Doubler tension induit double-t-il vitesse moteur CC ?
Non. En raison de la contre-EMF (Eb), la vitesse augmente sous-linéairement avec tension induit.
Équation tension moteur
Va = Eb + IaRa
- Va = Tension induit appliquée
- Eb = Contre-EMF = Ke φ ω (proportionnelle vitesse ω et flux φ)
- IaRa = Chute résistive (faible, ~5% nominal)
Vitesse régime permanent
ω = (Va − IaRa) / (Ke φ)
Si couple charge constant, Ia constant (puisque T = Kt φ Ia). Flux φ constant (excitation séparée ou aimant permanent). Alors :
ω ∝ Va − constante
Doubler Va ne double pas ω car la chute IaRa reste même pendant que Eb doit monter pour équilibrer nouvelle tension.
Exemple numérique
- Nominal : Va = 100 V, Ia = 10 A, Ra = 1 Ω → Eb = 90 V → ω = 1000 tr/min.
- Double tension : Va = 200 V, même charge → Ia = 10 A → Eb = 190 V → ω = 2111 tr/min.
- Vitesse augmentée 2,11×, pas 2×. La chute IR devient proportionnellement plus petite, donc vitesse monte plus que ratio tension à charges légères, mais moins à charges lourdes (où chute IR fraction plus grande).
Limites pratiques
- Claquage isolement, flashover collecteur, limites mécaniques.
- Affaiblissement champ (réduire φ) utilisé pour > vitesse base, pas surtension induit.
- Moteurs CA (asynchrone/PMSM) : Vitesse contrôlée par fréquence, pas tension. V/f constant.