Comment fonctionne un moteur électrique ?

Les moteurs électriques sont des dispositifs indispensables qui transforment l’énergie électrique en énergie mécanique. Ils tiennent un rôle important dans la vie quotidienne. Ils sont utilisés dans les smartphones, les voitures électriques ainsi que les machines industrielles. Mais, comment fonctionne un moteur électrique ? Découvrez dans cet article tout sur un moteur électrique : ses composants et les différents types disponibles. Nous allons aussi parler du mode de fonctionnement d’un moteur électrique à courant continu et celui d’un moteur électrique à courant alternatif.

Quels sont les composants d’un moteur électrique ?

Il existe de multiples éléments qui constituent le moteur électrique. « Le convertisseur » transforme le courant DC en courant AC. « Le stator » est la section fixe qui accueille le bobinage afin de concevoir le champ magnétique via le courant électrique. « Le rotor » fonctionne grâce au champ magnétique, générant une énergie mécanique qui fera mouvementer les roues. « Le réducteur » a pour rôle de transmettre convenablement le mouvement vers les roues. « La batterie » stocke l’énergie électrique.

Un moteur électrique dispose d’autres composants. Il s’agit des roulements, du boîtier, des enroulements, du ventilateur, de la boîte de raccordements ou boîte à bornes, de la carcasse et des flasques.

Les moteurs électriques à courant continu sont composés de collecteurs. Ce dernier transfère l’énergie électrique vers les bobines, tout en fabriquant un champ magnétique qui fait tourner le rotor. À l’inverse, les moteurs électriques à courant alternatif n’ont pas de collecteur, mais un commutateur. Cet élément permute régulièrement la polarité des bobines afin de créer un champ magnétique rotatif.

Quels sont les différents types de moteurs électriques ?

Il existe plusieurs variétés de moteurs électriques, dont :

Le moteur à aimants permanents

Le moteur à aimants permanents s’avère le plus répandu. Pour le cas de ce système, le rotor possède des aimants qui vont être requis par le champ magnétique rotatif réalisé par le stator.

Vous vous demandez comment fonctionne un moteur électrique à aimants permanents ? Lorsque les deux pôles nord ou encore les deux pôles sud se repoussent, alors qu’un pôle nord et un pôle sud se rapprochent, un mécanisme de rotation va s’engendrer sous la pression de la force magnétique.

Ce type de moteur renferme deux atouts majeurs : il propose un fonctionnement facile et un excellent rendement (pourcentage de l’énergie principalement utilisée relativement à l’énergie soumise par la batterie).

Le moteur à induction

Le moteur à induction est moins populaire. Son rotor ne comporte pas d’aimants. Par contre, ce type de moteur renferme de nombreuses barres conductrices en cuivre rassemblées en cercle autour du rotor. Ces barres sont liées à deux anneaux conducteurs. La force du champ magnétique produite par le stator génère du courant électrique, ce qui provoque la rotation du rotor.

Ce type de moteur ne sollicite pas de terres rares. Il coûte moins cher que le moteur à aimants permanents. De plus, il offre une bonne résistance.

Le moteur à rotor bobiné

Semblable au stator, le rotor est composé de bobines de fils de cuivre conducteurs. Ces bobines sont approvisionnées en courant électrique continu.

Les pôles nord et sud des bobines du stator et de celles du rotor s’attirent et se repoussent tout en permettant au rotor de faire des mouvements rotatifs.

Ce système ne nécessite pas de terres rares. Toutefois, il s’avère assez encombrant et pèse lourd par rapport à un moteur à aimants permanents ou à induction.

Le moteur synchrone et asynchrone

Pour le moteur asynchrone, la vitesse de rotation du rotor est moins puissante que celle du champ magnétique produit par le stator. À force que l’intervalle de vitesse soit élevé, le rendement du moteur sera limité.

Quant au moteur synchrone, il n’y a pas d’écart de vitesse entre les deux rotations. De ce fait, ce système de moteurs procure un fort rendement. C’est le cas des moteurs à aimants permanents et à rotor bobiné.

Comment fonctionne le moteur électrique à courant continu ?

Grâce aux enroulements inducteurs ou aux aimants permanents, le moteur électrique à courant continu occasionne un champ magnétique stable au sein du stator. Quand le courant électrique passe dans les bobines conductrices du stator, il produit un champ magnétique qui œuvre avec celui généré par les aimants permanents.

C’est l’attraction et la répulsion entre les aimants permanents et les bobines conductrices qui permettent au rotor de tourner. Afin de garantir un mouvement continu, il est impératif d’inverser systématiquement le sens du courant électrique. Les collecteurs et les brosses ont pour rôle de permuter la polarité des contacts électriques.

Le moteur électrique à courant continu assure une élaboration économique de plusieurs moteurs, principalement les moteurs à moyenne puissance pour des usages dans l’univers automobile, audiovisuel…

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Comment marche le moteur électrique à courant alternatif ?

Ce type de moteur se sert d’un courant qui change constamment de direction pour fabriquer un champ magnétique rotatif dans le stator. Comment fonctionne le moteur électrique à courant alternatif ? Il ne demande pas de collecteurs ou de brosses pour changer la polarité. Le champ magnétique à courant alternatif produit un flux magnétique qui diffère en intensité et en direction.

Le moteur électrique à courant alternatif emploie trois bobines conductrices qui sont décalées l’une par rapport à l’autre. Cela vise à occasionner un champ magnétique rotatif. En diffusant un courant alternatif dans ces bobines, un champ magnétique résultant tourne autour du stator et fait marcher le rotor.

Comment entretenir les moteurs électriques ?

Les moteurs électriques n’ont pas besoin d’un entretien spécifique par rapport à un moteur thermique. Il suffit de remplacer l’huile ou les filtres à air ou à carburant. En général, ce type de moteur propose une excellente performance. De ce fait, il doit être conçu convenablement, particulièrement les paliers. La transmission électrique suscite une faible maintenance comparée à un moteur conventionnel.