Moteurs à courant continu de conceptions variées

Outre les moteurs à courant alternatif, les motoréducteurs et les variateurs de fréquence, nous proposons également des moteurs à courant continu. Pour les commandes importantes, nous offrons un rapport qualité-prix exceptionnellement avantageux. Nous proposons les moteurs à courant continu suivants : moteurs à aimant permanent, moteurs à excitation shunt et moteurs à excitation série.

Moteur à courant continu à aimant permanent !

Dans les petits moteurs (actionneurs, ventilateurs et turbines de radiateur pour véhicules automobiles), le champ magnétique du stator est souvent généré par des aimants permanents. Avec le développement de moteurs à courant continu de haute qualité, ces aimants sont devenus de plus en plus puissants, permettant désormais la construction de moteurs aux performances comparables à celles des moteurs à excitation électrique. Cependant, le coût des aimants permanents est souvent supérieur à celui d'un enroulement d'excitation dans les moteurs de plus grande taille. À l'instar des machines à excitation séparée, les moteurs à courant continu à aimants permanents présentent des courants d'appel très élevés. Leurs caractéristiques de fonctionnement s'expliquent par les principes mathématiques sous-jacents. Les machines à aimants permanents ont l'avantage de ne nécessiter aucune énergie pour générer le champ magnétique. Ceci améliore le rendement, notamment à faible puissance. L'inconvénient est l'impossibilité d'affaiblir le champ magnétique, ce qui limite la plage de vitesses possibles.

Moteur à courant continu à surface lisse

Moteur à excitation shunt

Dans un moteur à excitation shunt, l'enroulement d'excitation et l'enroulement d'induit sont connectés en parallèle. Le fonctionnement en courant alternatif est complexe car les courants d'excitation et d'induit sont déphasés en raison de la forte composante réactive du courant traversant l'enroulement d'excitation (inductance élevée). La vitesse des grands moteurs à excitation shunt est quasiment indépendante de la charge. Ces moteurs peuvent s'emballer en cas de coupure du circuit d'excitation, car la vitesse et l'intensité du courant augmentent considérablement lors de l'effondrement du champ, même à tension d'alimentation constante. Ils peuvent fonctionner comme générateurs (par exemple, pour le freinage) si une source de tension auxiliaire ou un magnétisme rémanent assure l'excitation au début du freinage. Avec l'augmentation de l'excitation ou de la vitesse, la tension générée augmente également ; c'est cette tension qui s'oppose au courant d'alimentation pendant le fonctionnement du moteur et garantit une vitesse constante. On l'appelle donc force contre-électromotrice (FCEM). Les bornes de l'induit sont désignées A1 et A2, et celles de l'enroulement d'excitation E1 et E2.

Moteur à excitation série

Le moteur à excitation série, également appelé moteur à excitation principale, possède son enroulement d'excitation et son enroulement d'induit connectés en série. Contrairement à un moteur à excitation parallèle, l'enroulement d'excitation doit donc présenter une faible résistance. Alimenté en courant alternatif, le courant d'excitation et le courant d'induit s'inversent à chaque alternance, permettant ainsi l'utilisation du moteur sous tension alternative. Cependant, pour éviter les courants de Foucault, le noyau de fer du stator doit être constitué d'acier feuilleté. Les démarreurs pour moteurs à combustion interne sont également des moteurs à excitation série. La vitesse des moteurs à excitation série est fortement dépendante de la charge (comportement caractéristique des moteurs à excitation série). Si le couple diminue, la vitesse de l'induit augmente en raison de la baisse de courant et de l'affaiblissement de l'excitation qui en résulte. Ceci peut entraîner l'emballement du moteur, c'est-à-dire sa destruction par la force centrifuge. Par conséquent, les moteurs à excitation série doivent fonctionner à charge minimale (ventilateur, réducteur, etc.). Les moteurs à excitation série, notamment lorsqu'ils fonctionnent en courant alternatif (moteurs universels, par exemple dans les aspirateurs), présentent un courant d'appel nettement inférieur à celui des moteurs à excitation parallèle ou à aimant permanent. En revanche, ils fournissent un couple de démarrage élevé pendant une courte période. C'est pourquoi on les utilise dans les démarreurs, les tramways et les locomotives électriques, où ils peuvent supporter des surcharges de courte durée.