Couple de démarrage d’un moteur à courant continu
Au démarrage, lorsqu’une tension nominale est appliquée aux bornes de l’induit fixe du moteur à courant continu, celui-ci consomme un courant relativement plus important que le courant nominal. Lorsque des courants aussi élevés traversent les enroulements de l’induit, ils sont surchauffés et endommagent le collecteur et les balais. Pour réduire ces courants d’appel élevés, il faut donc connecter une résistance en série avec l’enroulement de l’induit. C’est pourquoi un démarreur composé de résistances réglées est connecté pour limiter ce courant de démarrage.
Lorsque l’alimentation est connectée aux bornes de l’induit, le moteur consomme des courants énormes, supérieurs à son courant nominal. Ceci est dû au fait que la résistance du circuit de l’induit est relativement faible. Ceci peut être compris à partir de l’expression du courant d’induit Ia du moteur à courant continu.
D’après l’équation ci-dessus, nous pouvons voir que le courant d’induit Ia est le rapport entre la tension V et la résistance d’induit Ra. Initialement, lorsqu’un moteur à courant continu est démarré, la force électromotrice Eb induite dans l’induit est nulle (puisque E = K φ N et N = 0). En substituant Eb = 0, l’expression du courant d’induit au démarrage est donnée par,
Démarrage et arrêt d’un moteur à courant continu
Un démarreur est un dispositif permettant de démarrer et d’accélérer un moteur. Un contrôleur est un dispositif permettant de démarrer le moteur, de contrôler et d’inverser la vitesse du moteur CC et d’arrêter le moteur. Lors du démarrage du moteur CC, celui-ci consomme un courant important qui l’endommage.
Le moteur à courant continu n’a pas de force contre-électromotrice. Au démarrage du moteur, le courant de l’induit est contrôlé par la résistance du circuit. La résistance de l’induit est faible, et lorsque la pleine tension est appliquée à l’état d’arrêt du moteur, le courant d’induit devient très élevé, ce qui endommage les pièces du moteur.
En raison du courant d’induit élevé, une résistance supplémentaire est placée dans le circuit d’induit au démarrage. La résistance de démarrage de la machine est coupée du circuit lorsque la machine prend sa vitesse. Le courant d’induit d’un moteur est donné par :
Ainsi, Ia dépend de E et Ra, si V est maintenu constant. Lorsque le moteur est mis sous tension pour la première fois, l’induit est immobile. Par conséquent, la force contre-électromotrice Eb est également nulle. Le courant d’induit initial de démarrage Ias est donné par l’équation ci-dessous :
Problème de démarrage d’un moteur à courant continu
Les moteurs à balais ont été la première application commercialement importante de l’énergie électrique à l’entraînement de l’énergie mécanique, et les systèmes de distribution à courant continu ont été utilisés pendant plus de 100 ans pour faire fonctionner les moteurs dans les bâtiments commerciaux et industriels. La vitesse des moteurs à courant continu à balais peut être modifiée en changeant la tension de fonctionnement ou l’intensité du champ magnétique. En fonction des connexions du champ à l’alimentation électrique, les caractéristiques de vitesse et de couple d’un moteur à balais peuvent être modifiées pour fournir une vitesse constante ou une vitesse inversement proportionnelle à la charge mécanique. Les moteurs à balais continuent d’être utilisés pour la propulsion électrique, les grues, les machines à papier et les laminoirs à acier. Comme les balais s’usent et doivent être remplacés, les moteurs à courant continu sans balais utilisant des dispositifs électroniques de puissance ont supplanté les moteurs à balais dans de nombreuses applications.
Rotation d’un moteur à courant continuUn moteur électrique à courant continu simple. Lorsque la bobine est alimentée, un champ magnétique est généré autour de l’armature. Le côté gauche de l’armature est repoussé de l’aimant gauche et attiré vers le droit, ce qui entraîne une rotation.L’armature continue à tourner.Lorsque l’armature est alignée horizontalement, le couple devient nul. À ce moment-là, le collecteur inverse le sens du courant dans la bobine, ce qui inverse le champ magnétique et le processus se répète.
Résistance de démarrage du moteur à courant continu
Le moteur à courant alternatif et le moteur à courant continu se différencient par divers facteurs tels que la source ou la nature de la puissance utilisée dans le moteur. Le processus de commutation, les types, le démarrage du moteur, un certain nombre de bornes. Les applications du moteur, l’utilisation de balais, et le coût de maintenance du moteur.
Dans un moteur à courant alternatif, un courant alternatif passe dans les bobines. Lorsqu’un courant alternatif passe à travers les électro-aimants, un champ magnétique est généré. Les parties stationnaires sont constituées d’électro-aimants. Le champ magnétique qui est créé change constamment. L’interaction entre les électro-aimants et le champ magnétique fait tourner le moteur.
La partie fixe du moteur, appelée stator, est parcourue par un courant continu. Une bobine de fils qui transporte un courant électrique est connue sous le nom de Rotor. Un moteur à courant continu convertit l’énergie électrique en énergie mécanique.