Qu'est-ce qu'un moteur à courant continu: principes de base, types et fonctionnement

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Presque tous les développements mécaniques que nous voyons autour de nous sont accomplis par un moteur électrique. Les machines électriques sont une méthode de conversion d'énergie. Les moteurs prennent de l'énergie électrique et produisent de l'énergie mécanique. Les moteurs électriques sont utilisés pour alimenter des centaines d'appareils que nous utilisons dans la vie quotidienne. Les moteurs électriques sont généralement classés en deux catégories différentes: les moteurs à courant continu (CC) et les moteurs à courant alternatif (CA). Dans cet article, nous allons discuter du moteur à courant continu et de son fonctionnement. Et aussi comment fonctionnent les moteurs DC à engrenages.

Qu'est-ce que le moteur à courant continu?

À Le moteur à courant continu est un moteur électrique qui fonctionne sur une alimentation en courant continu. Dans un moteur électrique, le fonctionnement dépend d'un simple électromagnétisme. Un conducteur porteur de courant génère un champ magnétique, lorsqu'il est ensuite placé dans un champ magnétique externe, il rencontrera une force proportionnelle au courant dans le conducteur et à la force du champ magnétique externe. C'est un appareil qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. Il fonctionne sur le fait qu'un conducteur porteur de courant placé dans un champ magnétique subit une force qui le fait tourner par rapport à sa position d'origine. Le moteur à courant continu pratique se compose d'enroulements de champ pour fournir le flux magnétique et l'armature qui agit en tant que conducteur.




Moteur à courant continu sans balais

Moteur à courant continu sans balais

L'entrée de un moteur à courant continu sans balais est le courant / tension et sa sortie est le couple. Comprendre le fonctionnement du moteur à courant continu est très simple à partir d'un schéma de base présenté ci-dessous. Le moteur à courant continu se compose essentiellement de deux parties principales. La partie tournante s'appelle le rotor et la partie stationnaire s'appelle également le stator. Le rotor tourne par rapport au stator.



Le rotor est constitué d'enroulements, les enroulements étant électriquement associés au collecteur. La géométrie des balais, des contacts du collecteur et des enroulements du rotor est telle que lorsque l’alimentation est appliquée, les polarités de l’enroulement sous tension et des aimants du stator sont désalignées et le rotor tournera jusqu’à ce qu’il soit presque redressé avec les aimants de champ du stator.

Lorsque le rotor atteint l'alignement, les balais se déplacent vers les contacts de collecteur suivants et alimentent l'enroulement suivant. La rotation inverse le sens du courant à travers l’enroulement du rotor, provoquant une inversion du champ magnétique du rotor, le poussant à continuer à tourner.

Construction du moteur à courant continu

La construction du moteur à courant continu est illustrée ci-dessous. Il est très important de connaître sa conception avant de savoir qu’elle fonctionne. Les pièces essentielles de ce moteur comprennent l'armature ainsi que le stator.


DOCTEUR MOTEUR

DOCTEUR MOTEUR

La bobine d'induit est la partie tournante tandis que la partie fixe est le stator. En cela, la bobine d'induit est connectée vers l'alimentation CC qui comprend les balais ainsi que les commutateurs. La fonction principale du commutateur est de convertir le courant alternatif en courant continu induit dans l'armature. Le flux de courant peut être fourni en utilisant la brosse de la partie rotative du moteur vers la charge extérieure inactive. L'agencement de l'armature peut se faire entre les deux pôles de l'électroaimant ou permanent.

Pièces de moteur à courant continu

Dans les moteurs à courant continu, il existe différentes conceptions populaires de moteurs disponibles comme un aimant permanent sans balai, une série, une bobine composée, un shunt ou un shunt stabilisé. En général, les pièces du moteur à courant continu sont les mêmes dans ces conceptions populaires, mais le fonctionnement entier de celui-ci est le même. Les principales pièces du moteur à courant continu sont les suivantes.

Stator

Une partie fixe comme un stator est l'une des parties des parties du moteur à courant continu qui comprend les enroulements de champ. La fonction principale de ceci est d'obtenir l'approvisionnement.

