Moteur asynchrone

Fonctionnement :

Le moteur asynchrone, également appelé moteur à induction, fonctionne grâce à l'induction électromagnétique.

• Stator: Enroulements alimentés par un courant alternatif créant un champ magnétique tournant.
• Rotor: Barres d'aluminium ou de cuivre disposées en cage d'écureuil.

Le champ magnétique tournant du stator induit des courants dans le rotor, créant un couple qui le fait tourner. La vitesse de rotation du rotor est légèrement inférieure à la vitesse de synchronisme du champ magnétique (glissement).

Avantages :

• Robuste et fiable: Construction simple et absence de balais frottants.
• Faible maintenance: Moins d'entretien que les moteurs à courant continu.
• Efficacité: Bon rendement énergétique, surtout à haute puissance.
• Couple élevé: Démarrage et fonctionnement à couple élevé.
• Coût: Moins cher que les moteurs à courant continu de puissance comparable.

Types de moteurs asynchrones :

• Moteur asynchrone triphasé: Le plus courant, utilisé pour les applications industrielles.
• Moteur asynchrone monophasé: Utilisé pour les applications domestiques et de faible puissance.

Applications industrielles :

• Pompes et ventilateurs: Entraînement des pompes à eau, des ventilateurs industriels et des compresseurs.
• Machines-outils: Alimentation des tours, des fraiseuses et des perceuses.
• Convoyeurs: Transport de matériaux sur de longues distances.
• Manutention: Alimentation des grues, des ponts roulants et des palans.
• Textile: Entraînement des machines à tisser et à tricoter.
• Production d'énergie: Entraînement des générateurs électriques.
• Agroalimentaire: Mélangeurs, broyeurs et convoyeurs dans les industries agroalimentaires.
• Papeterie: Entraînement des machines à papier et des presses.
• Cimenterie: Broyage des matières premières et transport du ciment.

Moteur synchrone

Fonctionnement :

Le moteur synchrone fonctionne à vitesse constante, synchronisée avec la fréquence du courant électrique qui l'alimente.

• Stator: Enroulements alimentés par un courant alternatif créant un champ magnétique tournant.
• Rotor: Aimants permanents ou bobines alimentées en courant continu créant un champ magnétique constant.

Le champ magnétique du stator attire le champ magnétique du rotor, le faisant tourner à vitesse constante.

Avantages :

• Précision: Vitesse de rotation constante et précise, insensible aux variations de charge.
• Rendement élevé: Conversion efficace de l'énergie électrique en énergie mécanique.
• Facteur de puissance élevé: Consommation d'énergie réactive réduite.
• Couple élevé: Démarrage et fonctionnement à couple élevé.
• Faible maintenance: Absence de balais frottants.

Types de moteurs synchrones :

• Moteur synchrone à aimants permanents: Compact, léger et efficace.
• Moteur synchrone à excitation électrique: Plus complexe, mais offre une grande flexibilité de contrôle.

Applications industrielles :

• Compresseurs: Alimentation des compresseurs d'air et de gaz dans les industries chimiques et pétrolières.
• Pompes: Entraînement des pompes à haute pression et des pompes centrifuges.
• Machines-outils: Alimentation des machines à commande numérique par ordinateur (CNC).
• Production d'énergie: Entraînement des générateurs électriques dans les centrales électriques.
• Papeterie: Entraînement des machines à papier et des presses à grande vitesse.
• Cimenterie: Broyage des matières premières et transport du ciment.
• Métallurgie: Entraînement des laminoirs et des presses dans les usines sidérurgiques.
• Marine: Propulsion des navires et des sous-marins.

Moteur à courant continu

Fonctionnement:

Le moteur à courant continu (CC) convertit l'énergie électrique en énergie mécanique grâce à l'interaction entre deux champs magnétiques :

• Stator (inducteur): Aimant permanent ou électroaimant créant un champ magnétique fixe.
• Rotor (induit): Bobine enroulée autour d'un noyau ferromagnétique, parcourue par un courant continu.

Le courant dans la bobine génère une force électromagnétique (loi de Lorentz) qui, avec le champ du stator, crée un couple qui fait tourner le rotor.

Avantages:

• Contrôle précis: La vitesse et le couple peuvent être facilement ajustés en ajustant la tension et le courant d'alimentation.
• Réversibilité: Fonctionne aussi comme générateur, convertissant l'énergie mécanique en énergie électrique.
• Simplicité: Construction simple et économique.
• Couple élevé: Offre un couple élevé à basse vitesse, utile pour de nombreuses applications industrielles.

