Pour accélérer votre projet, vous pouvez étiqueter les piles de laminage avec des détails tels que tolérance, matériel, finition de la surface, la nécessité ou non d'une isolation oxydée, quantitéet bien d'autres choses encore.
Avez-vous déjà réfléchi à ce qui fait tourner votre ventilateur ou votre machine à laver ? La réponse est un moteur petit mais puissant appelé moteur à courant alternatif monophasé. Cet article explique de manière simple le fonctionnement de ce moteur courant. Nous regarderons à l'intérieur du moteur pour en voir les pièces. Vous apprendrez le secret simple qui permet à ce moteur de démarrer et de continuer à fonctionner. Cet article est bon à lire car il vous permettra de comprendre les machines que vous utilisez tous les jours d'une manière nouvelle et simple.
Un moteur à courant alternatif monophasé est un type de moteur électrique. Il utilise le type de courant appelé courant alternatif monophasé, ou CA. Il s'agit du même type de courant que celui qui provient des prises murales de votre maison. Ces moteurs à courant alternatif sont utilisés dans de nombreux endroits. Ils se trouvent à l'intérieur de votre réfrigérateur, de votre climatiseur et de beaucoup de vos petits outils. L'objectif principal de tout moteur est de transformer l'énergie électrique en mouvement. Ce moteur monophasé remplit très bien cette fonction pour les petites tâches.
L'idée de base de ce moteur est facile à comprendre. Le moteur se compose de deux grandes parties. La première partie est le stator. Le stator est la partie du moteur qui reste immobile et ne bouge pas. Il est constitué d'un fil enroulé en cercle, appelé bobinage. Lorsque le courant alternatif traverse ce bobinage, il crée un champ magnétique. La deuxième partie est le rotor. Le rotor est la partie du moteur qui tourne. Dans un type de moteur à courant alternatif très répandu, le moteur à induction, le rotor ressemble souvent à une "cage d'écureuil". Ce rotor reçoit également un champ magnétique du courant électrique. Les deux champs magnétiques se poussent et s'attirent l'un l'autre. Cette action fait tourner le rotor. C'est cette rotation qui donne de l'énergie à vos appareils. Le fonctionnement de ce moteur est très important pour de nombreuses machines.
Un moteur monophasé très simple présente un problème majeur. Il n'est pas capable de se mettre à tourner tout seul. Si vous le branchez, il émettra un bourdonnement et restera immobile. Cela est dû au fait que le courant alternatif crée un champ magnétique qui ne fait que pousser et tirer d'avant en arrière au même endroit. C'est un peu comme si vous poussiez une balançoire. Si vous vous tenez juste devant la balançoire et que vous la poussez vers l'avant puis la tirez vers l'arrière, la balançoire n'ira nulle part. Le champ magnétique de ce moteur de base fait la même chose avec le rotor. Il pousse et tire, mais ne fait pas tourner le rotor.
Pour faire tourner le rotor, le moteur a besoin d'un champ magnétique qui tourne autour de lui, et non d'un champ qui se contente de pousser d'avant en arrière. Un moteur triphasé peut créer un champ tournant sans problème, mais pas un moteur monophasé. Le champ créé par l'enroulement unique du stator dans ce moteur devient plus fort puis plus faible. Il ne se déplace pas autour du moteur. Comme le champ magnétique ne tourne pas, il ne peut pas donner au rotor la première impulsion dont il a besoin pour commencer à tourner. C'est pourquoi ce type de moteur a besoin d'aide pour démarrer. Tous les différents types de moteurs monophasés ne sont que des moyens astucieux de donner au moteur cette première impulsion.
Un moteur à phase divisée est un type intelligent de moteur à induction monophasé. Il résout le problème du démarrage grâce à une astuce simple. Ce moteur possède deux enroulements sur son stator, et non un seul. Le premier est le bobinage principal. Le second est un enroulement supplémentaire appelé "enroulement principal". enroulement auxiliaire ou le bobinage de démarrage. Ce bobinage auxiliaire est le secret pour aider le moteur à démarrer. Il est conçu pour être différent de l'enroulement principal. L'enroulement auxiliaire utilise un fil plus petit qui comporte moins de boucles. Sa résistance est donc plus élevée.
