Comment fonctionne un moteur synchrone ?
1. Alimentation CA :Les moteurs synchrones nécessitent une alimentation CA polyphasée, généralement triphasée. Le stator du moteur est enroulé avec un ensemble de bobines et, lorsque le courant alternatif est appliqué, il crée un champ magnétique tournant (RMF) dans le stator.
2. Construction du rotor :Le rotor d'un moteur synchrone est constitué d'un noyau cylindrique en fer avec des fentes pour contenir les enroulements de champ. Ces enroulements sont connectés pour former un électro-aimant alimenté par une source de courant continu (généralement une excitatrice). Le courant continu crée un champ magnétique constant dans le rotor.
3. Interaction magnétique :L'interaction entre le champ magnétique tournant dans le stator et le champ magnétique constant dans le rotor produit un couple. Lorsque le RMF tourne, il induit une force électromotrice (FEM) dans les conducteurs du rotor. Cette FEM provoque la circulation d'un courant alternatif dans les enroulements du rotor.
4. Synchronisation du rotor :Le rotor d’un moteur synchrone est couplé mécaniquement à la charge qu’il doit entraîner. Lorsque la vitesse du rotor est légèrement inférieure à la vitesse synchrone (la vitesse à laquelle le RMF tourne), l'interaction entre les champs du stator et du rotor provoque l'accélération du rotor. A l’inverse, si la vitesse du rotor est légèrement supérieure à la vitesse synchrone, l’interaction entre les champs provoque une décélération du rotor.
5. Fonctionnement verrouillé :Une fois que la vitesse du rotor atteint la vitesse synchrone, il se verrouille et maintient cette vitesse. La vitesse synchrone du moteur synchrone est déterminée par le nombre de pôles dans le stator et la fréquence de l'alimentation CA.
6. Transmission de puissance :Lorsque le rotor tourne de manière synchrone avec le RMF, il transfère la puissance mécanique à la charge connectée à son arbre. Le moteur peut convertir l'énergie électrique de l'alimentation CA en énergie mécanique pour entraîner divers systèmes mécaniques.
En résumé, un moteur synchrone fonctionne en synchronisant la rotation de son rotor avec la fréquence de l'alimentation AC. L'interaction entre le champ magnétique tournant dans le stator et le champ magnétique constant dans le rotor produit un couple qui fait tourner le moteur et transmet la puissance mécanique à la charge.