Définition: Le moteur à induction à pôle ombragé est simplement un moteur à induction monophasé à démarrage automatique dont l’un des pôles est ombragé par l’anneau de cuivre. L’anneau en cuivre est aussi appelé anneau ombré. Cet anneau de cuivre fait office d’enroulement secondaire pour le moteur. Le moteur à pôles ombrés ne tourne que dans un sens particulier et le mouvement inverse du moteur n’est pas possible.
Pourquoi le moteur à induction à pôle ombragé est-il conçu pour une faible puissance nominale ?
Les pertes de puissance sont très élevées dans le moteur à induction à pôles ombragés et le facteur de puissance du moteur est faible. Le couple de démarrage induit dans le moteur à induction est également très faible. Pour les raisons suivantes, le moteur a un faible rendement. Ainsi, leurs conceptions restent petites et le moteur a une faible puissance nominale.
Construction d’un moteur à induction à pôle ombragé
Le moteur à pôles ombragés peut avoir deux ou quatre pôles. Ici dans cet article, nous utilisons le moteur bipolaire par souci de simplicité. La vitesse du moteur est inversement proportionnelle au nombre de pôles utilisés dans le moteur.
Stator – Le stator du moteur à pôles ombrés possède un pôle saillant. Le pôle saillant signifie que les pôles de l’aimant sont projetés vers l’armature du moteur. Chaque pôle du moteur est excité par sa bobine d’excitation. Les anneaux de cuivre ombragent les boucles. Les boucles sont connues sous le nom de bobine d’ombrage.
Les pôles du moteur sont laminés. La stratification signifie que plusieurs couches de matériau sont utilisées pour fabriquer les poteaux. Ainsi, la force du poteau augmente.
La fente est construite à une certaine distance du bord des poteaux. La bobine de cuivre en court-circuit est placée dans cet emplacement. La partie recouverte par l’anneau de cuivre est appelée partie ombrée et celle qui n’est pas recouverte par les anneaux est appelée partie non ombrée.
Rotor – Le moteur à pôles ombragés utilise le rotor à cage d’écureuil. Les barres du rotor sont inclinées à un angle de 60º. L’inclinaison peut être effectuée pour obtenir un meilleur couple de démarrage.
La construction du moteur est très simple car il ne contient aucun collecteur, balais, anneaux collecteurs, etc., ni aucune autre pièce. Le moteur à induction à pôles ombragés ne possède aucun interrupteur centrifuge. Ainsi, les risques de panne du moteur sont moindres.
L’interrupteur centrifuge est le type d’interrupteur électrique qui commence à fonctionner en utilisant la force centrifuge générée par l’arbre rotatif. Il est également utilisé pour contrôler la vitesse de l’arbre.
Moteur à induction à pôle ombragé fonctionnant
Lorsque l’alimentation est connectée aux enroulements du rotor, le flux alternatif induit dans le noyau du rotor. La petite partie du flux est liée à la bobine ombrée du moteur car elle est court-circuitée. La variation du flux induit la tension à l’intérieur de l’anneau à cause de laquelle le courant circulant y induit.
Le courant circulant développe dans l’anneau un flux qui s’oppose au flux principal du moteur. Le flux induit dans la partie ombrée du moteur, c’est-à-dire a, et la partie non ombrée du moteur, c’est-à-dire b, présentent une différence de phase. Le flux du moteur principal et le flux annulaire ombré ont également un déplacement spatial d’un angle de 90°.
Le schéma de connexion du moteur à pôles ombragés est présenté ci-dessous :
Comme il y a un déplacement temporel et spatial entre les deux flux, le champ magnétique tournant induit dans la bobine. Le champ magnétique tournant développe le couple de démarrage dans le moteur. Le champ tourne de la partie non ombrée vers la partie ombrée du moteur.
Applications du moteur à induction à pôle ombragé
Les différentes applications du moteur à pôles ombragés sont les suivantes :
- Ils conviennent aux petits appareils comme les relais et les ventilateurs en raison de leur faible coût et de leur démarrage facile.
- Utilisé dans les ventilateurs d’extraction, les sèche-cheveux et également les ventilateurs de table.
- Utilisé dans les équipements de climatisation et de réfrigération et les ventilateurs de refroidissement.
- Tourne-disques, magnétophones, projecteurs, photocopieurs.
- Utilisé pour démarrer des horloges électroniques et des moteurs de synchronisation synchrone monophasés.
Ce type de moteur est utilisé pour entraîner des appareils nécessitant un faible couple de démarrage.