Un moteur à courant alternatif est communément appelé moteur à induction en raison du principe d’induction électromagnétique qui sous-tend son fonctionnement. Le moteur à induction est un type de moteur asynchrone, c’est-à-dire qu’il fonctionne sans nécessiter de connexion électrique directe entre le stator (la partie fixe) et le rotor (la partie tournante). Voyons pourquoi un moteur à courant alternatif est appelé moteur à induction et comment il fonctionne :
1. Induction électromagnétique :
- Loi de Faraday : Le principe fondamental qui sous-tend le fonctionnement d’un moteur à induction est la loi de Faraday sur l’induction électromagnétique. Selon cette loi, un champ magnétique changeant induit une force électromotrice (FEM) ou une tension dans une bobine ou un conducteur à l’intérieur du champ.
2. Composants du moteur :
- Stator et rotor : Le moteur à induction se compose de deux parties principales : le stator et le rotor. Le stator est la partie fixe, généralement constituée de noyaux de fer laminés avec des enroulements triphasés. Le rotor est la partie rotative, généralement un rotor à cage d’écureuil constitué de barres conductrices.
3. Alimentation CA :
- Alimentation CA triphasée : les moteurs à induction sont conçus pour fonctionner avec une alimentation en courant alternatif (CA) triphasé. Le courant alternatif triphasé fournit un champ magnétique tournant dans le stator, ce qui est crucial pour le fonctionnement du moteur.
4. Opération :
- Création d’un champ magnétique rotatif : lorsqu’un courant alternatif triphasé est appliqué aux enroulements du stator, il produit un champ magnétique rotatif. Le champ magnétique tourne à la fréquence de l’alimentation CA.
- Induction dans le rotor : Lorsque le champ magnétique dans le stator tourne, il induit une tension dans les conducteurs du rotor conformément à la loi de Faraday sur l’induction électromagnétique. Cette tension induite provoque la circulation du courant dans les conducteurs du rotor.
- Production d’un champ magnétique du rotor : le courant circulant dans les conducteurs du rotor génère un champ magnétique dans le rotor. Ce champ magnétique du rotor interagit avec le champ magnétique tournant dans le stator, provoquant l’expérience d’un couple sur le rotor.
- Rotation du rotor : l’interaction entre le champ magnétique tournant dans le stator et le champ magnétique induit dans le rotor entraîne la génération d’un couple. Ce couple fait tourner le rotor et le moteur commence à tourner.
5. Opération asynchrone :
- Glissement : Le moteur à induction est asynchrone car la vitesse du rotor est toujours inférieure à la vitesse du champ magnétique tournant dans le stator. La différence de vitesse est appelée glissement. Le rotor a besoin de ce glissement pour générer la tension et le courant induits nécessaires au fonctionnement du moteur.
6. Avantages :
- Simplicité et robustesse : les moteurs à induction sont connus pour leur simplicité, leur robustesse et leur fiabilité. Ils n’ont ni balais ni collecteurs, ce qui réduit les besoins de maintenance.
7. Applications :
- Large utilisation : les moteurs à induction sont largement utilisés dans diverses applications, notamment les machines industrielles, les systèmes CVC, les appareils électroménagers, etc., en raison de leur efficacité et de leur polyvalence.
En résumé, un moteur à courant alternatif est appelé moteur à induction en raison de son recours au principe de l’induction électromagnétique. Le fonctionnement du moteur à induction est basé sur l’induction d’une tension dans les conducteurs du rotor par le champ magnétique tournant dans le stator, entraînant la génération de couple et la rotation du moteur.
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