L’inducteur (stator)

Il crée le champ magnétique dans l’entrefer.

Le champ est créé soit :

  • Par un bobinage alimenté en continu
  • Ou par aimant permanent

L’inducteur (stator) est donc formé:

d'aimants permanents en ferrite: Les pertes joules sont supprimées mais l ’excitation magnétique est fixe. Dans les grosses machines, le coût des aimants pénalise cette solution.
ou de bobines enroulées sur des noyaux polaires disposés sur le stator. Lorsque les bobines sont parcourues par un courant continu (courant inducteur ou courant d’excitation), elles créent un champ magnétique dans le circuit magnétique de la machine, et en particulier dans l'entrefer. Le réglage de l ’excitation rend possible le fonctionnement en survitesse. Pour les grosses machines, le montage de pôles auxiliaires améliore la commutation du courant dans les conducteurs de l ’induit.

Lorsque la machine comporte un seul pôle nord et un seul pôle sud, elle est dite bipôlaire.

S’il y a plus de 2 pôles, la machine est multipolaire. Le nombre de pôles de la machine est noté 2p.

p=nombre de paire de pôles.

L’induit (rotor)

Un circuit électrique situé sur le rotor : l’induit. C’est un circuit électrique obtenu en associant des conducteurs logés dans des encoches du rotor. Il est alimenté par une source de tension continue variable par l’intermédiaire du système de collecteur balais. Le courant qui le parcourt alors, crée un champ magnétique qui tend à s’aligner sur celui de l’inducteur créant ainsi le couple moteur.

Les bobines de l ’induit sont logées dans des encoches fermées par des cales. Un frettage assure la tenue aux efforts centrifuges. Les bobines sont brasées aux lames du collecteur et mises en série. On note l ’importance des têtes de bobines et du collecteur ( partie inactive )sur la longueur de la machine.

Collecteur - Balais

Le collecteur ( mobile avec le rotor ), c’est un anneau formé de lames de cuivre isolées sur lesquelles frottent des balais. De ces balais en graphite partent les fils qui assurent la liaison électrique entre le rotor et l'extérieur de la machine.

Le collecteur a pour fonction d’assurer la commutation du courant d’alimentation dans les conducteurs de l’induit. Il est essentiellement constitué par une juxtaposition cylindrique de lames de cuivre séparées par des lames isolantes. Chaque lame est reliée électriquement au bobinage induit.

Le collecteur est le constituant critique des machines à courant continu car ses lames sont soumises aux efforts centrifuge et assemblées manuellement. Son usure consécutive du frottement des balais nécessite un démontage et un ré-usinage périodiques. De plus, il accroît de 20 à 30% la longueur totale de la machine.

Balais

Les balais assurent la liaison électrique ( contact glissant ) entre la partie fixe et la partie tournante. Pour des machines de forte puissance, la mise en parallèle des balais est alors nécessaire.

Pour des raisons d’économie, ils doivent avoir une durée de vie aussi longue que possible et assurer un bon contact électrique. Différentes technologies existent : les balais au charbon dur, les graphitiques, les électro-graphitiques, et les métallo-graphitiques. On peut considérer que dans un contact glissant les pertes sont de nature mécanique à 35% et de nature électrique à 65%.

Commutation dans les machines à courant continu Archives de l'INA 01 janv. 1955 24min 20s https://player.ina.fr/player/embed/VDD11021513/1/1b0bd203fbcd702f9bc9b10ac3d0fc21/560/315/1

Comment c'est fait : Le Moteur Electrique (4'55) https://www.youtube.com/watch?v=nlG2dsYRagI

Etude de la MCC vidéo 1/2 par Alain Jeanneaux (7'47") (constitution) https://youtu.be/7vZh_an9Ml4?start=124&end=211