Gestion de l'énergie: moteurs...

[invite24e4cb89]

Bonjour à vous,
je voudrais savoir quelles sont les différences (par rapport à la gestion de l'énergie) entres les moteurs continus, synchrones et asynchrones, niveau consommation et etc...
Merci beaucoup de répondre à ma demande.
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[DAUDET78]

Bonjour Skorm et bienvenue sur FUTURA
Dans ton inventaire à la Prévert, tu as oublié les moteurs pas à pas, les moteurs Brushless et certainement beaucoup d'autres !

Comment veux tu avoir une réponse claire à une question aussi vague?

[Bounoume]

bonjour!
voici une réponse très générale...
les moteurs électriques consomment une puissance électrique (exprimée en watts -ou kilowatts...) et la restituent immédiatement en puissance mécanique (mouvement contre un couple résistant (exprimable aussi dans l' unité watt ou Kw) et calorifique (exprimée d' habitude en calories -par seconde pour être cohérent avec l' unité watt et pouvoir convertir en watts)
La caractéristique habituelle de tous les BONS moteurs électriques est un BON rendement: en régime de fonctionnement correct la puissance mécanique restituée est proche de la puissance électrique consommée (parfois jusqu'à 98 % sur sur des machines très optimisées)

Il n' y a pas de stockage d' énergie, mais bien sûr après démarrage / ou arrêt il faut un certain temps pour évacuer la chaleur produite, et accélérer ou arrêtre le rotor (énergie cinétique de rotation)

[Bounoume]

Tu peux t' intéresser aussi à la puissance électrique consommée et à celle transmise -tout de suite- à l' arbre du moteur.
paradoxalement, si le moteur quel qu' il soit est bloqué (axe coîncé) la puissance consommée est maximum, et la puissance transmise ...nulle puisque la vitesse angulaire de l' axe est 'zéro'. Le rendement est NUL, toute l' énergie consommé est transformée en chaleur.... et dans les secondes qui suivent les bobinages du moteur fument et sont crâmés. Moteur foutu. D' ou l' intérêt de circuits de protection sur les gros moteurs....

Ceci dit, dans les types de moteurs sans circuits électroniques, (types connus depuis longtemps) on a bien
des moteurs pour courants continu (induit bobiné, avec collecteur et balais ('charbons). Ces moteurs ont une vitesse de rotation variable, qui dépend et de la tension (continue) fournie, et de la charge (couple résistant) appliqués à l' axe
De façon concomitante la puissance consommée est variable de même que le rendement. Il doit y avoir un régime de rendement optimum, pour 1 couple donné et une tension d' alimentation donnée... le tout définissant une vitesse de rotation donnée

Pour te compliquer les idées, CERTAINS moteurs de ce type acceptent aussi du courant alternatif (avec des tensions ALTERNATIVES de valeur différentes, + élevées en principe) Ce sont les moteurs dits 'universels' . Ils ont forcément 2 groupes de bobinages, l' un 'inducteur' en périphérie, l' autre 'induit' au milieu, qui tourne et porte le collecteur, et aucun aimant permanent. Par exemple les moteurs d' aspirateur, de mixer, de perceuse 220 V ..... en faisant abstraction du variateur de vitesse électronique dont ils sont tous affublés maintenant
Question puissances/vitesses, ils se comportent UN PEU comme leurs homologues à courant continu vrais

Ensuite il y a les moteurs spécifiques pour courant alternatif -typiquement triphasé.

Les + utilisés (en nombre) sont les moteurs dits 'asynchrones'. Ce mot veut dire que leur vitesse de rotation ne suit pas exactement la 'pulsation' -disons la fréquence- du courant alternatif qui les alimente. Comme ce courant est habituellement le courant EDF; à fréquence strictement fixe (50 Hz), c 'est qu' ils ne tournent presque jamais exactement à 3000 tours:minute ou un de ses sous-multiples.
Leur avantage: ils sont de construction simple, et d' utilisation simple, et pas trop chers. Parfois en ¨+ c' est intéressant que leur vitesse soit pltutôt stable, à 'environ' 3000 ou 1500 tours/min
Une fois lancés leur rendement est bon
Ils démarrent (-brutalement- dés mise sous tension) en consommant transitoirement beaucoup de puissance (transformée en énergie cinétique surtout)

Et les moteurs 'synchrones': ils sont synonymes d' 'alternateurs'. Ils tournent exactement à un sous multiple de la pulsation du courant qui les alimente: en pratique donc à vitesse fixe. Rendement excellent... quand tout va bien.
En effet leur démarrage est délicat (il faut 1 moteur auxiliaire ou un circuit spécial court-circuitant l' induit si celui ci est bobiné).... et en cas de surcharge mécanique ils 'décrochent' et se bloquent sans rémission.. puis partent en fumée

Ensuite il y a d' autres types:
des petits moteurs asynchrones alimentés par du courant monophasé: la 2 eme phase est simulée par une spire en court-circuit comme dans certains vieux ventilateurs ou moteurs de tourne-disque: rendement très mauvais, des moteurs 'asynchrones' avec lanceur par court-circuit d' un bobinage auxiliaire - ou mise en circuit- (comme les moteurs de compresseur de frigo, ou les tourets à meuler): il y a 1 phase de démarrage qui a un mauvais rendement
puis une phase de régime stable, qui consomme moins
D' autres simulent la 2 eme phase avec un condensateur de forte capacité... comme beaucoup de moteurs de pompes d' arrosage bas de gamme.. et ça marche bien...

[A voir en vidéo sur Futura]