rendement moteur electrique

[inviteef88fdf7]

Bonjour à toutes et à tous,

Non je ne suis pas un farfelu! je suis cartésien mais je me surprends parfois à rêver... ( voilà ça c'est dit.)

J'ai eu l'occasion de consulter un site qui parle d'une entreprise qui vient d'ouvrir sont carnet de commendes suite la mise au point d'un moteur magnétique... oui ok et ensuite?
Voici ce qu'ils disent:
"PERENDEV-POWER.COM
FINIS LES EOLIENNE ET LES CENTRAL NUCLEARE

THE MAGNETIC PERENDEV MOTEUR AS ARRIVED TO CHANGE THE WORLD

300 KWATT ENERGIE GRATIS

Bref j'ai donc cherché de plus amples informations et ma conclusion est certe dure et radicale, mais bon ce sont quand-mêmes des farfelus doublés de gros escros... Bref le mouvement perpétuel ne sera pas encore pour cette fois!

Par contre j'ai une question qui s'adresse aux véritables physiciens et électrotechniciens:
Sachant qu'un moteur électrique fournit une fem f1 au rotor et f2 au stator, pour générer des champs magnétiques de m^me intensité de chaque côté (je suppose), si par ailleurs on admet un rendement de 1 pour ce système, est-il viable ou risqué de dire que si on substitue aux électroaimants du stator (par exemple), de puissants aimants permanents au néodyme, que le système aura un rendement égal à 2?
A vrai dire je me doute un peu de la réponse, mais c'est surtout le pourquoi c'est ou ca n'est pas envisageable qui m'importe.

Je pars juste du principe que chaque électroaimant produisant disons 1T pour simplifier, si on considère deux électroaimants en vis à vis-rotor/stator, il nous faut apporter la quantité d'électricité nécessaire pour créer un champs globale de 2T. et on récupère une puissance mécanique équivalente (pour R=1)(je n'ai plus les formules...)
Or, si on apporte déjà par le biais d'un aimant permanent, les 1T du stator, plus n'est besoin d'autant de courant, la moitié sera suffisant pour produire les 1T du rotor. Comme la force magnétique globale est toujours de 2T, l'énergie mécanique résultante sera la même que précédemment... pour une quantité d'énergie apportée, deux fois moindre. Soit un bilan énergétique positif ou un rendement de 2.

Merci pour vos lumières.
-----

[f6bes]

si par ailleurs on admet un rendement de 1 pour ce système, est-il viable ou risqué de dire que si on substitue aux électroaimants du stator (par exemple), de puissants aimants permanents au néodyme, que le système aura un rendement égal à 2?
.

Bjr à toi,
La définition d'un rendement c'est quoi ?
A partir de là, t'auras vite fait le tour du probléme!
Donc tu regardes ce que tu donnes à manger à la bete et ce qu'elle te rends.
C'est tout vu......quel que soit le sytéme.

Bon A M

[inviteef88fdf7]

Bjr à toi,
La définition d'un rendement c'est quoi ?
A partir de là, t'auras vite fait le tour du probléme!
Donc tu regardes ce que tu donnes à manger à la bete et ce qu'elle te rends.
C'est tout vu......quel que soit le sytéme.

Bon A M

Ben ouais...mais bon j'ai rien compris

[gcortex]

Un moteur chauffe (pertes cuivre + pertes fer + frottements) donc le rendement est inférieur à 1

maintenant si tu te chauffes avec une pompe à chaleur,
le rendement est supérieur ou inférieur à 1 selon la manière de le calculer

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite786a6ab6]

Il n'y a pas symétrie entre le rotor et le stator. L'énergie nécessaire à établir le champ magnétique continu du stator est assez faible devant l'énergie qu'il faut fournir au rotor quand il délivre sa pleine puissance mécanique. Mais il est vrai que des aimants permanents améliorent le rendement du moteur et par exemple les petits moteurs utilisés en aéromodélisme ont fait de gros progrès (poids/puissance/rendement) depuis que l'on dispose d'aimants de hautes performance. Mais le rendement supérieur à 1 est une impossibilité, voire une escroquerie comme vous avez pu le constater.