Rotor

Le rotor est la partie dynamique du moteur qui est utilisée pour créer les révolutions mécaniques de l'unité.

Pinceaux

Les balais utilisant un collecteur fonctionnent principalement comme un pont pour fixer le circuit électrique stationnaire vers le rotor.

Commutateur

C'est une bague fendue conçue avec des segments en cuivre. C'est également l'une des pièces les plus essentielles du moteur à courant continu.

Enroulements de champ

Ces enroulements sont constitués de bobines de champ appelées fils de cuivre. Ces enroulements arrondissent approximativement les fentes réalisées à travers les sabots polaires.

Enroulements d'induit

La construction de ces enroulements dans le moteur à courant continu est de deux types comme Lap & Wave.

Joug

Un cadre magnétique comme un joug est parfois conçu avec de la fonte ou de l'acier. Cela fonctionne comme un garde.

Poteaux

Les pôles du moteur comprennent deux parties principales comme le noyau du pôle ainsi que les sabots de pôle. Ces pièces essentielles sont reliées entre elles par la force hydraulique et sont reliées à la fourche.

Dents / fente

Les revêtements de fente non conducteurs sont fréquemment coincés entre les parois de la fente ainsi que les bobines pour la sécurité contre les rayures, le support mécanique et l'isolation électrique supplémentaire. Le matériau magnétique entre les fentes est appelé dents.

Boîtier de moteur

Le boîtier du moteur soutient les balais, les roulements et le noyau en fer.

Principe de fonctionnement

Une machine électrique qui est utilisée pour convertir l'énergie électrique en mécanique est connue sous le nom de moteur à courant continu. Le Principe de fonctionnement du moteur à courant continu est que lorsqu'un conducteur porteur de courant est situé dans le champ magnétique, il subit une force mécanique. Cette direction de force peut être décidée par la règle de la main gauche de Flemming ainsi que par son ampleur.

Si le premier doigt est étendu, le deuxième doigt, ainsi que le pouce de la main gauche, seront verticaux l'un par rapport à l'autre et le doigt principal signifie la direction du champ magnétique, le doigt suivant signifie la direction actuelle et le troisième pouce en forme de doigt signifie le direction de la force qui est ressentie à travers le conducteur.

F = Newtons BIL

Où,

«B» est la densité de flux magnétique,

«Je» est courant

«L» est la longueur du conducteur dans le champ magnétique.

Chaque fois qu'un enroulement d'induit est dirigé vers une alimentation CC, alors le flux de courant sera établi dans l'enroulement. Un enroulement de champ ou des aimants permanents fourniront le champ magnétique. Ainsi, les conducteurs d'induit subiront une force en raison du champ magnétique basé sur le principe susmentionné.
Le commutateur est conçu comme des sections pour atteindre un couple unidirectionnel ou le chemin de la force se serait renversé à chaque fois une fois que le chemin du mouvement du conducteur est retourné dans le champ magnétique. C'est donc le principe de fonctionnement du moteur à courant continu.

Types de moteurs à courant continu

Les différents types de moteurs à courant continu sont décrits ci-dessous.

Moteurs CC à engrenages

Les motoréducteurs ont tendance à réduire la vitesse du moteur mais avec une augmentation correspondante du couple. Cette propriété est pratique, car les moteurs à courant continu peuvent tourner à des vitesses beaucoup trop rapides pour qu'un appareil électronique puisse les utiliser. Les motoréducteurs se composent généralement d'un moteur à brosse à courant continu et d'une boîte de vitesses fixée à l'arbre. Les moteurs se distinguent par leur engrenage par deux unités connectées. Il a de nombreuses applications en raison de son coût de conception, réduit la complexité et de construction d'applications telles que les équipements industriels, les actionneurs, les outils médicaux et la robotique.

