Utilisation et fonction de la bague d'induction et du balai dans le moteur à induction

La bague de glissement et la brosse dans le moteur à induction sont principalement utilisées dans le moteur à induction à rotor bobiné, plutôt que dans le moteur à induction à rotor cage. Dans le moteur à induction à rotor bobiné, l'utilisation et la fonction de la bague de glissement et de la brosse comprennent principalement les aspects suivants :

Bague de glissement

La bague de glissement est un anneau métallique fixé sur l'arbre du moteur, généralement en cuivre. Le nombre de bagues de glissement dépend de la conception du moteur et est généralement le même que le nombre de phases des enroulements du rotor. Les principales fonctions de la bague de glissement sont les suivantes :

• Transfert de puissance : La bague de glissement permet à une résistance externe ou à un contrôleur de faire une connexion électrique aux enroulements du rotor par le biais d'une connexion à un circuit externe, modifiant ainsi la résistance des enroulements du rotor.

• Rotation mécanique : La bague de glissement tourne avec le rotor du moteur pour assurer un bon contact avec la brosse pendant la rotation du rotor.

Brosse électrique

Les brosses sont des composants en carbone ou en graphite-métal installés dans le boîtier du moteur, qui sont en contact avec la bague de glissement et transmettent le courant. Les principales fonctions de la brosse sont les suivantes :

• Connexion conductrice : La brosse maintient le contact avec la bague de glissement, formant un chemin conducteur qui permet au circuit externe d'établir une connexion électrique avec l'enroulement du rotor.

• Compensation de l'usure : En raison du frottement entre la brosse et la bague de glissement, la brosse est conçue comme une pièce remplaçable pour compenser l'usure et assurer un bon contact sur une longue période.

Le principe de fonctionnement du moteur à induction à rotor bobiné

L'enroulement du rotor du moteur à induction à rotor bobiné peut être connecté au circuit externe, via la bague de glissement et la brosse, et peut être connecté à une résistance externe ou à un dispositif de régulation de vitesse. L'objectif principal est d'améliorer les performances de démarrage ou d'atteindre un contrôle de vitesse :

•  Amélioration des performances de démarrage : Au démarrage, les résistances externes connectées par les bagues de glissement et les brosses peuvent augmenter la résistance des enroulements du rotor, augmentant ainsi le couple de démarrage et réduisant le courant de démarrage. Une fois que le moteur accélère à une vitesse suffisamment élevée, la résistance externe peut être court-circuitée ou progressivement réduite pour restaurer l'état de fonctionnement normal du moteur.

• Contrôle de vitesse : En ajustant la résistance externe des enroulements du rotor, on peut modifier la vitesse de fonctionnement du moteur. Cette méthode est appelée régulation de vitesse par résistance du rotor.

Avantage

• Augmentation du couple de démarrage : Le couple de démarrage peut être significativement augmenté en augmentant la résistance du rotor.

• Réduction du courant de démarrage : Le courant de démarrage peut être efficacement contrôlé pour réduire l'impact sur le réseau.

• Capacité de contrôle de vitesse : Un certain degré de contrôle de vitesse peut être atteint par la résistance externe.

Inconvénient

• Complexité accrue :Comparé au moteur à induction à rotor cage, le moteur à induction à rotor bobiné a ajouté des composants tels que les bagues de glissement et les brosses, rendant la structure du moteur plus complexe.

• Nécessité d'entretien : les bagues de glissement et les brosses doivent être vérifiées et remplacées régulièrement, augmentant les coûts de maintenance.

• Perte d'efficacité : L'augmentation de la résistance du rotor entraînera une perte d'efficacité.

Scénario d'application

Les moteurs à induction à rotor bobiné sont couramment utilisés dans les applications nécessitant un grand couple de démarrage ou un contrôle de vitesse, comme dans les applications industrielles telles que les équipements de démarrage lourd, les grues et les treuils.

Résumé

La bague de glissement et la brosse jouent un rôle clé dans la connexion des enroulements du rotor avec le circuit externe dans le moteur à induction à rotor bobiné, par lequel les performances de démarrage du moteur peuvent être optimisées et le contrôle de vitesse peut être réalisé.