Lorsque vous mettez le moteur en marche, le courant passe par les deux enroulements. Comme l'enroulement auxiliaire est différent, le courant qui le traverse n'est pas synchronisé avec celui de l'enroulement principal. Cette différence crée un champ magnétique qui tourne, mais il n'est pas très puissant. Ce n'est pas un champ magnétique parfait, mais il est suffisamment puissant pour que le rotor commence à tourner. C'est comme si l'on donnait à la balançoire une poussée latérale plutôt qu'une poussée frontale. Cette première poussée est tout ce dont le moteur a besoin.
Une fois que le moteur a atteint environ 75% de sa vitesse maximale, un commutateur spécial, appelé "interrupteur", est activé. interrupteur centrifuge s'ouvre. Cet interrupteur se trouve sur le rotor. Lorsque le rotor tourne plus vite, de petits poids s'envolent et ouvrent l'interrupteur. Cela coupe l'alimentation de l'enroulement auxiliaire. À ce stade, le moteur fonctionne en utilisant uniquement le bobinage principal. Le moteur n'a plus besoin de l'enroulement auxiliaire car la rotation du rotor contribue à le maintenir en marche. Cette conception de moteur à phase divisée est un moyen bon marché de fabriquer un moteur qui peut démarrer tout seul.
Il existe plusieurs types de moteurs monophasés. Chaque type de moteur a une méthode de démarrage et une configuration différentes. Le bon moteur pour une tâche donnée dépend de ce que vous attendez de ce moteur. Certains moteurs donnent une forte impulsion au démarrage, tandis que d'autres sont plus efficaces pour fonctionner sans bruit et sans gaspiller d'énergie. Connaître ces différents types de moteurs vous aide à choisir le bon moteur pour une tâche donnée.
Voici les principaux types de moteurs monophasés dont nous allons parler :
La plus grande différence entre ces moteurs est la façon dont ils produisent la deuxième phase du courant. Cette seconde phase est nécessaire pour créer un champ magnétique rotatif. Le moteur à phase divisée y parvient en utilisant un type de fil différent pour l'enroulement auxiliaire. Le moteur à condensateur utilise un condensateur pour désynchroniser davantage le courant. Le moteur à pôles ombragés utilise un anneau de cuivre spécial sur ses pôles.
Un moteur à démarrage par condensateur est une étape importante par rapport à un simple moteur à phase divisée. Ce moteur est un type de moteur à condensateur. Tout comme le moteur polyphasé, il possède un enroulement principal et un enroulement auxiliaire avec un commutateur centrifuge. La grande différence est qu'un condensateur est connecté en ligne avec le bobinage auxiliaire. Un condensateur est une pièce électrique capable de stocker puis de restituer de l'énergie. Dans ce moteur, le condensateur désynchronise davantage le courant allant à l'enroulement auxiliaire. Le moteur se comporte donc davantage comme un moteur biphasé lorsqu'il démarre.
Cette différence de courant plus importante crée un champ magnétique rotatif beaucoup plus puissant. Il en résulte un couple de démarrage beaucoup plus élevé. Le couple de démarrage est la force de torsion qu'un moteur peut exercer dès son démarrage. Un moteur doté d'un couple de démarrage élevé peut démarrer même s'il est connecté à une charge importante. Le moteur à démarrage par condensateur est donc idéal pour les machines difficiles à mettre en mouvement, comme un compresseur d'air ou une grosse pompe.
Lorsque le moteur atteint environ 75% de sa vitesse maximale, l'interrupteur centrifuge s'ouvre. Il éteint à la fois l'enroulement auxiliaire et le condensateur. Le moteur fonctionne alors en utilisant uniquement le bobinage principal. Ce moteur fonctionne d'une manière qui permet d'économiser beaucoup d'énergie une fois qu'il est en marche. Le condensateur n'est utilisé que pendant une courte période au démarrage, il peut donc s'agir d'une petite pièce qui ne coûte pas cher. Le plus grand avantage de ce moteur est sa grande puissance de démarrage.
