Les machines à courant continu

Les machines à courant continu

Les machines à courant continu contiennent des aimants permanents et une bobine entre ceux-ci, avec du courant électrique y circulant.

Pysique

Mots clés

moteur électrique, moteur, elektromotor, aimant, bobine, commutateur, brosse, courant, magnétisme, pôle, électro-aimant, aimant permanent, noyau de fer, énergie, électrique, en rotation, électricité, électron, physique, machine

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Scènes

Moteur

Un moteur à courant continu est un simple moteur électrique fonctionnant au courant continu.

Ses parties principales sont le rotor (la partie rotative) et le stator (la partie stationnaire). Le stator est un aimant permanent qui entoure le rotor. Le rotor comporte au moins une bobine qui est entourée autour d'un noyau de fer (c'est-à-dire un électroaimant).

Quand du courant électrique est fourni à la bobine métallique, un champ magnétique est généré autour de celle-ci. Par conséquent, la bobine va fonctionner comme aimant : elle va tourner afin de s'aligner avec le champ magnétique permanent du stator. Cependant, une fois qu'elle atteint une position stable, le commutateur change la direction du courant électrique. Cela fait que le rotor continue à tourner à la recherche d'une position stable. Il continuera de tourner tant que le moteur reçoit du courant électrique.

La bobine reçoit son alimentation en énergie via les segments en anneaux du commutateur rotatif qui, à son tour, reçoit son alimentation via les brosses.

Les brosses sont généralement faites en carbone puisque avec l'usure, les particules de carbone sont facilement éjectées du moteur. Si les brosses étaient faites en métal, des particules de métal se déposeraient dans le commutateur, causant un court-circuit. Quand nous voyons des étincelles dans un moteur électrique en fonctionnement, elles sont formées au niveau des brosses.

Les moteurs électriques qui consistent en une seule bobine ont une position à partir de laquelle ils ne peuvent pas redémarrer. Les moteurs à courant direct plus complexes contiennent donc plus d'une bobine, leur fonctionnement est donc continu et ils peuvent toujours démarrer. Dans ceux-ci, le commutateur ne consiste pas de deux, mais plusieurs segments annuaires. Il y a aussi des moteurs à courant direct dans lesquels le stator est aussi un électroaimant.

Structure

  • aimant
  • bobine - Quand du courant électrique est approvisionné dans une bobine de métal, un champ magnétique est généré autour de la bobine, qui fonctionnera comme aimant: elle va tourner afin de s'aligner avec le champ magnétique permanent du stator.
  • commutateur - Le commutateur tourne avec le rotor du moteur à courant continu. Il reçoit du courant électrique des brosses et le transmet à la ou les bobine(s) du rotor. Dans le moteur à courant continu le plus simple, il y a deux pôles, le commutateur consiste donc en deux segments. Quand il tourne, les pôles du courant électrique sont échangés tous les 180°.
  • brosse - Le courant électrique s'écoule via la brosse dans le commutateur puis dans la bobine. Elle est généralement faite en carbone.
  • noyau de fer - La fonction du noyau de fer est de renforcer le champ magnétique créé par la bobine.
  • bague d'étanchéité

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