Comment fonctionne le moteur à induction monophasé ?
Dans notre vie quotidienne, nous utilisons naturellement des appareils électriques. Eh bien, ces appareils présentés ici utilisent un moteur à induction monophasé. Mais comment fonctionne ce moteur. Une fois qu'on le branche dans la prise ? Quels sont ses avantages et ses inconvénients ? Après cet article, vous aurez une meilleure idée !
Lorsque vous parlez de moteur à induction monophasé, vous entendez généralement le moteur à condensateur. Dans cet article, nous nous limitons au moteur à condensateur. La fonction de ce moteur est très similaire à la fonction du moteur à induction triphasé.
Pour comprendre le moteur à condensateur, vous devez d'abord comprendre comment un champ magnétique tournant, ou RMF, peut être construit avec une seule phase.
Le stator se compose d'un noyau cylindrique creux avec un certain nombre de fentes régulièrement espacées, qui fournissent l'espace pour le stator
enroulement.
Pour interrompre le chemin des courants de Foucault électriques, ce noyau est constitué de tôles empilées. Plaçons donc un enroulement dans le stator et connectons-le à une alimentation en courant alternatif. Ce que vous voyez est un champ magnétique alternatif. Mais pour donner au moteur un couple de démarrage ainsi qu'un sens de rotation défini, il faut un champ magnétique tournant.
Alors comment en créer un ?
Une possibilité pour arriver à une RMF est de créer un deuxième enroulement dit auxiliaire, décalé de 90 degrés par rapport à l'enroulement primaire. De plus, le courant dans cet enroulement auxiliaire est déphasé de près de 90 degrés.
Vous obtenez ce déphasage en connectant un condensateur en série. Il est maintenant temps de passer à une autre vue pour une meilleure compréhension.
En raison du condensateur, le flux magnétique de l'enroulement auxiliaire est perpendiculaire au flux de l'enroulement principal. En additionnant ces deux flux, vous obtenez le flux magnétique résultant. Et vous obtenez un champ magnétique tournant.
Étant donné que l'enroulement principal représente environ les 2/3 de l'enroulement total, le RMF résultant est elliptique.
Voici un RMF à deux pôles. Bien sûr, vous pouvez également construire un RMF avec quatre pôles ou plus. Regardez l'intérieur du moteur. Comme vous l'avez appris, le RMF est construit dans le stator. Le rotor, la partie mobile du moteur, est constitué de barres avec des embouts de chaque côté. Par conséquent, vous pouvez également appeler ce moteur un"moteur à cage d'écureuil."Pour améliorer le champ magnétique du rotor, et donc le couple, les barres du rotor sont montées dans un paquet de tôles en acier.
Lorsque le champ magnétique du stator tourne, une tension est induite dans les barres du rotor. Comme les barres du rotor sont court-circuitées aux deux extrémités, il existe un chemin fermé pour le flux de courant.
Produit un champ magnétique dans les barres du rotor, qui s'oppose au champ magnétique du stator. La direction de la force résultant de l'interaction entre le champ du stator et du rotor peut également être déterminée par la loi de Lorentz.
Pourquoi un glissement ? Le couple ne peut être créé que lorsque le courant du rotor est induit. Autrement dit, le rotor a toujours une vitesse de rotation inférieure à la RMF. Cette différence est appelée"CALEÇON." La fonction d'un monophasé
moteur à induction est très similaire à la fonction d'un moteur triphasé.
Ainsi, les courbes caractéristiques sont également similaires. Plusieurs effets déterminent cette courbe, et vous pouvez marquer les points distinctifs. Le problème avec ce moteur est son faible couple de démarrage. Avec une astuce simple, vous pouvez fournir un coup de pouce au démarrage. Ajoutez un autre condensateur plus gros en série à l'enroulement auxiliaire.
En raison d'une surchauffe, ce condensateur de démarrage doit être désactivé à une certaine vitesse par un interrupteur centrifuge. Une fois que le moteur à induction a atteint sa plage nominale, il peut très bien maintenir sa vitesse nominale, même avec une charge variable. C'est parce que la courbe de couple est la plus profonde au point nominal.
Regardez les moteurs à induction triphasés ! Pour modifier le sens de rotation du moteur, le sens du courant dans l'enroulement auxiliaire doit être inversé.
Si le fabricant propose un moteur à courant alternatif avec une plaque à bornes de moteur à six broches, vous avez une tâche très facile pour changer le sens de rotation. Remplacez simplement les cavaliers métalliques comme indiqué par le schéma ! Toutes les valeurs se réfèrent au fonctionnement nominal.
En fonctionnement nominal, un moteur à induction présente le meilleur rapport rendement/facteur de puissance. Le glissement en fonctionnement nominal est d'environ 3 à 7 %. Ce moteur a une vitesse nominale de 1400 RPM. Avec ces informations, vous pouvez évaluer la vitesse de rotation synchrone du RMF et, en outre, le glissement.
La puissance sur la plaque du moteur est la puissance de sortie mécanique. Le couple nominal peut être calculé avec une équation connue. Il existe une règle empirique pour déterminer le condensateur de marche : La capacité est comprise entre 30 microfarads et 50 microfarads par kW de puissance moteur.
Il s'agit d'une estimation très approximative. La raison en est que la taille du condensateur dépend de la puissance du moteur et du rapport d'enroulement de l'enroulement de travail et auxiliaire. Il est très difficile de déterminer la capacité. Il est préférable de contacter le fabricant. Le condensateur de démarrage, s'il existe, est environ trois fois plus grand que le condensateur de marche.
La puissance d'entrée nominale ou la puissance électrique peut maintenant être déterminée par une simple équation. L'efficacité est un simple rapport. La classe d'isolation décrit la tolérance thermique des enroulements du moteur.
La lettre indique la capacité de l'enroulement du moteur à résister à des températures de fonctionnement pendant une durée spécifique. Le code IP, ou Ingress Protection, définit la protection d'un boîtier contre l'environnement extérieur. À mesure que le nombre augmente, la protection s'améliore.
Le premier chiffre définit le niveau de protection contre"solides," le deuxième contre"liquides." Vous devez utiliser les deux chiffres pour définir une enceinte. Vous trouverez de plus amples informations sur votre moteur dans la fiche technique.
Le moteur à condensateur peut être classé comme moteur asynchrone, à courant alternatif et à induction. C'est un moteur plutôt robuste, mais le point faible est le condensateur et le sélecteur de vitesse si vous avez un condensateur de démarrage.
Parce que l'électronique devient de plus en plus puissante et bon marché,les gros moteurs à induction monophasés sont de plus en plus remplacés par des moteurs à induction triphasés contrôlés par VFD. Vous devez savoir que les petits VFD peuvent être connectés à une tension monophasée.
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