Moteur CC shunt : enroulement de champ en parallèle avec l'induit
Le moteur CC dont l'enroulement de champ est connecté en parallèle avec l'enroulement d'induit est le moteur shunt (ou moteur à excitation dérivée).
Configuration du circuit
Bornes : A+, A- (Induit), F1, F2 (Champ).
Connexion : A+ ↔ F1 (positif commun), A- ↔ F2 (négatif commun). Les deux enroulements reçoivent la même tension aux bornes.
VT = Va = Vf
Caractéristiques clés
| Paramètre | Comportement | Raison |
|---|---|---|
| Régulation de vitesse | Excellente (quasi constante) | If = VT/Rf ≈ constant → flux Φ constant → N ∝ VT - IaRa. Ra faible → faible chute de vitesse avec la charge. |
| Couple de démarrage | Modéré | T ∝ Φ·Ia. Φ fixe. Couple ∝ Ia. Limité par Ia max sûr (commutation). |
| Contrôle de vitesse | Large plage | Contrôle par tension d'induit (en dessous vitesse de base) + Affaiblissement de champ (réduire If → augmenter vitesse au-dessus base). |
| Inversion | Inverser l'induit OU le champ (pas les deux) | Change le sens du couple. |
| Vitesse à vide | Stable, prévisible | Auto-régulation : si vitesse ↑ → Eb ↑ → Ia ↓ → couple ↓. |
Comparaison avec autres moteurs CC
| Type | Connexion champ | Régulation vitesse | Couple démarrage | Usage typique |
|---|---|---|---|---|
| Shunt | Parallèle avec induit | Bonne (5–15%) | Modéré | Tours, convoyeurs, machines-outils, variateurs vitesse |
| Série | Série avec induit | Mauvaise (varie fortement) | Très élevé | Traction (trains, grues), démarreurs |
| Composé (cumulatif) | Shunt + Série aidant | Moyenne (15–25%) | Élevé | Presses, cisailles, ascenseurs, laminoirs |
| À aimants permanents (PMDC) | Pas d'enroulement champ (champ PM) | Excellente | Élevé | Jouets, automobile, servo, outils portatifs |
Contexte moderne
Les moteurs shunt sont largement remplacés par des systèmes VFD CA (variateurs de fréquence) (moteurs asynchrones/à aimants permanents) pour les nouvelles installations grâce à une maintenance réduite (pas de balais/collecteur), un rendement supérieur et un contrôle plus simple. Cependant, les moteurs shunt restent dans les entraînements industriels existants, applications spéciales et comme exemples pédagogiques pour la théorie des moteurs CC.
Résumé
Moteur shunt = Champ ∥ Induit. Tension constante → flux constant → vitesse quasi constante. Le classique moteur CC « à vitesse constante ».