du moteur et du courant utilisé.

On remarque que : à vide C = 0    Þ  q = 0  q  augmente avec la charge       Pour q  = p/2   Þ  C = K x Br x Bs = Cmax Pour q > p/2    Þ  le couple diminue,                                        il y a "décrochage"

Au démarrage, si la vitesse de rotation N augmente brusquement, il est probable que l' inertie de la charge s'oppose à cette variation. L'angle variant de 0 à 2p la valeur moyenne de sin(q) est nulle et donc le couple transmis est nul. Le système ne démarre pas.

En marche, si le couple résistant augmente, q augmente et peut dépasser p/2 . Le système devient aors instable : le couple moteur diminue alors que le couple résistant augmente. La transmission "décroche".

 Rendement

Dans le cas d'un moteur synchrone à aimant permanents les seules pertes Joules sont celles du stator :

h = P_utile / P _absorbée » 0,99

Dans le cas d'un rotor bobiné le rendement est un peu plus faible puisqu'il faut ajouter le courant consommé dans le rotor mais d'autre part on peut controler le cos j en agissant sur le courant d 'excitation.