  • Aucun bon robot ne peut jamais être construit sans engrenages. Tout bien considéré, il est très important de bien comprendre comment les engrenages affectent des paramètres tels que le couple et la vitesse.
  • Les engrenages fonctionnent sur le principe de l'avantage mécanique. Cela implique qu'en utilisant des diamètres d'engrenages distincts, nous pouvons échanger entre la vitesse de rotation et le couple. Les robots n'ont pas un rapport vitesse / couple souhaitable.
  • En robotique, le couple est meilleur que la vitesse. Avec les engrenages, il est possible d'échanger la vitesse élevée avec un meilleur couple. L'augmentation du couple est inversement proportionnelle à la réduction de vitesse.
Moteurs CC à engrenages

Moteurs CC à engrenages

Réduction de vitesse dans le moteur à courant continu à engrenages

La réduction de vitesse dans les engrenages comprend un petit engrenage entraînant un engrenage plus grand. Il peut y avoir quelques ensembles de ces ensembles d'engrenages réducteurs dans une boîte d'engrenages réducteurs.

Réduction de vitesse dans le moteur à courant continu à engrenages

Réduction de vitesse dans le moteur à courant continu à engrenages

Parfois, l'objectif de l'utilisation d'un motoréducteur est de réduire la vitesse de rotation de l'arbre d'un moteur dans le dispositif entraîné, par exemple dans une petite horloge électrique où le minuscule moteur synchrone peut tourner à 1200 tr / min, mais est réduit à un tr / min pour entraîner la trotteuse et encore réduit dans le mécanisme de l'horloge pour entraîner les aiguilles des minutes et des heures. Ici, la quantité de force motrice n'a pas d'importance tant qu'elle est suffisante pour surmonter les chocs de frottement du mécanisme d'horloge.

Moteur CC série

Un moteur de série est un moteur de série CC où l'enroulement de champ est connecté en interne en série à l'enroulement d'induit. Le moteur en série fournit un couple de démarrage élevé mais ne doit jamais fonctionner sans charge et est capable de déplacer de très grandes charges d'arbre lors de sa première mise sous tension. Les moteurs en série sont également appelés moteurs à bobinage série.

Dans les moteurs en série, les enroulements de champ sont associés en série avec l'armature. L'intensité du champ varie avec les progressions du courant d'induit. Au moment où sa vitesse est réduite par une charge, le moteur série avance d'un couple plus excellent. Son couple de démarrage est plus que différents types de moteurs à courant continu.

Il peut également rayonner plus facilement la chaleur qui s'est accumulée dans l'enroulement en raison d'une grande quantité de courant transportée. Sa vitesse passe considérablement de la pleine charge à la non-charge. Lorsque la charge est supprimée, la vitesse du moteur augmente et le courant traversant l'armature et les bobines de champ diminue. Le fonctionnement à vide de grosses machines est dangereux.

Série de moteurs

Série de moteurs

Le courant à travers l'armature et les bobines de champ diminue, la force des lignes de flux autour d'eux s'affaiblit. Si la force des lignes de flux autour des bobines était réduite au même rythme que le courant qui les traverse, les deux diminueraient au même rythme à

dont la vitesse du moteur augmente.

Avantages

Les avantages d'un moteur en série sont les suivants.

  • Énorme couple de démarrage
  • Construction simple
  • La conception est facile
  • L'entretien est facile
  • Rentable

Applications

Les moteurs de série peuvent produire une énorme puissance de rotation, le couple de son état de ralenti. Cette caractéristique rend les moteurs de série adaptés aux petits appareils électriques, aux équipements électriques polyvalents, etc. Les moteurs de série ne conviennent pas lorsqu'une vitesse constante est nécessaire. La raison en est que la vitesse des moteurs en série varie considérablement avec des charges variables.

Moteur shunt

Les moteurs shunt sont des moteurs à courant continu shunt, dans lesquels les enroulements de champ sont shuntés ou sont connectés en parallèle à l'enroulement d'induit du moteur. Le moteur DC shunt est couramment utilisé en raison de sa meilleure régulation de vitesse. Aussi donc l'enroulement d'induit et les enroulements de champ sont présentés à la même tension d'alimentation, cependant, il existe des branches discrètes pour le courant de courant d'induit et le courant de champ.

Un moteur shunt a des caractéristiques de fonctionnement quelque peu distinctives qu'un moteur en série. Étant donné que la bobine de champ shunt est faite de fil fin, elle ne peut pas produire un courant important pour démarrer comme le champ série. Cela implique que le moteur shunt a un couple de démarrage extrêmement faible, ce qui nécessite que la charge sur l'arbre soit assez faible.

