Courbe caractéristique vitesse-couple

La courbe caractéristique de vitesse-couple d’un servomoteur montre 3 limites qui doivent être prises en compte pour la détermination d’un système d’entraînement.

Le couple maximal d’un moteur est limité entre autre par la capacité de charge des aimants permanents. En effet, si la charge du moteur est trop importante et que la valeur de courant est trop forte, les aimants sont démagnétisés et le moteur « perd son couple ». Le bon choix du moteur et du variateur adapté empêche la démagnétisation.

Dans la plage de vitesse élevée, le couple peut également être limité par la tension au niveau des bornes. Cette tension est fonction de la tension de circuit intermédiaire et de la chute de tension par les câbles d’alimentation. En raison de la force contre-électromotrice (tension induite dans le moteur), le courant maximal ne peut ainsi plus être appliqué au moteur, ce qui entraîne la réduction du couple maximal.

La troisième limite est générée par la charge thermique du moteur. Pour la détermination, le couple effectif doit être calculé ; celui-ci doit être plus petit que le couple disponible à l’arrêt. Le dépassement de la limite thermique peut provoquer la démagnétisation des aimants ou la détérioration de l’isolation du bobinage.

 
Limite de couple en service continu (1)
Deux niveaux de couple en service continu sont indiqués. Un pour les moteurs équipés de codeurs optiques pour lesquels le Δt maxi est de 100°C et un pour les moteurs équipés de résolveurs pour lesquels le Δt maxi est de 125°C
Limite de couple intermittent (2) et (3)
C’est le couple maximum qui peut être délivré par le moteur en toute sécurité pendant de courtes périodes de temps. Ce couple dépend du variateur associé qui, par limitation du courant, limite le couple délivré par le moteur. Le fonctionnement dans la zone "intermittent" est possible dans la mesure où le Δt reste inférieur à la limite fixée par le moteur.
Limite de vitesse (4)
A droite du graphique se trouve une ligne oblique indiquant la vitesse maxi du moteur pour une tension d’alimentation du variateur de 400V.
Cette limite dépend du bobinage du moteur, du courant, de la fréquence de sortie et de la tension d’alimentation du variateur.
Si avec une alimentation de 400V, la vitesse est supérieure à la limite indiquée, la forme d’onde sinusoïdale appliquée au moteur aura une tension insuffisante et pourra subir des distorsions réduisant ainsi le rendement du moteur et engendrant des températures élevées. Si la distorsion est trop importante, il est possible que le variateur perde le contrôle du moteur et se mette en défaut.
Pour des tensions d’alimentation plus élevées, la limite de vitesse du moteur est augmentée et pour des tensions d’alimentation inférieures, la limite de vitesse du moteur est réduite.