Types de moteurs CC:

• Moteur à aimant permanent: Compact, léger et efficace.
• Moteur à excitation shunt: Vitesse stable et bon couple.
• Moteur à excitation série: Couple élevé à basse vitesse, mais vitesse moins stable.

Applications industrielles:

• Robots: Alimentation des articulations et des mouvements précis.
• Machines-outils: Entraînement des broches, des tables et des outils.
• Convoyeurs: Transport de matériaux dans les usines et les entrepôts.
• Pompes et ventilateurs: Contrôle précis du débit de liquides et de gaz.
• Ponts roulants et palans: Levage et déplacement de charges lourdes.
• Textile: Entraînement des machines à tisser et à tricoter.
• Manutention: Alimentation des chariots élévateurs et des transpalettes.
• Production d'énergie: Entraînement des turbines dans les centrales électriques.

Servo-moteur

Fonctionnement:

Le servomoteur est un moteur électrique associé à un système de contrôle en boucle fermée qui garantit une précision angulaire et un contrôle de la vitesse exceptionnels.

Composants:

• Moteur: électrique, généralement à courant continu ou synchrone, fournissant la force de rotation.
• Réducteur: optionnel, multiplie le couple et réduit la vitesse de rotation.
• Encodeur: mesure la position angulaire du rotor et la transmet au système de contrôle.
• Contrôleur: reçoit la position souhaitée et utilise l'information de l'encodeur pour piloter le moteur avec précision.

Avantages:

• Précision angulaire: Positionnement précis et répétable, idéal pour les applications robotiques et de contrôle de mouvement.
• Contrôle de la vitesse: Large plage de vitesses et accélération/décélération contrôlées.
• Couple élevé: Capacité à supporter des charges importantes et à maintenir une position précise.
• Dynamisme: Réponse rapide aux changements de consigne de position et de vitesse.
• Compacité et légèreté: Facilité d'intégration dans les machines et les robots.

Types de servomoteurs:

• Servomoteurs à courant continu: Largement utilisés pour leur précision et leur couple élevé.
• Servomoteurs synchrones: Offrent une grande précision et un rendement élevé.
• Servomoteurs pas-à-pas: Moins précis mais plus économiques, adaptés aux mouvements par impulsions.

Applications industrielles:

• Robotique: Bras robotiques, manipulateurs, machines d'assemblage.
• Machines-outils: Tours, fraiseuses, centres d'usinage à commande numérique.
• Packaging: Machines d'emballage et de conditionnement, palettiseurs.
• Manutention: Robots de manutention, convoyeurs à grande vitesse.
• Impression: Machines d'impression 3D, presses offset.
• Textile: Machines à tisser et à tricoter à commande numérique.
• Electronique: Machines de placement de composants, de test et d'inspection.
• Médical: Robots chirurgicaux, scanners, instruments de mesure.

Moteur linéaire

Fonctionnement:

Contrairement aux moteurs rotatifs classiques, le moteur linéaire génère un mouvement rectiligne direct.

Deux technologies principales:

• Moteur à induction linéaire: Champ magnétique alternatif créé par des bobines statoriennes se déplaçant le long d'un rail conducteur.
• Moteur à aimants permanents linéaires: Force de propulsion générée par l'interaction entre des aimants permanents disposés sur le stator et le rotor.

Avantages:

• Précision: Déplacement précis et répétable sur de longues distances.
• Force et vitesse élevées: Accélération et décélération rapides, capacité à supporter des charges importantes.
• Faible maintenance: Absence de pièces mobiles en contact, usure réduite.
• Compacité et flexibilité: Facilité d'intégration dans des machines et des environnements variés.
• Absence de vibrations: Fonctionnement silencieux et fluide.

Types de moteurs linéaires:

• Moteurs linéaires à bobines: Flexibles et adaptables à différentes applications.
• Moteurs linéaires à plateaux: Compacts et puissants, adaptés aux mouvements rapides.
• Moteurs linéaires tubulaires: Robustes et étanches, pour les environnements difficiles.

Applications industrielles:

• Machines-outils: Tables de machines à commande numérique, centres d'usinage.
• Manutention: Convoyeurs à grande vitesse, robots de palettisation.
• Packaging: Machines d'emballage et de conditionnement.
• Impression: Machines d'impression 3D, presses offset.
• Textile: Machines à tisser et à tricoter à grande vitesse.
• Electronique: Machines de placement de composants, de test et d'inspection.
• Médical: Robots chirurgicaux, scanners, instruments de mesure.
• Energie: Centrales électriques, turbines éoliennes.