Moteurs synchrones à courant alternatif. Schéma, description

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Moteurs électriques. Moteurs AC synchrones. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Moteur synchrone est une conception dans laquelle (contrairement à un moteur asynchrone) la vitesse de rotation est constante sous diverses charges.

Composition du moteur

Les moteurs synchrones sont utilisés pour entraîner des machines à vitesse constante (pompes, compresseurs, ventilateurs). Le stator d'un moteur électrique synchrone contient un bobinage connecté à un réseau de courant triphasé et formant un champ magnétique tournant. Le rotor du moteur est constitué d'un noyau avec un enroulement d'excitation.

L'enroulement d'excitation est connecté à une source de courant continu via des bagues collectrices. Le courant du bobinage d'excitation crée un champ magnétique qui magnétise le rotor. Les rotors des machines synchrones peuvent être à pôle saillant (à pôles prononcés) et à pôle implicite (à pôles implicites).

Sur la fig. 16.13, mais le noyau 1 d'un rotor à pôles saillants avec des pôles saillants est représenté. Les bobines d'excitation 2 sont placées sur les pôles. 16.13, b montre un rotor à pôles implicites, qui est un cylindre ferromagnétique 1. Sur la surface du rotor dans les directions axiales, des rainures sont fraisées dans lesquelles l'enroulement d'excitation 2 est posé.

Moteurs synchrones à courant alternatif
Riz. 16.13. Types de noyaux de moteurs électriques synchrones : a - le noyau d'un rotor à pôles saillants ; b - rotor à pôles implicites

Comment ça marche?

Considérons le principe de fonctionnement d'un moteur synchrone selon la fig. 16.14.

Moteurs synchrones à courant alternatif
Riz. 16.14. Modèle de fonctionnement du moteur synchrone

Nous représentons le champ magnétique tournant du stator sous la forme d'un aimant 1. Nous représentons le rotor aimanté sous la forme d'un aimant 2. Faisons tourner l'aimant 1 d'un angle a. Le pôle magnétique nord de l'aimant 1 attirera le pôle sud de l'aimant 2 et le pôle sud de l'aimant 1 attirera le pôle nord de l'aimant 2. L'aimant 2 tournera du même angle. α. Nous ferons tourner l'aimant 1. L'aimant 2 tournera avec l'aimant 1, et les fréquences de rotation des deux aimants seront les mêmes, synchrones : n₂ =n₁.

Un moteur synchrone sans enroulement d'excitation sur son rotor est appelé moteur synchrone à réluctance.

Le rotor d'un moteur synchrone à réluctance est en matériau ferromagnétique et doit avoir des pôles prononcés. Le champ magnétique tournant du stator magnétise le rotor. Le rotor à pôles saillants présente des résistances magnétiques inégales le long des axes longitudinal et transversal du pôle. Les lignes de force du champ magnétique du stator sont courbées, essayant de suivre un chemin avec moins de résistance magnétique.

La déformation du champ magnétique va provoquer, du fait des propriétés élastiques des lignes de force, un moment réactif qui fait tourner le rotor de manière synchrone avec le champ statorique. Si un moment de freinage est appliqué au rotor en rotation, l'axe du champ magnétique du rotor tournera d'un angle par rapport à l'axe du champ magnétique du stator.

Avec l'augmentation de la charge, cet angle augmente. Si la charge dépasse une certaine valeur admissible, le moteur s'arrêtera et ne sera plus synchronisé. Les moteurs synchrones n'ont pas de couple de démarrage. Cela est dû au fait que le couple électromagnétique agissant sur le rotor fixe change deux fois de direction pendant la période T du courant alternatif. En raison de son inertie, le rotor n'a pas le temps de démarrer et de développer le nombre de tours requis. Actuellement, le démarrage asynchrone d'un moteur synchrone est utilisé. Un enroulement supplémentaire en court-circuit est placé dans les rainures des pôles du rotor.

Le champ magnétique tournant du stator induit des courants de Foucault dans l'enroulement de démarrage court-circuité. Lorsque ces courants interagissent avec le champ magnétique du stator, un couple électromagnétique asynchrone se forme, provoquant la rotation du rotor. Lorsque la vitesse du rotor approche la vitesse du champ statorique, le moteur est synchronisé et tourne à une vitesse synchrone. L'enroulement en court-circuit ne bouge pas par rapport au champ, aucun courant de Foucault n'y est induit et le couple de démarrage asynchrone devient nul.

Auteur : Koryakin-Chernyak S.L.

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L'anode de la batterie est conçue avec "zéro excès de lithium". En d'autres termes, même une quantité minimale de lithium sous forme de feuille ou de dépôt sur le site de formation de l'anode n'est pas nécessaire dans le processus de fabrication de la cellule. Cela réduit considérablement le coût et simplifie la production de cellules.

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