Définition: Le moteur qui fonctionne à vitesse synchrone est connu sous le nom de moteur synchrone. La vitesse synchrone est la vitesse constante à laquelle le moteur génère le force électromotive. Le moteur synchrone est utilisé pour convertir l’énergie électrique en énergie mécanique.
Construction d’un moteur synchrone
Le stator et le rotor sont les deux parties principales du moteur synchrone. Le stator devient stationnaire et porte l’enroulement en armature du moteur. L’enroulement de l’armature est l’enroulement principal à cause de laquelle l’EMF induit dans le moteur. Le rotateur transporte les enroulements de champ. Le flux de champ principal induit dans le rotor. Le rotor est conçu de deux manières, c’est-à-dire le rotor de poteau saillant et le rotor de poteau non saillant.
Le moteur synchrone utilise le rotor de poteau saillant. Le mot saillant signifie les pôles du rotor projetés vers les enroulements de l’armature. Le rotor du moteur synchrone est fabriqué avec les laminations de l’acier. Les laminations réduisent la perte de courant de Foucault qui se produit sur l’enroulement du transformateur. Le rotor de poteau saillant est principalement utilisé pour concevoir le moteur moyen et à basse vitesse. Pour l’obtention du rotor cylindrique à grande vitesse, est utilisé dans le moteur.
Travail des moteurs synchrones
Le stator et le rotor sont les deux parties principales du moteur synchrone. Le stator est la partie stationnaire et le rotor est la partie rotative de la machine. L’alimentation CA trois phases est donnée au stator du moteur.
Le stator et le rotor sont tous deux excités séparément. L’excitation est le processus d’induction du champ magnétique sur les parties du moteur à l’aide d’un courant électrique.
Lorsque l’alimentation triphasée est donnée au stator, le champ magnétique rotatif s’est développé entre le stator et l’espace du rotor. Le champ ayant des polarités mobiles est connu sous le nom de champ magnétique rotatif. Le champ magnétique rotatif se développe uniquement dans le système polyphase. En raison du champ magnétique rotatif, les pôles nord et sud se développent sur le stator.
Le rotor est excité par l’alimentation DC. L’alimentation DC induit les pôles nord et sud sur le rotor. Comme l’alimentation CC reste constante, le flux induit sur le rotor reste le même. Ainsi, le flux a une polarité fixe. Le pôle Nord se développe à une extrémité du rotor, et le pôle Sud se développe sur une autre extrémité.
L’AC est sinusoïdal. La polarité de la vague change dans chaque demi-cycle, c’est-à-dire que la vague reste positive dans le premier cycle de la première moitié et devient négative dans le cycle de la seconde moitié. Le demi-cycle positif et négatif de la vague développe respectivement les pôles nord et sud du stator.
Lorsque le rotor et le stator ont tous deux le même poteau du même côté, ils se repoussent. S’ils ont des pôles opposés, ils s’attirent. Cela peut facilement être compris à l’aide de la figure ci-dessous:
Le rotor attire vers le poteau du stator pour le premier demi-cycle de l’alimentation et repousse pour le deuxième mi-temps. Ainsi, le rotor ne devient pulsé qu’en un seul endroit. C’est la raison à cause de laquelle le moteur synchrone n’est pas auto-démarrant.
Le moteur principal est utilisé pour faire tourner le moteur. Le moteur principal tourne le rotor à sa vitesse synchrone. La vitesse synchrone est la vitesse constante de la machine dont la valeur dépend de la fréquence et des nombres du poteau de la machine.
Lorsque le rotor commence à tourner à sa vitesse synchrone, le moteur principal est déconnecté du moteur. Et l’alimentation DC est fournie au rotor à cause de laquelle le pôle Nord et Sud se développe à leurs extrémités
Les pôles nord et sud du rotor et du stator se verrouillent mutuellement. Ainsi, le rotor commence à tourner à la vitesse du champ magnétique rotatif. Et le moteur fonctionne à une vitesse synchrone. La vitesse du moteur ne peut être modifiée qu’en modifiant la fréquence de l’alimentation.
Caractéristiques principales du moteur synchrone
- La vitesse du moteur synchrone est indépendante de la charge, c’est-à-dire que la variation de la charge n’affecte pas la vitesse du moteur.
- Le moteur synchrone n’est pas auto-démarrant. Le moteur principal est utilisé pour faire tourner le moteur à sa vitesse synchrone.
- Le moteur synchrone fonctionne à la fois pour le facteur de puissance dirigeant et en retard.
Le moteur synchrone peut également être démarré à l’aide des enroulements d’amortisseur.