Introduction du moteur CC:
L’introduction du moteur à courant continu est construite sous de nombreuses formes et à diverses fins, à partir du stepper de 3 mm, dessinant quelques μA à 1,5 V dans une montre en cristal de quartz à la moteur géant de 75000 kW ou plus. Il s’agit d’une machine très polyvalente et flexible.
Moteur cc – cc moteur & fonctionnement moteur cc
Il peut satisfaire les exigences de charge nécessitant des couples de démarrage, accélérant et retardant. Une machine DC est également facilement adaptable aux disques avec une large gamme de contrôle de vitesse et d’inversions rapides.
Les moteurs CC sont utilisés dans les rouleaux de roulement, en traction et dans des grues aériennes. Ils sont également utilisés dans de nombreuses applications de contrôle comme actionneurs et comme capteurs de vitesse ou de position.
L’AC étant universellement adopté pour la génération, la transmission et la distribution, il n’y a presque aucune utilisation pratique maintenant de la machine DC comme générateur d’alimentation.
Son utilisation comme générateur de moteur (générateur de moteur-DC AC) pour l’alimentation des disques CC a également été remplacée dans la pratique moderne par des unités de redresseur.
Dans certaines applications, les moteurs DC agissent comme des générateurs pendant de brèves périodes de temps dans le mode «régénératif» ou «freinage dynamique», en particulier dans les systèmes de traction électrique.
Vue transversale de la machine DC:
Les principes de base qui sous-tendent les caractéristiques de fonctionnement et de construction d’une introduction du moteur à courant continu et de l’équation EMF ont déjà été discutées.
Il a été indiqué là-bas que l’enroulement de champ (type concentré) est monté sur des pôles saillants sur le stator et l’enroulement de l’armature (type distribué) est enroulé dans des fentes sur un rotor cylindrique.
Les caractéristiques de construction d’une machine pratique sont mises en évidence par une vue en coupe transversale de la machine DC des Fig.1 et 7.2 dans laquelle toutes les pièces de machine importantes sont nommées.
Les petites et grandes machines industrielles ont généralement la structure du rotor cylindrique hétéropolaire conventionnel, bien que certaines machines homopolaires non conventionnelles aient également été conçues.
Le circuit magnétique d’une machine DC se compose du matériau magnétique (noyau), du rythme d’air, des poteaux de champ et du joug comme indiqué sur les figures 7.2. Le joug d’une machine DC est un anneau annulaire au milieu des pôles de champ boulonnés et des interpoles.
Les pôles interpoles ou commutateurs sont des pôles étroits fixés au joug, à mi-chemin entre les pôles du champ principal. Les interpoles et les enroulements de compensation, qui seront décrits plus loin dans ce chapitre en relation avec des problèmes de commutation, doivent être excités de manière appropriée.
L’utilisation d’un enroulement de champ électrique, qui fournit de l’énergie électrique pour établir un champ magnétique dans le circuit magnétique, entraîne la grande diversité et une variété de caractéristiques de performance.
L’enroulement de l’armature est connecté à la source d’alimentation externe via un système de brosse de commutateur (voir Fig. 7.1 Article 6), qui est un dispositif de rectification (commutation) mécanique pour convertir les courants alternatifs et les EMF induits de la forme armature à DC.
La vue transversale longitudinale et perpendiculaire à l’axe de la machine d’une machine DC, indiquant l’emplacement et la nomenclature des pièces de la machine sont présentées sur les figures 7.1 et 7.2.
Le rotor cylindrique ou l’armature d’une machine DC est monté sur un arbre qui est pris en charge sur les roulements.
L’une ou les deux extrémités de l’arbre agissent comme borne d’entrée / sortie de la machine et seraient couplées mécaniquement à une charge (machine de automobile) ou à un moteur de premier ordre (machine de génération). Les machines à sous axiales parallèles parallèles (régulièrement espacées normalement) sont utilisées sur la surface du rotor.
Dans ces machines à sous, les bobines d’armature sont posées conformément aux règles d’enroulement. Le matériau magnétique entre les créneaux est les dents.
La section transversale de la machine à sous influence considérablement les caractéristiques de performance de la machine et les paramètres tels que l’inductance de la bobine d’armature, la saturation magnétique dans les dents, la perte de courant de Foucault dans les pôles du stator et le coût et la complexité de l’enroulement d’armature de pose.
La conception des machines électriques est devenue un sujet très intéressant et difficile et change en permanence avec des matériaux magnétiques, électriques et isolants neufs et améliorés, l’utilisation de techniques de transfert de chaleur améliorées, le développement de nouveaux processus de fabrication et l’utilisation d’ordinateurs.
Il existe d’excellents textes à part entière [9, 46] traitant des aspects de conception. L’objectif de ce chapitre est d’analyser le comportement et l’introduction de la machine DC en détail et de présenter les concepts physiques concernant ses performances en régime permanent.
Observations dans le moteur CC:
Les aspects opérationnels d’une nature de type DC de la FME et de la distribution actuelle dans le conducteur autour de l’armature et de la commutation ont été discutés dans les premiers sujets. Ceci est expliqué dans le diagramme de l’enroulement LAP (développé) de la figure 6.16 et du diagramme de cycle équivalent de la figure 6.17.
De cette discussion, certaines observations sur l’introduction du moteur à courant continu sont résumées comme suit. Ceux-ci aideront à visualiser le comportement de la machine.
- Les brosses dans une machine DC sont normalement placées électriquement dans les régions intervères et font donc un angle de 90 ° élu. avec les axes des pôles de champ adjacents.
- Un enroulement lap a des chemins parallèles a = p tels que le courant d’armature IA se divise en trajets donnant un courant de conducteur d’IC = IA / A. Dans le cas de l’enroulement des vagues, a = 2, indépendant de P.
- Les pinceaux sont alternativement positifs et négatifs (angle élu. Angle entre la paire adjacente étant à 180 ° élue). Seules deux pinceaux sont nécessaires dans l’enroulement des vagues, bien que les brosses P soient couramment fournies pour les armatures à courant lourd.
- La périphérie de l’armature est divisée en «ceintures» (p en nombre) chacune sous l’influence d’un poteau. Les EMF et les courants dans tous les conducteurs d’une ceinture sont unidirectionnels – les conducteurs qui sortent d’une ceinture en raison de la rotation sont simultanément remplacés par un nombre égal entrant dans la ceinture. L’amplitude des EMF du conducteur dans une ceinture suit le motif (onde) de la densité de flux dans le randonnée à l’air tandis que le courant dans tous ces conducteurs (IC) est le même dans toutes les ceintures, sauf que le motif de courant dans les ceintures alterne dans l’espace mais reste fixe dans le temps. Cela résulte essentiellement de l’action du commutateur.
- Si le courant du conducteur circule dans le même sens que le conducteur EMF, la machine offre une puissance électrique (et absorbe la puissance mécanique), c’est-à-dire que la machine fonctionne en mode génération. D’un autre côté, lorsque le courant du conducteur et l’EMF s’opposent les uns aux autres, la machine absorbe la puissance électrique et sortira la puissance mécanique, c’est-à-dire qu’elle fonctionne en mode automobile.
- À moins de pertes irrémédiables (d’origine électrique et magnétique), il existe un équilibre entre les pouvoirs électriques et mécaniques de la machine; L’énergie moyenne stockée dans le champ magnétique reste constante indépendante de la rotation de l’armature.