[invitee0b658bd]

bonjour,

Je pars juste du principe que chaque électroaimant produisant disons 1T pour simplifier, si on considère deux électroaimants en vis à vis-rotor/stator, il nous faut apporter la quantité d'électricité nécessaire pour créer un champs globale de 2T. et on récupère une puissance mécanique équivalente (pour R=1)(je n'ai plus les formules...)
Or, si on apporte déjà par le biais d'un aimant permanent, les 1T du stator, plus n'est besoin d'autant de courant, la moitié sera suffisant pour produire les 1T du rotor. Comme la force magnétique globale est toujours de 2T, l'énergie mécanique résultante sera la même que précédemment... pour une quantité d'énergie apportée, deux fois moindre. Soit un bilan énergétique positif ou un rendement de 2.

plusieur choses, les rendements ne s'aditionnent pas , ils se multiplient
si tu as deux systemes avec un rendement de 0.9 les syteme global à un rendement de 0.81 et pas de 1.8
donc deux systemes avec un rendement de 1 cela fait un rendement de 1 (si le rendement de 1 était possible)
de plus un moteur ne marche qu'a cause de variations de champs magnetique si tu met des aimants au rotor et au stator il n"y a plus de variations.
je vais surement me faire taper sur les doigts par des physiciens, mais il faudrait assimiler le champs magnetique à une force (ou à un champ de forces) et pas à une energie. C'est la variation de cette "force" qui permet de convertir une energie en une autre
elctrique à mecanique dans le cas d'un moteur, electrique à electrique dans le cas d'un transformateur ou mecanique à electrique dans le cas d'un alternateur
si tu regardes d'un peu plus pres aucun de ces appareils ne fonctionne en "continu", dans le cas du moteur à courant continu, c'est le role du collecteur et des ballais (ou charbons) de transformer le courant continu en courant alternatif pour alimenter chaque bobine.

il exite des moteurs avec des aimants au rotor , d'autres avec des aimants au stator, mais aucun à ma conaissance avec des aimants au rotor et au stator
fred

[inviteef88fdf7]

bonjour,

plusieur choses, les rendements ne s'aditionnent pas , ils se multiplient
si tu as deux systemes avec un rendement de 0.9 les syteme global à un rendement de 0.81 et pas de 1.8
donc deux systemes avec un rendement de 1 cela fait un rendement de 1 (si le rendement de 1 était possible)

En l'occurrence, il ne s'agit pas ici de deux systèmes combinés mais d'un seul et même système...

de plus un moteur ne marche qu'a cause de variations de champs magnetique si tu met des aimants au rotor et au stator il n"y a plus de variations.

Les néodymes seraient substitués aux électro du stator UNIQUEMENT, je ne tiens pas à tomber dans le toubillon sans fond du mouvement perpett

je vais surement me faire taper sur les doigts par des physiciens, mais il faudrait assimiler le champs magnetique à une force (ou à un champ de forces) et pas à une energie. C'est la variation de cette "force" qui permet de convertir une energie en une autre
elctrique à mecanique dans le cas d'un moteur, electrique à electrique dans le cas d'un transformateur ou mecanique à electrique dans le cas d'un alternateur

Là, ok c'est probablement au niveau de ce concept que mon raisonnement est gauchit ou distendu.

il exite des moteurs avec des aimants au rotor , d'autres avec des aimants au stator, mais aucun à ma conaissance avec des aimants au rotor et au stator
fred

Comme plus haut ce n'est pas mon sujet, moi je parle de moteurs qui existent et fonctionnent déjà. La question se limite alors à leur rendement.

[inviteef88fdf7]

En fait il me faudrait certaines réponses à certaines question d'ordre théorique et pratiques.

1- un moteur consomme t-il de l'énergie électrique quand il est bloqué?
2- une self consomme t-elle du courant si elle ne traduit aucun travail. (Ce qui revient certainement à la question 1!)?
3- deux aimants qui s'attirent, le font-ils avec la même force ou une force double à celle d'attraction entre un aimant et un morceau de métal non aimanté (par exemple un même néodyme démagnétisé...)?
4- la force attractive de deux aimants est-elle égale à la force de répulsion?

