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Le fonctionnement des moteurs électriques

Le fonctionnement des moteurs électriques

Le principe de fonctionnement d'un moteur électrique

© DR

Les moteurs électriques sont une espèce très variée: rotatifs, linéaires, synchrones, asynchrones... On les trouve dans toutes sortes de machines, dans de très vastes gammes de puissance. Pourtant, tous fonctionnent sur le même principe.

Un moteur électrique est constitué d'un stator, la partie fixe (en noir sur la vidéo), et d'un rotor, la partie mobile (en rouge). Celle-ci comporte un bobinage qui, alimenté par un courant électrique, induit un champ magnétique. Les pôles du rotor, pouvant tourner librement, s'alignent avec ceux du stator : les pôles positifs attirent les négatifs, et inversement.

Ainsi, le rotor continue de tourner entrainant avec lui l'axe du moteur (en gris), qui entraine alors une machine (ici, une hélice). Pour obtenir un moteur à vitesse variable, il faut l'alimenter avec un variateur. En changeant la fréquence du courant, il change la vitesse de rotation.
 

                          
 

L'apparition du champ magnétique n'est pas immédiate. Elle peut prendre de quelques microsecondes à quelques millisecondes. Cela peut être gênant pour certaines applications, où la vitesse doit varier de façon très dynamique. On utilise dans ces cas là un moteur synchrone, dont le rotor est constitué non plus de bobinages mais d'aimants, qui fournissent un champ magnétique permanent. Ces moteurs sont aussi appelés ''brushless'', car il n'y a pas de collecteur pour distribuer le courant dans les bobinages. 

Les moteurs synchrones remplacent aujourd'hui la plupart les moteurs à courant continu. Egalement destinés à des applications dynamiques, ces derniers ont un principe de fonctionnement différent, faisant intervenir des balais métalliques devant être changés régulièrement.

Antoine Cappelle

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