Un moteur à courant continu ou à courant continu convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. C'est l'un des deux types de base de moteurs: l'autre type est le moteur à courant alternatif ou à courant alternatif. Parmi les moteurs à courant continu, il existe des moteurs à enroulement shunt, à enroulement en série, à enroulement composé et à aimant permanent.
Une fonction
Un moteur à courant continu se compose d'un stator, d'un induit, d'un rotor et d'un collecteur à balais. La polarité opposée entre les deux champs magnétiques à l'intérieur du moteur le fait tourner. Les moteurs à courant continu sont le type de moteur le plus simple et sont utilisés dans les appareils électroménagers, tels que les rasoirs électriques, et dans les vitres électriques des voitures.
Fonctionnement de base du moteur à courant continu
Un moteur à courant continu est équipé d'aimants, soit des aimants permanents, soit des enroulements électromagnétiques, qui produisent un champ magnétique. Lorsque le courant traverse l'armature, également appelée bobine ou fil, placée entre le nord et le sud pôles de l'aimant, le champ généré par l'armature interagit avec le champ de l'aimant et s'applique couple. Dans un moteur à courant continu, l'aimant forme le stator, l'armature est placée sur le rotor et un commutateur commute le flux de courant d'une bobine à l'autre. Le collecteur relie la source d'alimentation fixe à l'armature à l'aide de balais ou de tiges conductrices. De plus, les moteurs à courant continu fonctionnent à une vitesse fixe pour une tension fixe et il n'y a pas de glissement.
Types de moteurs à courant continu
Les bobines de champ et l'armature d'un moteur à enroulement shunt sont connectées en parallèle, également appelée formation shunt, ce qui fait que le courant de champ est proportionnel à la charge du moteur.
Dans les moteurs à enroulement en série, les bobines de champ et l'armature sont connectées en série et le courant ne traverse que les bobines de champ.
Un moteur à enroulement composé est hybride des types à enroulement shunt et à enroulement en série et présente les deux configurations. Le champ dans un moteur à aimant permanent est créé par des aimants permanents, comme son nom le permet.
Le problème du commutateur
La fonction du collecteur est de transférer le courant d'un point fixe à l'arbre rotatif. Des balais, des contacts électriques sur le collecteur, relient la source d'alimentation à l'armature. A certains moments de la rotation d'un moteur à courant continu, le commutateur doit inverser le courant. Cela peut entraîner une diminution de la durée de vie du moteur en raison de l'usure due au frottement et à la formation d'arcs.
Moteurs CC sans balais
Les moteurs à courant continu sans balais atténuent l'usure du collecteur dans les moteurs à courant continu conventionnels. Dans ces types, l'aimant permanent est situé dans le rotor et les bobines sont situées dans le stator. Les enroulements de la bobine créent un champ magnétique rotatif car ils sont séparés électriquement les uns des autres, ce qui leur permet d'être allumés et éteints. Le collecteur de ce moteur ne transporte pas le courant vers le rotor. Au lieu de cela, le champ magnétique permanent du rotor chasse le champ du stator en rotation, créant le champ du rotor. Un autre élément clé du moteur à courant continu sans balai est l'utilisation de circuits électroniques et de capteurs avec le commutateur pour exciter le moteur afin de produire un couple.
