Les moteurs à induction monophasés sont auto-démarrés en fournissant un flux supplémentaire par des moyens supplémentaires. Maintenant, en fonction de ces moyens supplémentaires, les moteurs à induction monophasés sont classés comme suit:
- Moteur à induction à phase fendue.
- Moteur d’inducteur de démarrage du condensateur.
- Démarrage du condensateur Moteur à induction (méthode du condensateur à deux valeurs).
- Moteur à condensateur fendu permanent (PSC).
- Moteur à induction à pôle ombré.
Moteur à induction à phase fendue
En plus de l’enroulement principal ou de l’enroulement courant, le stator du moteur à induction monophasé porte un autre enroulement appelé enroulement auxiliaire ou enroulement de démarrage. Un interrupteur centrifuge est connecté en série avec un enroulement auxiliaire. Cet interrupteur a pour but de déconnecter l’enroulement auxiliaire du circuit principal lorsque le moteur atteint une vitesse allant jusqu’à 75 à 80% de la vitesse synchrone. Nous savons que l’enroulement en marche est de nature inductive. Notre objectif est de créer la différence de phase entre les deux bobinages et cela est possible si l’enroulement de départ porte une résistance élevée. Disons
Irun est le courant traversant l’enroulement principal ou courant,
Istart est le courant circulant dans l’enroulement de démarrage,
et VT est la tension d’alimentation.
Nous savons que pour un enroulement hautement résistif, le courant est presque en phase avec la tension et pour un enroulement hautement inductif, le courant est en retard par rapport à la tension de grand angle. L’enroulement de démarrage est hautement résistif, de sorte que le courant circulant dans l’enroulement de démarrage est en retard par rapport à la tension appliquée de très petit angle et que l’enroulement de course est de nature hautement inductive, de sorte que le courant circulant dans l’enroulement de course est en retard par rapport à la tension appliquée de grand angle. La résultante de ces deux courants est ELLE. La résultante de ces deux courants produit un champ magnétique rotatif qui tourne dans une direction. Dans le moteur à induction à phase fendue, le courant de démarrage et le courant principal sont séparés l’un de l’autre d’un certain angle, de sorte que ce moteur a reçu son nom de moteur à induction à phase fendue.
Applications du moteur à induction à phase divisée
Les moteurs à induction à phase divisée ont un faible courant de démarrage et un couple de démarrage modéré. Ces moteurs sont donc utilisés dans les ventilateurs, les ventilateurs, les pompes centrifuges, les machines à laver, les meuleuses, les tours, les ventilateurs de climatisation, etc. Ces moteurs sont disponibles dans la taille allant de 1/20 à 1/2 KW.
Démarrage du condensateur IM et Démarrage du condensateur Exécution du condensateur IM
Le principe de fonctionnement et la construction des moteurs à induction à démarrage par condensateur et des moteurs à induction à démarrage par condensateur sont presque les mêmes. Nous savons déjà que le moteur à induction monophasé ne démarre pas automatiquement car le champ magnétique produit n’est pas de type rotatif. Afin de produire un champ magnétique rotatif, il doit y avoir une différence de phase. Dans le cas d’un moteur à induction à phase fendue, nous utilisons une résistance pour créer une différence de phase, mais nous utilisons ici un condensateur à cet effet. Nous connaissons ce fait que le courant traversant le condensateur conduit la tension. Ainsi, dans le moteur à induction de démarrage par condensateur et le moteur à induction de démarrage par condensateur, nous utilisons deux enroulements, l’enroulement principal et l’enroulement de démarrage. Avec l’enroulement de démarrage, nous connectons un condensateur de sorte que le courant circulant dans le condensateur, c’est-à-dire Ist, conduit la tension appliquée d’un certain angle, φst.
L’enroulement courant est de nature inductive, de sorte que le courant circulant dans l’enroulement courant est en retard sur la tension appliquée d’un angle, φm. Or, il se produit de grandes différences d’angle de phase entre ces deux courants qui produisent un courant résultant, I et cela produira un champ magnétique tournant. Étant donné que le couple produit par ces moteurs dépend de la différence d’angle de phase, qui est de près de 90o. Ainsi, ces moteurs produisent un couple de démarrage très élevé. Dans le cas d’un moteur à induction à démarrage par condensateur, l’interrupteur centrifuge est prévu de manière à déconnecter l’enroulement de démarrage lorsque le moteur atteint une vitesse allant jusqu’à 75 à 80% de la vitesse synchrone mais dans le cas d’un moteur à induction à démarrage par condensateur, il n’y a pas d’interrupteur centrifuge. ainsi, le condensateur > reste dans le circuit et contribue à améliorer le facteur de puissance et les conditions de fonctionnement du moteur à induction monophasé.
Application du Condensateur de démarrage IM et du condensateur de démarrage IM
Ces moteurs ont un couple de démarrage élevé, ils sont donc utilisés dans les convoyeurs, les meuleuses, les climatiseurs, les compresseurs, etc. Ils sont disponibles jusqu’à 6 KW.
Moteur à condensateur fendu permanent (PSC)
Il a un rotor à cage et un stator. Le stator a deux enroulements – enroulement principal et enroulement auxiliaire. Il n’a qu’un seul condensateur en série avec enroulement de démarrage. Il n’a pas d’interrupteur de démarrage.
