Un moteur à courant continu ou à courant continu convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. C'est l'un des deux types de moteurs de base: l'autre type est le moteur à courant alternatif ou à courant alternatif. Parmi les moteurs à courant continu, il y a les moteurs à aimant permanent, à enroulement composé, en série et à bobinage composé.
Une fonction
Un moteur à courant continu comprend un stator, une armature, un rotor et un commutateur à balais. La polarité opposée entre les deux champs magnétiques à l'intérieur du moteur provoque sa rotation. Les moteurs à courant continu sont le type de moteur le plus simple et sont utilisés dans les appareils ménagers, tels que les rasoirs électriques, et dans les vitres électriques des voitures.
Fonctionnement de base du moteur à courant continu
Un moteur à courant continu est équipé d'aimants, qu'il s'agisse d'aimants permanents ou d'enroulements électromagnétiques, qui produisent un champ magnétique. Lorsque le courant passe à travers l'induit, également appelé bobine ou fil, placé entre les pôles nord et sud de l'aimant, le champ généré par l'induit interagit avec le champ émis par l'aimant et applique un couple. Dans un moteur à courant continu, l'aimant forme le stator, l'armature est placée sur le rotor et un commutateur commute le flux de courant d'une bobine à l'autre. Le commutateur connecte la source d'alimentation fixe à l'induit par l'utilisation de brosses ou de tiges conductrices. De plus, les moteurs à courant continu fonctionnent à une vitesse fixe pour une tension fixe et il n'y a pas de glissement.
Types de moteur à courant continu
Les bobines de champ et l'armature dans un moteur à enroulement shunt sont connectés en parallèle, également appelée formation de shunt, ce qui fait que le courant de champ est proportionnel à la charge exercée sur le moteur.
Dans les moteurs à enroulement en série, les bobines de champ et l'induit sont connectés en série et le courant circule dans les bobines de champ uniquement.
Un moteur à enroulement composé est hybride des types à enroulement parallèle et à enroulement en série et présente les deux configurations. Le champ dans un moteur à aimants permanents est créé par des aimants permanents, comme son nom l’indique.
Le problème du commutateur
La fonction du commutateur est de transférer le courant d’un point fixe à l’arbre en rotation. Des brosses, des contacts électriques sur le commutateur, connectent la source d’alimentation à l’armature. À certains moments de la rotation d'un moteur à courant continu, le commutateur doit inverser le courant. Cela peut entraîner une diminution de la durée de vie du moteur en raison de l'usure due au frottement et à la formation d'arcs.
Moteurs CC sans balais
Les moteurs CC sans balais atténuent l'usure du collecteur des moteurs CC conventionnels. Dans ces types, l'aimant permanent est situé dans le rotor et les bobines sont situées dans le stator. Les enroulements de la bobine créent un champ magnétique rotatif car ils sont séparés électriquement, ce qui leur permet d'être allumés et éteints. Le commutateur de ce moteur ne transporte pas le courant vers le rotor. Au lieu de cela, le champ magnétique permanent du rotor poursuit le champ de stator en rotation, créant ainsi le champ du rotor. Un autre composant clé du moteur à courant continu sans balai est l’utilisation de circuits électroniques et de capteurs avec le commutateur pour exciter le moteur afin de produire un couple.
