Le moteur électrique
Un moteur électrique est
composé principalement d’un stator (fixe) et d’un rotor (qui tourne). Le
stator entoure le rotor et génère un champ magnétique qui le traverse. Ce
champ peut être généré par induction ou par des aimants permanents (comme
sur les illustrations de cette page). Le rotor est constitué de bobines dont
le fil est recouvert d’une couche isolante et de connecteurs. Il est
solidaire de l’axe central du moteur. Voici une vue en coupe d’un moteur
électrique simple :
D’après Laplace, un conducteur placé dans un champ magnétique B et parcouru par un courant
I, est soumis à une force F, perpendiculaire au plan formé par I
et B. La direction et le sens de ces trois vecteurs sont déterminés par la règle des trois doigts de la main droite (voir schéma ci-contre). Le
pouce indique le sens du courant,
l'index indique le
sens du champ magnétique, et le majeur indique le sens de la force.
C’est ainsi que le courant et le champ magnétique présents dans un moteur électrique
permettent de faire tourner le rotor, et donc l’axe du moteur. Observez le
schéma ci-contre représentant de manière simplifiée un moteur électrique.
Comme vous pouvez le voir, il y a deux pôles (en vert). Ces pôles
transmettent le courant au connecteur central. Un fil relie les 2 pôles en
formant un rectangle (ce fil représente une bobine de 1 spire). Sur ce fil
s’exerce la force de Laplace, comme illustré par des flèches. La force de
Laplace ne s’exerce bien sûr pas seulement en ce point, mais sur toute la
longueur du fil, tant qu’il est perpendiculaire au champ magnétique.
Le moteur illustré sur ce schéma a deux phases, pour plus d’efficacité. Cela
signifie qu’à chaque moitié de tour du rotor, le courant dans la bobine
s’inverse, et que la force est toujours exercée dans le sens de rotation. Le
moteur délivre ainsi une puissance élevée et continue, dès une fréquence de
rotation basse.
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