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Moteur à courant continu, comment ça marche

Jul 21, 2017

Le travail

Tout d’abord commençons par le moteur de C.C le plus simple possible. Il semble que, comme illustré à la Fig. 1. Le stator est un aimant permanent et fournit un champ magnétique constant. L’armature, qui est la partie tournante, est une simple bobine.

power flow in automobile

Fig. 1 A simplifié moteur D.C, qui se déroule à aimant permanent

L’armature est connecté à une source de courant continu grâce à une paire d’anneaux de commutateur. Lorsque le courant circule dans la bobine une force électromagnétique est induite à ce sujet conformément à laLoi de Lorentz, donc la bobine va commencer à tourner. La force induite en raison de l’induction électromagnétique est indiquée à l’aide de « red arrows » dans la Fig. 2.

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Fig. 2 la force d’elctromagnetic induite sur les bobines faire la bobine d’armature pivoter

Vous remarquerez que lorsque la bobine tourne, les anneaux de commutateur se connecter avec la source d’alimentation de polarité opposée. Ainsi, sur le côté gauche de la bobine de l’électricité s’écoule toujours ' away ' et sur le côté droit, électricité coulera toujours « vers ». Cela garantit que l’action du couple est également dans le même sens tout au long de la motion, alors que la bobine va continuer à tourner.

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Fig. 3 anneaux collecteur s’assurer un courant unidirectionnel traverse la partie gauche et droite de la bobine


Amélioration de l’action de couple

Mais si vous observez l’action du couple sur la bobine attentivement, vous remarquerez que, lorsque la bobine est presque perpendiculaire au flux magnétique, l’action du couple s’approche de zéro.

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Fig.4 lorsque la bobine est presque perpendiculaire au flux magnétique, le couple produit s’approche de zéro

Ainsi il y aura un mouvement irrégulier du rotor, si vous exécutez cet un moteur à courant continu. Voici l’astuce pour surmonter ce problème ! Ajouter une boucle plus au rotor, avec une paire de commutateur séparé pour elle. Dans cet arrangement lors de la première boucle est en position verticale, la deuxième boucle sera connectée à la source d’alimentation. Donc une force motrice est toujours présente dans le système.

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Arrangement de rotor bobine Fig.5 pour le 2, lorsque la première Spire est perpendiculaire au flux magnétique, deuxième bobine est connecté à la source d’alimentation

En outre, plus les boucles, l’outil Lissage de trajectoire sera la rotation du moteur. Dans un moteur de pratique, les boucles de l’induit sont montés à l’intérieur des fentes de couches en acier hautement perméables. Ceci augmentera le flux magnétique interaction. À ressort collecteur brosses aident à maintenir le contact avec la source d’alimentation.

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Fig. 6 plus le nombre de bobines, plus fluide sera de rotation du moteur ; pour améliorer l’interaction entre flux magnétique, les bobines sont mis entre pôles de couche en acier


Utilisation de l’électro-aimant

Un pôle du stator à un aimant permanent est utilisé uniquement pour les moteurs à courant continu très faibles. Un électro-aimant est plus souvent utilisé ; la bobine inductrice de l’électroaimant est alimentée par la source même de la DC.

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Fig.7 un électro-aimant est employé la plupart du temps dans moteur D.C

Shunt & moteurs série

Les bobines de champ peut être connectés aux enroulements du rotor de 2 façons différentes ; parallèle ou en série. Cela se traduit en 2 différents types de constructions moteurs DC ; un shunt et une série de moteurs.

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Fig.8 dans une bobine du rotor du moteur série et bobines de stator sont connectées en série

Le moteur de série plaie a bon couple de démarrage, mais sa vitesse diminue considérablement avec la charge. Cette nature est indiquée dans la Fig. 8


Le moteur shunt a un faible couple de démarrage, mais il est en mesure d’exécuter presque à une vitesse constante, quelle que soit la charge agissant sur le moteur. Il s’agit d’une opération attractive caractéristique d’un moteur shunt enroulé, la nature de la variation de vitesse-couple est montrée sur la Fig. 10.

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Fig.9 Shunt moteur est doté d’une connexion parallèle entre le champ et le stator windng

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Fig. 10 A shunt moteur fournit une constante de vitesse-couple charactersitcs


Le concept de retour (f.e.m)

Contrairement à d’autres machines électriques D.C moteurs présentent une caractéristique unique ; la production de back EMF. Une boucle de rotation dans le champ magnétique va produire un EMF selon le principe de l’induction électromagnétique.

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Fig.11 l’arrière F.E.M induite grandement réduit le courant par l’intermédiaire de la bobine d’armature

Le cas des boucles induit en rotation est également le même. Un CAG interne qui s’oppose à la tension d’entrée appliquée est induit. L’arrière EMF réduit le courant induit par une grande quantité. EMF arrière est proportionnelle à la vitesse du rotor. Au démarrage du moteur, back EMF est trop faible, que donc le courant induit devient trop élevée, conduisant à l’épuisement du rotor. Donc il faut un mécanisme approprié de départ qui contrôle la tension d’entrée appliquée dans les gros moteurs D.C.


Une des variantes intéressantes du moteur DC est un moteur universel, qui est capable de fonctionner sous les sources de puissance A.C tant D.C. Nous passerons par ses caractéristiques fonctionnel et opérationnels dans un article séparé.