Différence entre moteur à induction et moteur synchrone

Différence principale - Moteur à induction par rapport au moteur synchrone

Les moteurs à induction et les moteurs synchrones sont deux types différents de moteurs à courant alternatif. Ils contiennent tous deux un stator qui crée un champ magnétique rotatif et un rotor qui tourne en réponse. le différence principale entre moteur à induction et moteur synchrone est que, dans les moteurs synchrones, les rotors tournent à la même vitesse à laquelle le champ magnétique tourne, tandis que les rotors des moteurs à induction tournent à une vitesse inférieure à celle du champ magnétique tournant.

Qu'est-ce qu'un moteur synchrone

Un moteur synchrone est constitué d'un stator (partie non mobile) comportant des enroulements alimentés par une alimentation alternative triphasée. Les enroulements sont connectés à l'alimentation de telle sorte que lorsque les courants alternatifs de phases changent, un champ magnétique tournant se forme autour du stator. le rotor (la partie tournante) du moteur synchrone est alimenté en courant continu de sorte à former un électroaimant dont le champ magnétique ne change pas avec le temps. Lorsque le moteur fonctionne, le champ magnétique du rotor interagit avec le champ magnétique tournant du stator et le rotor lui-même est en rotation, de sorte que ses pôles magnétiques sont «verrouillés» avec un pôle magnétique attractif dans le stator..

Cependant, au début, le champ magnétique produit par le stator tourne si vite que le rotor ne peut pas suivre la rotation en raison de sa propre inertie. En d’autres termes, les moteurs synchrones ne sont pas auto-départ. Pour surmonter ce problème, rotors à cage d'écureuil peut être utilisé. Lorsque ces rotors sont placés dans un champ magnétique en rotation, des courants sont induits sur la structure à cage d'écureuil. Ces courants créent leur propre champ magnétique qui interagit avec le tournant champ magnétique, provoquant une force de la cage. Le résultat est que la «cage d'écureuil» commence également à tourner. Puisque le rotor est attaché à la cage d'écureuil, le rotor commence également à tourner. Lorsque le rotor commence à tourner à une vitesse proche de celle du champ magnétique, le courant continu sur le stator est activé. Maintenant, le rotor se déplace à une vitesse suffisamment rapide pour que son champ magnétique puisse être verrouillé avec le champ magnétique du stator. Une fois qu'ils sont verrouillés, le rotor peut continuer à tourner avec le champ magnétique tournant.

Une autre méthode permettant de faire tourner le rotor à une vitesse plus proche de celle du champ magnétique consiste à connecter le rotor à un moteur externe. Encore une fois, lorsque le rotor atteint une vitesse suffisamment proche, son courant est activé de sorte que son champ magnétique puisse être bloqué par le champ magnétique tournant du stator.

Le rotor dans le moteur synchrone tourne à la même vitesse que la vitesse du champ magnétique tournant, c'est pourquoi le moteur s'appelle synchrone. Le nombre de tours que le champ magnétique tourne par minute est appelé le vitesse synchrone (), et il est donné en termes de fréquence du courant alternatif et le nombre de pôles du stator connectés à l'une des trois phases par:

La vidéo ci-dessous fournit une bonne explication du fonctionnement d'un moteur synchrone.

Qu'est-ce qu'un moteur à induction

La configuration d'un moteur à induction présente certaines similitudes avec la configuration d'un moteur synchrone. Tout comme les moteurs synchrones, les moteurs à induction sont également constitués d'un ensemble d'enroulements de stator qui sont connectés à une alimentation alternative triphasée. Comme nous l'avons mentionné précédemment, cela produirait un champ magnétique tournant.

Le rotor d'un moteur à induction est du type à cage d'écureuil. Comme mentionné précédemment, lorsqu'un rotor à cage d'écureuil est placé à l'intérieur d'un champ magnétique tournant, il génère un courant à travers la cage. Le courant produit son propre champ magnétique qui, à son tour, interagit avec le champ magnétique tournant. En conséquence, le rotor à cage d’écureuil commence également à tourner.

Moteurs à induction

Contrairement au moteur synchrone, le rotor d'un moteur à induction tourne à une vitesse inférieure à la vitesse de rotation du champ magnétique. En effet, si le rotor tournait à la même vitesse que celle du champ magnétique, le flux magnétique traversant le rotor s’arrêterait. en changeant et donc selon la loi de Faraday, il n'y aurait plus de courant dans le rotor. Par conséquent, lorsque le rotor commence à tourner à une vitesse proche de la vitesse de rotation du champ magnétique, la force exercée sur celui-ci diminue et il commence à ralentir. Quand il commence à ralentir, le flux magnétique qui le traverse change plus rapidement, de sorte qu’il subit une force plus importante. De cette manière, le rotor ne s’arrête jamais, mais n’atteint jamais la vitesse du champ magnétique tournant. Pour cette raison, les moteurs à induction sont considérés comme un type de moteur asynchrone. 

La différence entre la vitesse du rotor et la vitesse du champ magnétique rotatif est appelée la caleçon. La quantité de glissement est plus grande quand une charge plus importante est connectée au rotor. La vidéo ci-dessous explique le fonctionnement d'un moteur à induction..

Différence entre moteur à induction et moteur synchrone

Vitesse du rotor

Rotors d'un Moteur synchrone tourner à la même vitesse à laquelle tourne le champ magnétique formé par le stator.

Rotor d'un moteur à induction tourne plus lentement que les champs magnétiques produits par les stators.

Auto-démarrage

Moteurs synchrones ne sont pas auto-partants.

Moteurs à induction sont auto-partants.

Besoin actuel

Moteurs synchrones besoin d'un courant continu pour créer un champ magnétique statique sur le rotor. Ceci est généralement produit à partir de courant alternatif en utilisant des bagues et des brosses. 

Moteurs à induction ne nécessite pas que le rotor soit alimenté en courant continu.

Courtoisie d'image:

“Moteurs électriques à induction triphasés (connexion triangle)…” par Zureks (Travail personnel) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons