La conversion de l'énergie électrique en mécanique a été expliquée par Michael Faraday, un scientifique britannique en 1821. La conversion d'énergie peut être effectuée en disposant un conducteur transportant du courant dans un champ magnétique. Ainsi, le conducteur commence à tourner à cause du couple généré par le champ magnétique et le courant électrique. Un scientifique britannique William Sturgeon a conçu une machine DC en 1832 sur la base de sa loi. Cependant, il était coûteux et ne convenait à aucune application. Alors finalement, le premier moteur électrique a été inventé en 1886 par Frank Julian Sprague.
Qu'est-ce qu'un moteur électrique?
Un moteur électrique peut être défini comme un genre de machine utilisé pour convertir l'énergie électrique et mécanique. La plupart des moteurs fonctionnent grâce au la communication parmi le courant électrique et le champ magnétique de l’enroulement du moteur pour générer une force sous forme de rotation de l’arbre. Ces moteurs peuvent être déclenchés par une source CC ou une source CA. Un générateur est mécaniquement identique à un moteur électrique, cependant, fonctionne dans la direction opposée en changeant l'énergie mécanique en énergie électrique. Le schéma du moteur électrique est illustré ci-dessous.
La classification des moteurs électriques peut être effectuée en fonction de considérations telles que le type de source d'énergie , construction, type de sortie de mouvement et application. Ils sont de type AC, de type DC, sans balais, à balais, de type phase comme monophasé, deux ou trois phases, etc. Les moteurs avec des caractéristiques et des dimensions typiques peuvent fournir une puissance mécanique appropriée à utiliser dans les industries. Ces moteurs sont applicables dans les pompes, les ventilateurs industriels, les machines-outils, les ventilateurs, les outils électriques, les lecteurs de disque.
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Construction de moteurs électriques
La construction du moteur électrique peut être réalisée à l'aide du rotor, des roulements, du stator, de l'entrefer, des enroulements, du commutateur, etc.
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Rotor
Le rotor dans un moteur électrique est la partie mobile, et la fonction principale de ceci est de faire tourner l'arbre pour générer la puissance mécanique. Généralement, le rotor comprend des conducteurs qui sont disposés pour transporter des courants et qui communiquent avec le champ magnétique dans le stator.
Roulements
Les roulements du moteur donnent principalement le support au rotor pour activer son axe. L'arbre du moteur se dilate à l'aide des roulements à la charge du moteur. Comme les forces de charge sont utilisées à l'extérieur du roulement, la charge est appelée en porte-à-faux.
Stator
Le stator du moteur est la partie inactive du circuit électromagnétique. Il comprend des aimants permanents ou des enroulements. Le stator peut être construit avec différentes feuilles de métal minces appelées tôles. Ceux-ci sont principalement utilisés pour réduire les pertes d'énergie.
Trou d'air
L'entrefer est l'espace entre le stator et le rotor. L'effet de l'entrefer dépend principalement de l'écart. C'est la principale source du faible facteur de puissance du moteur. Une fois que l'entrefer augmente entre le stator et le rotor, le courant magnétisant augmente également. Pour cette raison, l'entrefer devrait être moindre.
Enroulements
Les enroulements dans les moteurs sont des fils qui sont posés à l'intérieur des bobines, généralement recouverts autour d'un noyau magnétique en fer flexible de manière à former des pôles magnétiques lorsqu'ils sont alimentés par le courant. Pour enroulements de moteur , le cuivre est le matériau le plus utilisé. Le cuivre est le matériau le plus courant pour les enroulements et l'aluminium est également utilisé, même s'il doit être solide pour supporter en toute sécurité une charge électrique similaire.
Commutateur
Le commutateur est un demi-anneau dans le moteur qui est fabriqué avec du cuivre. La fonction principale de ceci est de relier les brosses vers la bobine. Les anneaux de collecteur sont utilisés pour assurer que le flux de la direction du courant dans la bobine s'inverse à chaque demi-temps, ainsi la première surface de la bobine est fréquemment poussée vers le haut et l'autre surface de la bobine est poussée vers le bas.
Fonctionnement du moteur électrique
Fondamentalement, la plupart des moteurs électriques fonctionnent sur l'électromagnétique principe d'induction , cependant, il existe différents types de moteurs qui utilisent d'autres méthodes électromécaniques à savoir l'effet piézoélectrique et la force électrostatique.
Le principe de fonctionnement de base des moteurs électromagnétiques peut dépendre de l'énergie mécanique qui fonctionne sur le conducteur en utilisant le flux de courant électrique et il est placé dans le champ magnétique. La direction de la force mécanique est perpendiculaire au champ magnétique et au conducteur et au champ magnétique.
Types de moteur électrique
De nos jours, les moteurs électriques les plus couramment utilisés comprennent principalement les moteurs à courant alternatif et les moteurs à courant continu
Moteur AC
Moteurs AC sont classés en trois types, à savoir les moteurs à induction, synchrones et linéaires
- Moteurs à induction sont classés en deux types, à savoir les moteurs monophasés et triphasés
- Moteurs synchrones sont classés en deux types, à savoir les moteurs à hystérésis et à réluctance
Docteur moteur
Moteurs à courant continu sont classés en deux types, à savoir les moteurs auto-excités et excités séparément
- Les moteurs auto-excités sont classés en trois types, à savoir les moteurs série, composés et shunt
- Les moteurs composés sont classés en deux types, à savoir les moteurs shunt court et long shunt
Applications du moteur électrique
Les applications du moteur électrique sont les suivantes.
- Les applications de moteur électrique comprennent principalement des ventilateurs, des ventilateurs, des machines-outils, pompes , turbines, outils électriques, alternateurs, compresseurs, laminoirs, navires, déménageurs, papeteries.
- Le moteur électrique est un appareil essentiel dans différentes applications telles que les équipements de ventilation et de refroidissement de chauffage CVC, les appareils ménagers et les véhicules à moteur.
Avantages du moteur électrique
Les moteurs électriques présentent plusieurs avantages chaque fois que nous les comparons aux moteurs normaux, notamment les suivants.
- Le coût principal de ces moteurs est faible par rapport aux moteurs à combustibles fossiles, mais la puissance nominale des deux est similaire.
- Ces moteurs comprennent des pièces mobiles, de sorte que la durée de vie de ces moteurs est plus longue.
- La capacité de ces moteurs est jusqu'à 30 000 heures, car nous l'avons bien entretenue. Ainsi, chaque moteur nécessite peu d'entretien
- Ces moteurs sont extrêmement efficaces et le contrôle automatique permet les fonctions de démarrage et d'arrêt automatiques.
- Ces moteurs n'utilisent pas de carburant car ils ne nécessitent pas l'entretien de l'huile moteur, sinon le service de la batterie.
Inconvénients du moteur électrique
Les inconvénients de ces moteurs sont les suivants.
- Les gros moteurs électriques ne sont pas facilement déplaçables et il convient de prendre en compte la tension et l'alimentation en courant exactes
- Dans certaines situations, des extensions de ligne coûteuses sont obligatoires pour les zones isolées où l'alimentation électrique n'est pas accessible.
- Habituellement, les performances de ces moteurs sont plus efficaces.
Ainsi, il s'agit de la moteur électrique , et la fonction principale de ceci est de convertir l'énergie électrique en énergie mécanique. Ces moteurs sont très silencieux et pratiques, qui utilisent un courant alternatif sinon un courant continu. Ces moteurs sont disponibles partout où le mouvement mécanique peut se produire en utilisant du courant alternatif ou du courant continu. Voici une question pour vous, comment fabriquer un moteur électrique?
