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Lorsqu'on
fait passer un courant dans l'induit d'un moteur courant
continu (CC), un couple se crée par réaction magnétique
et l'induit tourne. La rotation de l'induit produit une
tension dans ses enroulements. Cette tension induite,
de signe contraire à celle appliquée à l'induit, s'appelle
tension à l'état bloqué ou force contre-électromotrice
(fcem). Lorsque le moteur tourne plus rapidement, la force
contre-électromotrice augmente, jusqu'à être pratiquement
égale à la tension appliquée. Le courant reste alors faible,
et la vitesse du moteur demeurera constante tant que celui-ci
n'exécutera aucun travail mécanique, à l'exception de
celui fourni pour faire tourner l'induit. Si le moteur
est soumis à une contrainte mécanique, l'induit tournera
alors plus lentement, ce qui réduira la fcem. On pourra
par conséquent appliquer à l'induit un courant plus élevé.
Le moteur pourra donc recevoir une plus grande puissance
électrique de sa source d'alimentation, et effectuer un
travail mécanique plus important.
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Puisque
la vitesse de rotation détermine le débit de courant dans
l'induit, il faut utiliser un dispositif spécifique pour
amorcer les moteurs CC. Lorsque l'induit est immobile, il
ne possède aucune résistance. Si on lui applique la tension
normale de travail, un fort courant passe, ce qui pourrait
endommager le commutateur ou les enroulements de l'induit.
Pour éviter une telle détérioration, on installe en général
une résistance de démarrage, montée en série avec l'induit,
et qui abaisse le courant jusqu'à ce que le moteur produise
une fcem adéquate. Une fois que le moteur est mis en route,
on réduit alors progressivement la résistance, manuellement
ou automatiquement.
La puissance
absorbée des moteurs à courant continu est : P= U
x I ou U est la tension en volts (V) et I le courant
en ampère (A).
La puissance utile ou puissance mécanique est Pu
= C x omega ou C est le couple en newton-mètre (N.m)
et w la vitesse en radian / seconde (rad/s).
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La
construction du moteur à courant continu
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fil conducteur placé à la périphérie de l’induit * est appelé
brin actif. La façon de disposer les brins actifs sur l’induit
va permettre de créer des forces tangentielles qui vont
constituer le couple moteur. |
Chaque
brin actif est soudé à ses extrémités sur deux lamelles
du collecteur. Le collecteur solidaire de l’induit alimente
tour à tour chaque brin actif par l’intermédiaire des
balais et des lamelles. Il assure ainsi l’alimentation
synchronisée de chaque brin. Le champ d’induction est
produit par un électro-aimant fixe appelé inducteur,
ou un aimant permanent.
Assemblage
Induit - Inducteur = moteur électrique
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Pour
inverser le sens de rotation, il suffit d’inverser le
sens du courant dans l’induit ou dans l’inducteur. Par
combinaisons des connections entre induit et inducteur,
on réalise un moteur série ou un moteur à excitation
séparée.
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