Moteur shunt

Moteur shunt

Lorsqu'une tension est appliquée au moteur shunt, une très faible quantité de courant circule dans la bobine shunt. L'armature du moteur shunt est similaire à celle du moteur de série et il consomme du courant pour produire un champ magnétique puissant. En raison de l'interaction du champ magnétique autour de l'armature et du champ produit autour du champ shunt, le moteur commence à tourner.

Comme le moteur de série, lorsque l'armature commence à tourner, il produit un retour EMF. L'EMF arrière fera commencer à diminuer le courant dans l'armature à un très petit niveau. La quantité de courant consommée par l'armature est directement liée à la taille de la charge lorsque le moteur atteint sa pleine vitesse. Comme la charge est généralement faible, le courant d'induit sera faible.

Avantages

Les avantages du moteur shunt sont les suivants.

  • Performances de contrôle simples, résultant en un haut niveau de flexibilité pour résoudre les problèmes d'entraînement complexes
  • Haute disponibilité, donc effort de service minimal requis
  • Haut niveau de compatibilité électromagnétique
  • Fonctionnement très fluide, donc faible contrainte mécanique de l'ensemble du système et processus de contrôle dynamiques élevés
  • Large plage de contrôle et faibles vitesses, donc universellement utilisables

Applications

Les moteurs à courant continu shunt conviennent parfaitement aux applications entraînées par courroie. Ce moteur à vitesse constante est utilisé dans les applications industrielles et automobiles telles que les machines-outils et les bobineuses / dérouleuses où une grande précision de couple est requise.

Moteurs composés à courant continu

Les moteurs composés à courant continu comprennent un champ shunt excité séparément qui a un excellent couple de démarrage, mais il fait face à des problèmes dans les applications à vitesse variable. Le champ de ces moteurs peut être connecté en série à travers l'armature ainsi qu'un champ shunt qui est excité séparément. Le champ série donne un couple de démarrage supérieur tandis que le champ shunt donne une régulation de vitesse améliorée. Mais, le champ série provoque des problèmes de contrôle dans les applications du variateur de vitesse et n'est normalement pas utilisé dans les lecteurs à 4 quadrants.

Séparément excité

Comme son nom l'indique, les enroulements de champ, sinon les bobines sont alimentés par une source CC séparée. Le fait unique de ces moteurs est que le courant d'induit n'est pas fourni dans tous les enroulements de champ, car l'enroulement de champ est renforcé à partir d'une source de courant CC extérieure séparée. L'équation de couple du moteur à courant continu est Tg = Ka φ Ia, Dans ce cas, le couple est modifié en changeant le flux de champ «φ» et indépendant du courant d'induit «Ia».

Auto-excité

Comme son nom l'indique, dans ce type de moteur, le courant dans les enroulements peut être fourni par le moteur sinon la machine elle-même. En outre, ce moteur est séparé en un moteur à enroulement série et à enroulement shunt.

Moteur à courant continu à aimant permanent

Le moteur à courant continu PMDC ou à aimant permanent comprend un enroulement d'induit. Ces moteurs sont conçus avec des aimants permanents en les plaçant sur la marge intérieure du noyau du stator pour générer le flux de champ. D'autre part, le rotor comprend une armature CC conventionnelle comprenant des balais et des segments de collecteur.

Dans un moteur à courant continu à aimant permanent, le champ magnétique peut être formé à travers un aimant permanent. Ainsi, le courant d'entrée n'est pas utilisé pour l'excitation qui est utilisée dans les climatiseurs, les essuie-glaces, les démarreurs d'automobiles, etc.

Connexion du moteur CC au microcontrôleur

Les microcontrôleurs ne peuvent pas entraîner les moteurs directement. Nous avons donc besoin d'une sorte de pilote pour contrôler la vitesse et la direction des moteurs. Les pilotes de moteur agiront comme des dispositifs d'interfaçage entre microcontrôleurs et moteurs . Les pilotes de moteur agiront comme des amplificateurs de courant car ils prennent un signal de commande de courant faible et fournissent un signal de courant élevé. Ce signal de courant élevé est utilisé pour entraîner les moteurs. L'utilisation de la puce L293D est un moyen simple de contrôler le moteur à l'aide d'un microcontrôleur. Il contient deux circuits d'attaque de pont en H en interne.