Avantages et applications
Aucun commutateur centrifuge n’est nécessaire. Il a un rendement plus élevé et un couple de traction. Il trouve des applications dans les ventilateurs et les ventilateurs dans les appareils de chauffage et les climatiseurs. Il est également utilisé pour conduire des machines de bureau.
Moteurs à induction monophasés à Pôles ombrés
Le stator du moteur à induction monophasé à pôle ombré a des pôles saillants ou projetés. Ces pôles sont ombragés par une bande de cuivre ou un anneau de nature inductive. Les pôles sont divisés en deux moitiés inégales. La plus petite partie porte la bande de cuivre et est appelée partie ombrée du poteau.
ACTION: Lorsqu’une alimentation monophasée est donnée au stator du moteur à induction à pôle ombré, un flux alternatif est produit. Ce changement de flux induit des champs électromagnétiques dans la bobine ombrée. Cette partie ombragée étant court-circuitée, le courant y est produit dans une direction telle qu’il s’oppose au flux principal. Le flux dans le pôle ombré est en retard sur le flux dans le pôle non ombré. La différence de phase entre ces deux flux produit un flux tournant résultant.
Nous savons que le courant d’enroulement du stator est de nature alternative, de même que le flux produit par le courant du stator. Afin de comprendre clairement le fonctionnement du moteur à induction à pôle ombré, considérons trois régions-
- Lorsque le flux change sa valeur de zéro à une valeur positive presque maximale.
- Lorsque le flux reste presque constant à sa valeur maximale.
- Lorsque le flux diminue de la valeur positive maximale à zéro.
RÉGION 1:
Lorsque le flux change de valeur de zéro à une valeur positive presque maximale – Dans cette région, le taux de montée du flux et donc du courant est très élevé. Selon la loi de Faraday, chaque fois qu’il y a un changement de flux, les champs électromagnétiques sont induits. Comme la bande de cuivre est en court-circuit, le courant commence à circuler dans la bande de cuivre en raison de cette cem induite. Ce courant en bande de cuivre produit son propre flux. Or, selon la loi de Lenz, la direction de ce courant dans la bande de cuivre est telle qu’il s’oppose à sa propre cause, c’est-à-dire à la montée du courant. Ainsi, le flux annulaire ombré s’oppose au flux principal, ce qui entraîne l’encombrement du flux dans la partie non ombrée du stator et l’affaiblissement du flux dans la partie ombrée. Cette distribution non uniforme du flux provoque un décalage de l’axe magnétique au milieu de la partie non ombrée.
RÉGION 2 :
Lorsque le flux reste presque constant à sa valeur maximale – Dans cette région le taux de montée du courant et donc du flux reste presque constant. Il y a donc très peu de cem induite dans la partie ombrée. Le flux produit par cette cem induite n’a aucun effet sur le flux principal et donc la distribution du flux reste uniforme et l’axe magnétique se trouve au centre du pôle.
RÉGION 3:
Lorsque le flux diminue de la valeur positive maximale à zéro – Dans cette région, le taux de diminution du flux et donc du courant est très élevé. Selon la loi de Faraday, chaque fois qu’il y a un changement de flux, les champs électromagnétiques sont induits. Comme la bande de cuivre est en court-circuit, le courant commence à circuler dans la bande de cuivre en raison de cette cem induite. Ce courant en bande de cuivre produit son propre flux. Or, selon la loi de Lenz, la direction du courant dans la bande de cuivre est telle qu’elle s’oppose à sa propre cause, c’est-à-dire à la diminution du courant. Ainsi, le flux annulaire ombré aide le flux principal, ce qui conduit à l’encombrement du flux dans la partie ombrée du stator et le flux s’affaiblit dans la partie non ombrée. Cette distribution non uniforme du flux provoque un décalage de l’axe magnétique au milieu de la partie ombrée du pôle.
Ce déplacement de l’axe magnétique se poursuit également pendant le cycle négatif et conduit à la production d’un champ magnétique rotatif. La direction de ce champ est de la partie non ombragée du pôle à la partie ombragée du pôle.
Avantages et inconvénients du moteur à mât ombré
Les avantages du moteur à induction à mât ombré sont
- Très économiques et fiables.
- La construction est simple et robuste car il n’y a pas de commutateur centrifuge.
Les inconvénients du moteur à induction à pôle ombré sont
- Facteur de faible puissance.
- Le couple de démarrage est très faible.
- L’efficacité est très faible car, les pertes de cuivre sont élevées en raison de la présence de bande de cuivre.
- L’inversion de vitesse est également difficile et coûteuse car elle nécessite un autre jeu d’anneaux en cuivre.
Applications du Moteur à pôles ombrés
Applications des moteurs à pôles ombrés le moteur à induction est –
En raison de leur faible couple de démarrage et de leur coût raisonnable, ces moteurs sont principalement utilisés dans les petits instruments, les sèche-cheveux, les jouets, les tourne-disques, les petits ventilateurs, les horloges électriques, etc. Ces moteurs sont généralement disponibles dans une gamme de 1/300 à 1/20 KW.