Je suis certainement un peu tordu, mais bon... on ne se refait pas

Salutations

[invitee0b658bd]

bonjour,

En l'occurrence, il ne s'agit pas ici de deux systèmes combinés mais d'un seul et même système...

mais que tu decomposais implicitement en rotor et stator

un moteur consomme t-il de l'énergie électrique quand il est bloqué

un moteur reel oui, un moteur parfait non (en prenant comme modele de moteur un moteur à courant continu c'est le plus simple)
sur un moteur à courant continu parfait la tension est proportionelle a la vitesse et le courant est proportionnel au couple
vitesse nulle ---> tension nulle ---> puissance nulle

une self consomme t-elle du courant si elle ne traduit aucun travail. (Ce qui revient certainement à la question 1!)?

oui et non , sur une bobine les phenomenes transitoires sont plus faciles a expliquer
en régime continu etabli, une bobine parfaite à une résistance nulle, donc consomme une puissance nulle cependant lors du branchement de la bobine, la création du champ magnétique absorbe une certaine puissance, la bobine stocke un peu d'énergie en faisant varier le champ magnétique autour d'elle, et puis après elle se comporte comme un vulgaire bout de fil de résistance nulle.
quand on cherche à arrêter le passage du courant dans la bobine, l'énergie stockée magnetiquement est récupérée ( variation inverse du champ magnétique) et la bobine travaille alors comme un générateur.
pour une bobine, il faut bien séparer les phénomènes continu des phénomènes transitoires
pour la question 3 j'ai un peu peur de dire des betises
pour la question 4 absolument
fred

[invite0324077b]

cas d'un moteur a courant continu parfait :

fem du rotor proportionnel a vitesse x flux magnetique du stator : cette fem est due a une tension alternative dans le bobinage transformé en continue par le collecteur et les charbon

fem du stator = 0
dans le stator il n'y a rien pour transformer de l'alternatif en continu
un bobinage ne peut pas fire de continu seul

si le moteur etait parfait la resistance du bobinage d'exitation serait nulle et ca serait aussi bon qu'un aimant permanent

le moteur a aimant permanent n'a pas forcement le meilleur rendement dans tous les cas

dans certain cas une exitation bobiné fait un flux plus fort qu'un aimant est bien que cette exitation consome un peu de puissance elle ameliore le rendement du rotor et le bilan est positf

dans d'autre cas quand le moteur doit tourner tres vite on aprecie de pouvoir reduire le courant d'exitation pour diminuer les perte magnetique par courant de foucault et hysteresis dans le rotor

avec un aimant permanent cette adaptation n'est pas possible et la gamme de meilleur rendement du moteur est plus etroite

[invite5cf37a3e]

3- deux aimants qui s'attirent, le font-ils avec la même force ou une force double à celle d'attraction entre un aimant et un morceau de métal non aimanté (par exemple un même néodyme démagnétisé...)?

...

Je suis certainement un peu tordu, mais bon... on ne se refait pas

Salutations

Bonjour,

Ce genre de question, ce n'est pas tordu, c'est de la bonne vieille curiosité!

Pour la question 3, la force d'attraction est proportionnelle au carré du champ magnétique (entre autres paramètres).
Donc si il n'y a qu'un aimant et un morceau de métal neutre alors le champ B de l'aimant est seul responsable de la force
Si deux aimants alors les champs B1 et B2 s'additionnent et la force est plus forte (au carré) qu'avec un seul des aimants.
Par exemple, si B1 = B2 la force est 4 fois plus grande.

La formule est :
F = B².S/(2.mu)
où S est la surface en contact et mu la perméabilité de l'air (proche de mu0 la perméabilité dans le vide)

la force résultantes pour 2 aimants:
F= (B1 + B2)².S/(2.mu)

[invite5cf37a3e]

Morceau de métal neutre = métal ferromagnétique, quand même