Cette puce est conçue pour contrôler deux moteurs. L293D a deux ensembles d'arrangements où 1 ensemble a l'entrée 1, l'entrée 2, la sortie 1, la sortie 2, avec la broche d'activation tandis qu'un autre ensemble a l'entrée 3, l'entrée 4, la sortie 3, la sortie 4 avec une autre broche d'activation. Voici une vidéo liée à L293D

Voici un exemple de moteur DC qui est interfacé avec le microcontrôleur L293D.

Moteur à courant continu interfacé avec le microcontrôleur L293D

Moteur à courant continu interfacé avec le microcontrôleur L293D

L293D a deux ensembles d'arrangements où un ensemble a l'entrée 1, l'entrée 2, la sortie 1 et la sortie 2 et un autre ensemble a l'entrée 3, l'entrée 4, la sortie 3 et la sortie 4, selon le schéma ci-dessus,

  • Si les broches n ° 2 et 7 sont hautes, les broches n ° 3 et 6 sont également hautes. Si l'activation 1 et la broche 2 sont hautes, laissant la broche 7 aussi basse, le moteur tourne dans le sens avant.
  • Si l'activation 1 et la broche 7 sont hautes, laissant la broche 2 aussi basse, le moteur tourne dans le sens inverse.

Aujourd'hui, les moteurs à courant continu se trouvent encore dans de nombreuses applications aussi petites que les jouets et les lecteurs de disque ou dans de grandes tailles pour faire fonctionner des laminoirs en acier et des machines à papier.

Equations du moteur CC

L'ampleur du flux vécu est

F = BlI

Où, B- Densité de flux due au flux produit par les enroulements de champ

l- Longueur active du conducteur

I-Courant traversant le conducteur

Lorsque le conducteur tourne, un EMF est induit qui agit dans une direction opposée à la tension fournie. Il est donné comme

formule

Où, Ø- Fluz en raison des enroulements de champ

P- Nombre de pôles

Constante A-A

N - Vitesse du moteur

Z- Nombre de conducteurs

La tension d'alimentation, V = Eb+ JeàRà

Le couple développé est

formule 1Ainsi, le couple est directement proportionnel au courant d'induit.

De plus, la vitesse varie avec le courant d'induit, donc indirectement le couple et la vitesse d'un moteur dépendent l'un de l'autre.

Pour un moteur à courant continu shunt, la vitesse reste presque constante même si le couple augmente de vide à pleine charge.

Pour un moteur série CC, la vitesse diminue à mesure que le couple passe de la charge nulle à la pleine charge.

Ainsi, le couple peut être contrôlé en faisant varier la vitesse. Le contrôle de la vitesse est obtenu soit par

  • Modification du flux en contrôlant le courant à travers l'enroulement de champ - Méthode de contrôle du flux. Par cette méthode, la vitesse est contrôlée au-dessus de sa vitesse nominale.
  • Contrôle de tension d'induit - Fournit un contrôle de vitesse en dessous de sa vitesse normale.
  • Contrôle de la tension d'alimentation - Assure le contrôle de la vitesse dans les deux sens.

Fonctionnement à 4 quadrants

Généralement, un moteur peut fonctionner dans 4 régions différentes. Le fonctionnement à quatre quadrants du moteur à courant continu comprend les éléments suivants.

  • En tant que moteur dans le sens avant ou dans le sens des aiguilles d'une montre.
  • En tant que générateur dans le sens avant.
  • En tant que moteur dans le sens inverse ou anti-horaire.
  • En tant que générateur dans le sens inverse.
Fonctionnement à 4 quadrants du moteur à courant continu

Fonctionnement à 4 quadrants du moteur à courant continu

  • Dans le premier quadrant, le moteur entraîne la charge avec à la fois la vitesse et le couple dans une direction positive.
  • Dans le deuxième quadrant, le sens du couple s'inverse et le moteur agit comme un générateur
  • Dans le troisième quadrant, le moteur entraîne la charge avec une vitesse et un couple dans une direction négative.
  • Dans le 4equadrant, le moteur agit comme un générateur en mode inverse.
  • Dans le premier et le troisième quadrant, le moteur agit à la fois dans les directions avant et arrière. Par exemple, les moteurs des grues pour soulever la charge et la déposer.