Un moteur à condensateur permanent (PSC) est un autre type de moteur à condensateur. Son nom indique exactement ce qu'il a de particulier. Le condensateur est toujours connecté dans le circuit. Ce moteur n'a pas d'interrupteur centrifuge pour couper l'enroulement auxiliaire ou le condensateur. L'enroulement principal et l'enroulement auxiliaire avec son condensateur fonctionnent tout le temps que le moteur est en marche.
Comme le condensateur est toujours utilisé, il faut choisir un autre type de condensateur. Il doit fonctionner en permanence, et pas seulement pendant quelques instants. Ce type de moteur n'a pas la forte poussée de démarrage d'un moteur à démarrage par condensateur. Sa poussée de démarrage est en fait assez faible. Mais ce moteur a d'autres atouts. Il est très silencieux et fonctionne en douceur. Il gaspille également moins d'énergie qu'un moteur à phase divisée.
On trouve souvent un moteur à condensateur permanent dans les ventilateurs et les soufflantes, comme ceux du système de chauffage et d'aération de votre maison. Pour ces tâches, une forte poussée de démarrage n'est pas nécessaire. Un moteur silencieux et économe en énergie est plus important. La vitesse de ce moteur est également facile à modifier en ajustant la tension. Cela en fait un bon choix pour les ventilateurs qui ont besoin de différents niveaux de vitesse. Ce moteur offre un bon rapport qualité/prix.
Oui, un moteur peut fonctionner encore mieux en combinant les meilleurs éléments des deux moteurs à condensateur dont nous venons de parler. Ce moteur est appelé moteur à démarrage et fonctionnement par condensateur. C'est le meilleur moteur monophasé, mais c'est aussi celui qui coûte le plus cher. Ce moteur utilise deux condensateurs pour fonctionner au mieux au démarrage et lorsqu'il tourne à plein régime.
Ce moteur est équipé de deux condensateurs. L'un est un condensateur de démarrage de grande valeur. Il est connecté en ligne avec le bobinage auxiliaire, comme dans un moteur à démarrage par condensateur. Cela donne au moteur une très forte poussée de démarrage pour faire bouger les choses lourdes. Il y a également un deuxième condensateur, qui est un condensateur de marche de plus petite valeur. Ce condensateur permanent reste connecté à l'enroulement auxiliaire lorsque le moteur fonctionne.
Voici comment cela fonctionne : Lorsque le moteur commence à tourner, les deux condensateurs sont dans le circuit. Ils travaillent en équipe pour créer un champ magnétique tournant très puissant et un couple de démarrage très élevé. Lorsque le moteur accélère, un interrupteur centrifuge désactive le condensateur de démarrage. Le moteur continue à fonctionner avec l'enroulement principal et l'enroulement auxiliaire, qui possède toujours le condensateur de marche. Cette configuration permet au moteur de fonctionner en douceur, silencieusement et sans perte de puissance. Ce moteur vous offre ce qu'il y a de mieux : un démarrage puissant et un fonctionnement impeccable.
Un moteur à pôle ombragé est le type de moteur monophasé le plus simple et le moins coûteux. Il est construit de manière très simple. Ce moteur a des pôles sur le stator, et un morceau de chaque pôle est entouré d'un anneau de cuivre. Cet anneau est appelé bobine de déphasage. C'est ainsi que le moteur a reçu son nom. Le moteur à pôles ombrés n'a pas d'enroulement auxiliaire ni de condensateur. Il s'agit d'un type de moteur très différent.
Voici comment il fonctionne. Lorsque le courant alternatif traverse l'enroulement du stator, le champ magnétique qu'il crée commence à changer. La bobine d'ombrage pousse contre ce changement. Cette action fait que le champ magnétique dans la partie "ombrée" du pôle est un peu en retard par rapport au champ dans la partie principale. Ce retard crée un champ magnétique rotatif très faible. Le champ semble se déplacer de la partie non ombrée du pôle vers la partie ombrée. C'est juste assez pour que le rotor commence à tourner.
