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Les moteurs électriques Il existe un grand nombre de type de moteurs : Moteurs à courant continu Moteurs asynchrones Moteurs synchrones Moteurs pas.

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3 Les moteurs électriques Il existe un grand nombre de type de moteurs : Moteurs à courant continu Moteurs asynchrones Moteurs synchrones Moteurs pas à pas…

4 Un moteur électrique cest un actionneur. Il crée un mouvement de rotation à partir dénergie électrique. Moteur électrique Énergie électrique Énergie mécanique Axe de sortie Corps-bâti Broches électriques Si on regarde à lintérieur : moteur à courant continu

5 Il y a deux ensembles cinématiques : Le rotor : Qui tourne et transmet le mouvement. Le stator : Qui est fixé au bâti. moteur à courant continu

6 Le stator (ensemble fixe): On distingue : Deux aimants Champ magnétique Des balais Distribuant lélectricité au rotor. moteur à courant continu

7 Le rotor (ensemble tournant): On distingue : Un collecteur qui reçoit lélectricité provenant des balais. Des bobines moteur à courant continu

8 Le rotor (ensemble tournant): Loi de Laplace : Un fil conducteur délectricité (I) qui baigne dans un champ magnétique (B) est alors soumis à une force (F). Champ magnétiqu e Courant électrique Force générée moteur à courant continu B I F

9 Le rotor (ensemble tournant): Les forces rouges font tourner le rotor. Champ magnétique Forces générées Les Vertes ne servent à rien. moteur à courant continu

10 Le rotor (ensemble tournant): Champ magnétique Forces générées Globalement on a un couple moteur moteur à courant continu

11 Le rotor (ensemble tournant): Globalement on a un couple moteur moteur à courant continu anim electricmotor

12 Le rotor (ensemble tournant): Le courant électrique passant dans des fils ayant une certaine résistance « R », leffet joule « RI 2 » entraîne une perte dénergie par chaleur. Cest là la principale perte énergétique des moteurs électrique mais elle reste assez faible comparativement à dautres actionneurs. moteur à courant continu

13 Moteur Energie électrique Energie mécanique Pertes Puissance absorbée (puissance électrique) Pa = U x I Puissance utile (puissance mécanique) Pu = C u x Puissance utile Pu = Pa - pertes RENDEMENT : = Pu / Pa moteur à courant continu

14 résistance de linduit Force électromotrice ou fcem moteur à courant continu Dépend de la vitesse de rotation : E = K x

15 Le couple moteur est assez faible Le moteur tourne « vite ». (3000 tr/minutes ou plus) On y remédie (dans la plupart des cas) en ajoutant un réducteur. Réducteur Le réducteur : Couple de sortie : Vitesse de rotation :

16 La plaque signalétique dun moteur à courant continu indique : Pu = 36,3kw = 120,4 rad/s U = 440V I = 68,5A Calculer le couple utile, la puissance absorbée, le rendement. moteur à courant continu

17 La plaque signalétique dun moteur à courant continu indique : Pu = 36,3kw = 120,4 rad/s U = 440V I = 68,5A Calculer le couple utile, la puissance absorbée, le rendement. Pu = Cu x doù Cu = Pu / = 301,4 N.m Pa = U x = 42 kW = Pu / Pa = 36,3kw/42kw = 0,86 = 86% moteur à courant continu

18 Le couple que fournit le moteur et la vitesse de rotation sont dépendants lun de lautre. moteur à courant continu Vitesse à vide Couple de démarrage

19 De la courbe couple vitesse se déduit la courbe puissance utile du moteur Pu = C (N.m). (rad/s) Pu = (2 /60). C (N.m). N (tr/min) moteur à courant continu

20 Le rendement dun moteur est le rapport entre la puissance mécanique utile quil peut fournir et la puissance quil absorbe. La puissance utile et la puissance absorbée variant différemment avec la vitesse de rotation, le rendement est lui aussi fonction de la vitesse du moteur. Le rendement est maximum pour une vitesse de rotation donnée supérieure à la moitié de la vitesse à vide. moteur à courant continu

21 TONDEUSE ROBOT RL500

22 Les courbes fournies donnent, en fonction du couple résistant: - la vitesse de rotation du rotor en tours par minute, - la puissance électrique absorbée, - la puissance mécanique disponible sur l'arbre moteur, - le rendement. À l'aide du tableau de valeurs numériques, remplir le tableau récapitulatif:

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24 à vide maxi P maxi Bloqué

25 TONDEUSE ROBOT RL500 Les courbes fournies donnent, en fonction du couple résistant: - la vitesse de rotation du rotor en tours par minute, - la puissance électrique absorbée, - la puissance mécanique disponible sur l'arbre moteur, -le rendement. À l'aide du tableau de valeurs numériques, remplir le tableau récapitulatif:

26 FAIRE VARIER LA VITESSE moteur à courant continu HACHEUR SÉRIE Bloqué 0v Saturé Vcc

27 FAIRE VARIER LA VITESSE moteur à courant continu HACHEUR SÉRIE ?????

28 FAIRE VARIER LA VITESSE moteur à courant continu Modulation par Largeur dImpulsion (MLI ou PWM)

29 moteur à courant continu INVERSER LE SENS DE ROTATION Commande par pont en H

30 Afin d'inverser le sens de rotation du moteur M on utilise le schéma électrique ci-dessous. Tracer sur ce schéma, le sens de circulation des courants pour les 2 sens de fonctionnement du moteur (utiliser 2 couleurs différentes). Dans chaque cas pour la tension aux bornes du moteur Umot compléter le tableau en indiquant l'état de chaque transistor (P pour passant ou N pour non passant). Daprès bac 2006 compléter le schéma pour assurer la commande par les ordres A et B.

31 A/ Le moteur utilisé pour la commande douverture et de fermeture de la porte STANLEY est un moteur à courant continu de type AXEM de vitesse 1500 tr/min (Tension nominale: 110v, Résistance dinduit R: 1,8, Coeff du couple du moteur Kt: 0,286 Nm/A, Coeff de f.e.m du moteur Ke: 0,286 v/rad/s) CALCULER la force électromotrice du moteur et DONNER son schéma équivalent B/ Soit un moteur de 8 kW alimenté sous U=460v prévu pour 1580 tr/min, couple utile 48 N.m, courant nominal de 21A et de résistance dinduit 2,78. Q1: CALCULER sa vitesse angulaire Q2: DONNER son schéma équivalent (régime continu) et en déduire la f.e.m du moteur Q3: En DEDUIRE le coefficient de f.e.m du moteur


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