Le moteur qui fonctionne sur le Principe de l’induction électromagnétique est connu comme le moteur à induction. L’induction électromagnétique est le phénomène dans lequel la force électromotive induit à travers le conducteur électrique lorsqu’il est placé dans un champ magnétique rotatif.
Le stator et le rotor sont deux parties essentielles du moteur. Le stator est la partie stationnaire, et il transporte les enroulements qui se chevauchent tandis que le rotor transporte l’enroulement principal ou champ. Les enroulements du stator sont également déplacés les uns des autres par un angle de 120 °.
Le moteur à induction est le single moteur excité, c’est-à-dire que l’alimentation est appliquée uniquement à la seule partie, c’est-à-dire stator. Le terme excitation signifie le processus d’induction du champ magnétique sur les parties du moteur.
Lorsque l’alimentation triphasée est donnée au stator, le champ magnétique rotatif produit dessus. La figure ci-dessous montre le champ magnétique rotatif configuré dans le stator:
Considérez que le champ magnétique rotatif induit dans le sens antihoraire. Le champ magnétique rotatif a des polarités mobiles. Les polarités du champ magnétique varient en ce qui concerne le demi-cycle positif et négatif de l’alimentation. Le changement de polarités fait tourner le champ magnétique.
Les conducteurs du rotor sont stationnaires. Ce conducteur stationnaire a coupé le champ magnétique rotatif du stator et en raison de l’induction électromagnétique, l’EMF induit dans le rotor. Cet EMF est connu sous le nom de FMF induit par le rotor, et c’est à cause du phénomène d’induction électromagnétique.
Les conducteurs du rotor sont court-circuités soit par les anneaux d’extrémité, soit à l’aide de la résistance externe. Le mouvement relatif entre le champ magnétique rotatif et le conducteur du rotor induit le courant dans les conducteurs de rotor. Au fur et à mesure que le courant traverse le conducteur, le flux y induit. La direction du flux du rotor est la même que celle du courant du rotor.
Maintenant, nous avons deux flux un à cause du rotor et un autre à cause du stator. Ces flux interagissent les uns avec les autres. À une extrémité du conducteur, les flux s’annulent et à l’autre extrémité, la densité du flux est très élevée. Ainsi, le flux à haute densité essaie de pousser le conducteur du rotor vers la région de flux de basse densité. Ce phénomène induit le couple sur le conducteur, et ce couple est connu sous le nom de couple électromagnétique.
La direction du couple électromagnétique et du champ magnétique rotatif est le même. Ainsi, le rotor commence à tourner dans la même direction que celui du champ magnétique rotatif.
La vitesse du rotor est toujours inférieure à celle du champ magnétique rotatif ou de la vitesse synchrone. Le rotor essaie de courir à la vitesse du rotor, mais il s’échappe toujours. Ainsi, le moteur ne fonctionne jamais à la vitesse du champ magnétique rotatif, et c’est la raison à cause de laquelle le moteur à induction est également connu sous le nom de moteur asynchrone.
Pourquoi le rotor ne fonctionne jamais à une vitesse synchrone?
Si la vitesse du rotor est égale à la vitesse synchrone, aucun mouvement relatif ne se produit entre le champ magnétique rotatif du stator et les conducteurs du rotor. Ainsi, l’EMF n’est pas induite sur le conducteur et un courant zéro se développe dessus. Sans courant, le couple n’est pas non plus produit.
En raison des raisons de mention ci-dessus, le rotor ne tourne jamais à une vitesse synchrone. La vitesse du rotor est toujours inférieure à la vitesse du champ magnétique rotatif.
Alternativement, la méthode du principe de travail du moteur d’induction peut également être expliquée comme suit.
Comprenons cela en considérant le conducteur unique sur le rotor stationnaire. Ce conducteur coupe le champ magnétique rotatif du stator. Considérez que le champ magnétique rotatif tourne dans le sens des aiguilles d’une montre. Selon la loi de Faraday sur l’induction électromagnétique, l’EMF induit dans le conducteur.
Comme le circuit du rotor est complété par la résistance externe ou par l’anneau d’extrémité, le rotor induit un FEM qui provoque le courant dans le circuit. La direction du rotor induit le courant est opposée à celle du champ magnétique rotatif. Le courant du rotor induit le flux dans le rotor. La direction du flux du rotor est la même que celle du courant.
L’interaction des flux de rotor et de stator développe une force qui agit sur les conducteurs du rotor. La force agit tangentiellement sur le rotor et induit donc le couple. Le couple pousse les conducteurs du rotor, et donc le rotor commence à se déplacer dans le sens du champ magnétique rotatif. Le rotor commence à se déplacer sans aucun système d’excitation supplémentaire et pour cette raison, le moteur est appelé le moteur autonome.
Le fonctionnement du moteur dépend de la tension induite sur le rotor, et donc elle est appelée le moteur à induction.