Comme le champ de rotation est très faible, ce moteur a une poussée de démarrage très faible. Il ne peut être utilisé que pour de petits travaux faciles à démarrer. Le moteur à pôles ombragés gaspille également beaucoup d'énergie. Mais il est très bon marché à construire, vous pouvez compter sur lui et il est simple. Vous verrez ce moteur dans les petits ventilateurs, les pompes pour les aquariums et d'autres petites choses où le prix bas est le facteur le plus important et où la faible puissance du moteur n'est pas un problème. Il s'agit d'un petit moteur CA très populaire.
Pour choisir le bon moteur monophasé, vous devez examiner leurs différences. Les différents types de moteurs conviennent à des usages différents. Les principaux éléments à prendre en compte sont la poussée au démarrage, le prix, la puissance économisée et le niveau de bruit du moteur. Un simple tableau peut nous aider à voir les différences entre les conceptions de moteurs. Cette comparaison vous montrera pourquoi un moteur est utilisé pour une grosse machine et un autre pour un petit ventilateur.
Voici un tableau qui vous permettra de comparer les principaux types de moteurs monophasés :
| Type de moteur | Poussée de départ | Prix | Économie d'énergie | Utilisation courante |
|---|---|---|---|---|
| Moteur polyphasé | Faible | Faible | Moyen | Petits outils, ventilateurs, souffleurs |
| Moteur à démarrage par condensateur | Haut | Moyen | Haut | Compresseurs, pompes, grosses machines |
| Moteur à condensateur à séparation permanente | Faible | Moyen | Haut | Ventilateurs, soufflantes (systèmes CVC) |
| Moteur à démarrage par condensateur, à fonctionnement par condensateur | Très élevé | Haut | Très élevé | Machines à bois, gros équipements |
| Moteur à pôles déphasés | Très faible | Très faible | Faible | Petits ventilateurs, petites pompes, jouets |
Comme vous pouvez le constater, le moteur que vous choisissez est un choix où vous renoncez à une chose pour en obtenir une autre. Si vous avez besoin d'un moteur avec une forte poussée de démarrage pour un travail difficile, vous devrez payer plus cher pour un moteur à condensateur. Si vous avez simplement besoin d'un petit moteur bon marché pour un ventilateur, un moteur à pôles ombrés est un très bon choix. Il est très important de comprendre cette qualité particulière de chaque moteur.
La meilleure façon de choisir un moteur monophasé dépend entièrement de la tâche à laquelle il est destiné. Vous devez réfléchir à ce que le moteur doit faire. Vous devez vous poser quelques questions importantes. Tout d'abord, de quelle force de démarrage le moteur a-t-il besoin ? Si le moteur doit démarrer quelque chose de lourd, comme un piston dans un compresseur, vous avez besoin d'un couple de démarrage élevé. Un moteur à démarrage par condensateur serait un choix judicieux.
Deuxièmement, combien pouvez-vous dépenser pour le moteur ? Le prix est souvent un élément important à prendre en compte. Pour une machine simple dont le fonctionnement parfait n'est pas le plus important, un moteur bon marché, comme un moteur à phase divisée ou un moteur à pôles ombragés, peut être le meilleur choix. Troisièmement, quelle est l'importance des économies d'énergie et du silence ? Pour un moteur qui fonctionnera de nombreuses heures par jour, comme dans un climatiseur, un moteur qui économise de l'énergie, comme un moteur à condensateur permanent, vous fera économiser de l'argent sur votre facture d'électricité. Un moteur silencieux est également beaucoup plus agréable à utiliser dans une maison.
Enfin, pensez à la taille et à la puissance nécessaires. La puissance du moteur doit être adaptée à la machine qu'il alimentera. Vous devez également vous assurer que la tension et le courant dont le moteur a besoin sont compatibles avec votre système électrique. En tenant compte de chacun de ces points - poussée au démarrage, prix, économies d'énergie et besoins en énergie - vous pouvez choisir le moteur monophasé idéal pour n'importe quel travail. Le bon moteur fera bien son travail et durera de nombreuses années.
Pour accélérer votre projet, vous pouvez étiqueter les piles de laminage avec des détails tels que tolérance, matériel, finition de la surface, la nécessité ou non d'une isolation oxydée, quantitéet bien d'autres choses encore.
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