Un entraînement électrique est un dispositif qui transforme le flux de courant électrique en une rotation mécanique d'un axe, ou rotor, qui se transforme en mouvement linéaire dans de nombreuses applications.

Qu'est-ce qu'un moteur électrique ?

Un moteur électrique est un dispositif qui transforme le flux de courant électrique en une rotation mécanique d'une broche, ou rotor. La rotation est transformée en mouvement linéaire dans de nombreuses applications. Comment fonctionne un moteur électrique ?

Il existe de nombreuses variantes et options de moteurs électriques, par exemple les moteurs à courant continu - à balais ou sans balais - et les moteurs à courant alternatif - à induction (ou asynchrones) et synchrones.

Les moteurs peuvent fonctionner à différentes tensions pour s'adapter à une application et à l'alimentation disponible. Le fonctionnement d'un moteur repose sur deux propriétés du courant électrique. La première est qu'un courant électrique circulant dans un fil ou une bobine crée un champ magnétique. La seconde est qu'un courant changeant dans un conducteur, par exemple à partir d'une alimentation en courant alternatif, induit une tension dans le conducteur (auto-inductance) ou dans un conducteur secondaire (inductance mutuelle). Un courant circulant dans le circuit d'un conducteur secondaire produit également un champ magnétique, comme indiqué ci-dessus.

Pour un aimant, les pôles semblables se repoussent et les pôles différents s'attirent. Dans tous les moteurs, la construction utilise cette propriété pour assurer la rotation continue du rotor. 

Le diagramme ci-dessous montre une forme d'onde de courant alternatif triphasé ; chaque phase est séparée par un angle de phase de 120° comme le montre le diagramme vectoriel au milieu.

À un angle de phase particulier, il y aura une direction résultante pour le champ qui peut être calculée par addition vectorielle ; le ou les aimants permanents dans le rotor chercheront à s'aligner avec la direction du champ et, comme la forme d'onde CA "progresse" dans le temps, le rotor tournera, comme illustré.

Pour 30°:

Pour 90°:

Pour 180°:

Et ainsi de suite jusqu'à un cycle complet (360°) où le rotor retourne effectivement à sa position de départ et répète le processus à nouveau.

Comment choisir un moteur électrique ?

Toutes les applications ne se prêtent pas à l'utilisation d'un moteur synchrone triphasé ; bien que la taille soit efficace pour sa puissance, le moteur ci-dessus serait beaucoup trop gros, par exemple, pour entraîner un lecteur de DVD.

La puissance (via le couple) requise du moteur est un point essentielle ; quelles sont les considérations dynamiques de l'application - la charge, l'accélération/la décélération et les distances à déplacer radialement ou latéralement ?

La stabilité de la vitesse de rotation est également importante : le moteur doit-il fonctionner à une vitesse constante, même à faible régime ?

Enfin, les conditions environnementales doivent être prises en compte - quelle est la température de fonctionnement et l'eau ou la poussière sont-elles susceptibles de poser problème ? Le moteur fonctionnera-t-il dans un environnement explosif et nécessitera-t-il un classement ATEX ? Types de moteurs électriques

Comme indiqué ci-dessus, il existe de nombreuses options pour les moteurs : alimentation en courant continu ou alternatif et diverses tensions, en fonction de l'application.

Un servomoteur est doté d'un mécanisme de feedback - le signal est comparé à un point de consigne jusqu'à ce que la différence soit nulle, lorsque le moteur a atteint la position souhaitée.

Plusieurs bobines de stator indépendantes (le stator est la partie fixe du moteur) et un rotor spécialement conçu permettent au moteur d'atteindre une position ou un angle spécifique en réponse à une commande.

Les moteurs pas à pas conviennent parfaitement aux applications à faible puissance et à faible coût, comme un lecteur de CD. À l'inverse, les servomoteurs conviennent mieux aux applications à forte puissance, à forte accélération et à haute précision Applications typiques des moteurs électriques

Les moteurs électriques sont utilisés dans une grande variété d'applications - domestiques, telles que les lecteurs de CD, les lecteurs de DVD, les machines à laver, etc. et commerciales, telles que les applications médicales et, les applications industrielles.

Ai-je besoin d'autre chose pour faire fonctionner les moteurs électriques ?

Une alimentation électrique appropriée et le câblage associé à l'équipement sont essentiels. Dans toute application, le moteur devra être connecté à ses composants entraînés, soit directement, soit par l'intermédiaire d'engrenages ou de courroies, ce qui peut nécessiter un amortissement des vibrations. Les capteurs de température sont un ajout judicieux et, en cas de surchauffe éventuelle, un ventilateur avec une ventilation appropriée sera nécessaire.

Un câblage est nécessaire pour les signaux d'alimentation et de commande entre le moteur et le variateur.

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