Différences et choix des moteurs AC (moteur à courant alternatif (synchrone ou asynchrone)) ou DC(moteurs à courant continu):

  • Question posées sur le forum de remontees-mecaniques.net
  • Les variateurs DC ne sont pas finis: Variateurs DC
  • Comparatif de la société EMG orientée plutôt vers son cœur d'activité les moteurs DC

Extrait d'un travail de fin d'étude pour l'obtention du grade d'ingénieur de F. Delfosse: Détermination de l’état de charge des batteries d’un véhicule électrique

Moteur à courant continu Moteur synchrone Moteur asynchrone
Dénomination condensée MCC MS MAS
Constitution du stator
  1. Enroulements inducteurs (machines de forte puissance jusqu’à plusieurs MW).
  2. Aimants (machines jusqu’à quelques kW).
Enroulements statoriques triphasés pour la production du champ tournant. Enroulements statoriques triphasés pour la production du champ tournant.
Constitution du rotor Enroulements rotoriques d’induit constitués de conducteurs de forte section car les courants

d’induit sont importants (limitation en augmentant le nbre de voie d’enroulements)

  1. Enroulements d’excitation (électroaimant) pour les machines de forte puissance (moteurs ou alternateurs).
  2. Aimants (machines jusqu’à quelques kW).
  1. Enroulements rotoriques (machines à bagues) : forte puissance, circuit électrique

accessible pour modifier le comportement de la machine (pilotage par le rotor).

  1. Rotor à cage pour des machines simples, robustes pilotables par le stator.
Vitesse du rotor Variable suivant la tension d’induit, mais limitée en raison des commutations de courant au niveau du collecteur. Variable de l’arrêt jusqu’à une vitesse maximale réglée par la fréquence des grandeurs statoriques (directement proportionnelle). Variable de l’arrêt jusqu’à une vitesse maximale réglée par la fréquence des grandeurs statoriques (au glissement près).
Conséquence d’une augmentation du couple de charge
  1. Diminution de la vitesse rotorique.
  2. Limitation par le dépassement du courant maximal d’induit.
  1. Pas de diminution de la vitesse rotorique (synchronisme) en contrôlant l’angle interne.
  2. Perte de contrôle au delà d’une limite
Augmentation du glissement provoquant une diminution de la vitesse de rotation.
Rendement Moyen Bon (98,5% pour les gros alternateurs) Moins bon que la MS (pertes rotoriques).
Inconvénients
  1. Entretien du système balais-collecteur (forte dégradation en particulier en atmosphère corrosive).
  2. Limité en vitesse du fait du collecteur
  3. Puissance massique <<MS
  4. Inertie >>MS
  5. Bande passante mécanique << MS
  1. Entretien des bagues pour les moyens/gros moteurs (électro-aimant).
  2. Décrochage si trop de couple demandé.
  3. Démarrage direct sur le réseau impossible.
  4. Electronique interne
  5. Alimentation et régulation complexe mais maitrisée
  6. Prix élevés mais en baisse
  7. A basse vitesse les harmoniques peuvent créer des ondulations de couple
  1. Dépendance entre la vitesse et la charge.
  2. Pointe de courant au démarrage.
Avantages
  1. Pas d’électronique interne
  2. Faible cout
  3. Commande simple du couple et de la vitesse de manière indépendante donc variateur simple
  4. Faciles à miniaturiser
  5. Adapté aux basses vitesses, où la régularité de marche est excellente
  1. Vitesse fixée (invariante avec la charge)
  2. Possibilité de vitesse élevée
  3. Si le moteur est brushless (à aimant) pas de collecteur donc pas d’entretien, utilisable en atmosphère explosive corrosive
  4. Bonne dissipation des pertes thermiques (elles n’existent quasiment qu’au stator)
  5. Bon rendement
  6. On peut l’alimenter sous des tensions élevées.
  7. Bon facteur de puissance.
  8. Peut fournir ou absorber de l’énergie réactive au réseau.
  9. Puissance massique élevée
  10. Faible inertie (forte accélération) donc bonne bande passante mécanique (rotor saucisson)
  1. Robuste
  2. peu d’entretien
  3. faible coût
Utilisations
  1. Production d’énergie (génératrices).
  2. Application nécessitant une vitesse stable en fonction de la charge.
  3. Moteurs brushless, pas à pas.
  1. Production d’énergie (alternateurs).
  2. Application nécessitant une vitesse stable en fonction de la charge.
  3. Moteurs simples : brushless, pas à pas.
  1. Grand standard industriel.
  2. Entraînements divers.
  3. Alternateurs en site isolé (éolienne, micro-

centrale hydraulique).