Dans le deuxième et le quatrième quadrant, le moteur agit comme un générateur dans les sens avant et arrière respectivement, et fournit de l'énergie à la source d'alimentation. Ainsi, la manière de contrôler un fonctionnement du moteur, de le faire fonctionner dans l'un quelconque des 4 quadrants, est de contrôler sa vitesse et son sens de rotation.

La vitesse est contrôlée soit en faisant varier la tension d'induit, soit en affaiblissant le champ. Le sens du couple ou le sens de rotation est contrôlé en faisant varier la mesure dans laquelle la tension appliquée est supérieure ou inférieure à la force contre-électromotrice.

Erreurs courantes dans les moteurs à courant continu

Il est important de connaître et de comprendre les pannes et les défauts du moteur pour décrire les dispositifs de sécurité les plus appropriés pour chaque cas. Il existe trois types de pannes de moteur telles que mécaniques, électriques et mécaniques qui se transforment en panne électrique. Les pannes les plus fréquentes sont les suivantes:

  • Panne de l'isolation
  • Surchauffe
  • Les surcharges
  • Défaillance du roulement
  • Vibration
  • Rotor bloqué
  • Mauvais alignement de l'arbre
  • Marche arrière
  • Déséquilibre de phase

Les défauts les plus courants qui se produisent dans les moteurs à courant alternatif, ainsi que dans les moteurs à courant continu, sont les suivants.

  • Lorsque le moteur n'est pas correctement monté
  • Lorsque le moteur est bloqué par la saleté
  • Lorsque le moteur contient de l'eau
  • Lorsque le moteur surchauffe

Moteur 12 V CC

Un moteur 12v DC est peu coûteux, petit et puissant, ce qui est utilisé dans plusieurs applications. La sélection du moteur à courant continu adapté à une application particulière est une tâche difficile, il est donc essentiel de travailler avec l'entreprise exacte. Le meilleur exemple de ces moteurs est METMotors, car ils fabriquent des moteurs PMDC (DC à aimant permanent) de haute qualité depuis plus de 45 ans.

Comment choisir le bon moteur?

La sélection d'un moteur 12v dc peut se faire très facilement grâce à METmotors car les professionnels de cette société étudieront d'abord votre application correcte et ensuite considéreront de nombreuses caractéristiques ainsi que des spécifications pour vous garantir d'obtenir le meilleur produit possible.
La tension de fonctionnement est l'une des caractéristiques de ce moteur.

Une fois qu'un moteur est alimenté par des batteries, des tensions de fonctionnement faibles sont normalement choisies car moins de cellules sont nécessaires pour obtenir la tension particulière. Mais, à haute tension, entraîner un moteur à courant continu est normalement plus efficace. Même si, son fonctionnement est réalisable avec 1,5 volts qui va jusqu'à 100V. Les moteurs les plus fréquemment utilisés sont les moteurs 6v, 12v et 24v. Les autres spécifications principales de ce moteur sont la vitesse, le courant de fonctionnement, la puissance et le couple.

Les moteurs 12V CC sont parfaits pour différentes applications grâce à une alimentation CC nécessitant un couple de fonctionnement ainsi qu'un démarrage élevé. Ces moteurs fonctionnent à moins de vitesses par rapport aux autres tensions de moteur.
Les caractéristiques de ce moteur varient principalement en fonction de l'entreprise de fabrication et de l'application.

  • La vitesse du moteur est de 350 tr / min à 5000 tr / min
  • Le couple nominal de ce moteur varie de 1,1 à 12,0 in-lbs
  • La puissance de sortie de ce moteur varie de 01 ch à 21 ch
  • Les tailles de cadre sont 60 mm, 80 mm, 108 mm
  • Brosses remplaçables
  • La durée de vie typique de la brosse est de plus de 2000 heures

Retour EMF dans le moteur à courant continu

Une fois que le conducteur porteur de courant est disposé dans un champ magnétique, le couple s’induit sur le conducteur et le couple fait tourner le conducteur qui tranche le flux du champ magnétique. Basé sur le phénomène de l'induction électromagnétique une fois que le conducteur coupe le champ magnétique, puis un EMF induit dans le conducteur.

La direction de la CEM induite peut être déterminée par la règle de la main droite de Flemming. Selon cette règle, si nous saisissons notre vignette, notre index et notre doigt central avec un angle de 90 °, après cela, l'index signifiera le chemin du champ magnétique. Ici, le pouce représente le mode de mouvement du conducteur et le majeur indique la force électromagnétique induite sur le conducteur.

En appliquant la règle de la main droite de Flemming, nous pouvons remarquer que la direction de la force électromotrice induite est inversée par rapport à la tension appliquée. Ainsi, la emf est appelée la emf arrière ou la contre-emf. Le développement de la force contre-électromotrice peut se faire en série grâce à la tension appliquée, cependant, dans le sens inverse, c'est-à-dire que la force contre-électromotrice résiste au flux de courant qui la provoque.

La magnitude de la force contre-électromotrice peut être donnée par une expression similaire comme celle-ci.

Eb = NP ϕZ / 60A

«Eb» est la CEM induite par le moteur appelée Back EMF

«A» est le non. de voies parallèles dans toute l'armature parmi les brosses à polarité inversée

«P» est le non. de pôles

«N» est la vitesse

«Z» est le nombre entier de conducteurs dans l’armature

«Φ» est un flux utile pour chaque pôle.

Dans le circuit ci-dessus, l'amplitude de la force contre-électromotrice est toujours faible par rapport à la tension appliquée. La disparité entre les deux est presque équivalente une fois que le moteur à courant continu fonctionne dans les conditions habituelles. Le courant induira sur le moteur à courant continu en raison de l'alimentation principale. La relation entre l'alimentation principale, la force contre-électromotrice et le courant d'induit peut être exprimée par Eb = V - IaRa.

Application pour contrôler le fonctionnement du moteur à courant continu dans 4 quadrants

Le contrôle du fonctionnement du moteur à courant continu dans 4 quadrants peut être réalisé à l'aide d'un microcontrôleur interfacé avec 7 commutateurs.

Contrôle à 4 quadrants

Contrôle à 4 quadrants

Cas 1: Lorsque le commutateur de démarrage et dans le sens horaire est enfoncé, la logique du microcontrôleur donne une sortie logique basse sur la broche 7 et logique haute sur la broche 2, faisant tourner le moteur dans le sens horaire et fonctionner dans le 1stquadrant. La vitesse du moteur peut être modifiée en appuyant sur le commutateur PWM, provoquant une application d'impulsions de durée variable sur la broche d'activation du circuit intégré de commande, faisant ainsi varier la tension appliquée.

Cas 2: Lorsque le frein avant est enfoncé, la logique du microcontrôleur applique une logique basse à la broche 7 et une logique haute à la broche 2 et le moteur a tendance à fonctionner dans sa direction inverse, le faisant s'arrêter instantanément.

De la même manière, appuyer sur l'interrupteur dans le sens anti-horaire fait bouger le moteur dans le sens inverse, c'est-à-dire fonctionner dans le 3rdquadrant et en appuyant sur le commutateur de frein de marche arrière, le moteur s'arrête instantanément.

Ainsi, grâce à une programmation correcte du microcontrôleur et à des interrupteurs, le fonctionnement du moteur peut être commandé dans chaque direction.

Il s'agit donc d'un aperçu du moteur à courant continu. Le avantages du moteur à courant continu offrent-ils un excellent contrôle de la vitesse pour l'accélération et la décélération, une conception facile à comprendre et une conception d'entraînement simple et bon marché. Voici une question pour vous, quels sont les inconvénients du moteur à courant continu?

Crédits photo:

  • Les moteurs CC sans balais fonctionnent par news.softpedia
  • Fonctionnement à 4 quadrants du moteur à courant continu par lh5.ggpht
  • Moteur CC à engrenages par wikimedia
  • Moteur shunt par zone