Qu'est-ce qu'un moteur AC à pôles ombrés

Le moteur à courant alternatif à pôles ombrés est un moteur monophasé. Il se caractérise par une structure simple et un coût faible, et est largement utilisé dans certains petits appareils électriques.

Principe de structure

Structure du stator

Le noyau du stator est généralement de type pôle saillant et possède plusieurs pôles magnétiques. Sur une partie de chaque pôle magnétique, il y aura un anneau court-circuit. Cet anneau court-circuit ressemble à "couvrir" une partie du pôle magnétique, d'où le nom de pôle ombré.

Par exemple, dans un moteur à deux pôles ombrés, il y a deux pôles saillants, et une partie de chaque pôle saillant est entourée par un anneau court-circuit. L'anneau court-circuit est généralement en cuivre et coopère avec la partie principale du champ magnétique du pôle.

Principe de fonctionnement

Lorsqu'une source d'alimentation en courant alternatif est connectée au bobinage du stator, un champ magnétique alternatif est généré dans les pôles. En raison de la présence de l'anneau court-circuit, le flux magnétique passant par l'anneau court-circuit est retardé par rapport au flux magnétique principal en temps.

Cela est dû au fait que, selon la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, le flux magnétique principal alternatif induira une force électromotrice dans l'anneau court-circuit, puis générera un courant induit. Ce courant induit générera à son tour un champ magnétique. Selon la loi de Lenz, ce champ magnétique entravera le changement du flux magnétique principal, faisant en sorte que le flux magnétique passant par l'anneau court-circuit soit retardé.

Par exemple, lorsque le flux magnétique principal atteint sa valeur maximale, le flux magnétique dans l'anneau court-circuit est toujours en phase de montée. Cette différence de phase du flux magnétique produira un effet similaire à un champ magnétique tournant à la surface du pôle magnétique, de sorte que le rotor du moteur subisse un couple et tourne.

Caractéristiques de performance

Caractéristiques de démarrage

Le moteur à pôles ombrés a la capacité de démarrer par lui-même. En raison du retard du champ magnétique généré par l'anneau court-circuit, le moteur peut démarrer automatiquement après l'allumage de l'alimentation.

Cependant, son couple de démarrage est relativement faible. Cela est dû à la distribution du champ magnétique et à la méthode de génération du champ magnétique tournant du moteur à pôles ombrés, qui déterminent que son couple de démarrage est limité, et il est généralement adapté aux occasions où la charge de démarrage est faible.

Par exemple, dans un petit ventilateur, la résistance de démarrage des pales du ventilateur est faible, et le moteur à pôles ombrés peut démarrer facilement et faire tourner le ventilateur.

Caractéristiques de fonctionnement

Lors du fonctionnement, la vitesse du moteur est essentiellement stable. Sa vitesse variera en fonction de la fréquence de l'alimentation et du nombre de paires de pôles magnétiques. Généralement, la vitesse est relativement basse.

Par exemple, sous une alimentation de 50 Hz, la vitesse synchrone d'un moteur à deux pôles ombrés est de 3000 tours par minute, mais la vitesse réelle de fonctionnement sera légèrement inférieure à la vitesse synchrone, et la fluctuation de vitesse est faible, ce qui permet de fournir une puissance de sortie relativement stable.

Efficacité et facteur de puissance

L'efficacité du moteur à pôles ombrés est faible. Cela est dû à sa méthode de génération de champ magnétique et à ses caractéristiques structurelles, qui entraînent une certaine perte d'énergie dans le processus de conversion d'énergie, y compris la perte de cuivre, la perte de fer, etc.

En même temps, le facteur de puissance est également relativement faible. Étant donné qu'il s'agit d'un moteur monophasé, et que la méthode de génération et de distribution du champ magnétique est relativement complexe, le rapport entre la puissance active et la puissance apparente est faible lors du fonctionnement du moteur.

Scénarios d'application

En raison de sa structure simple, de son faible coût et de sa capacité à démarrer par elle-même, les moteurs à pôles ombrés sont principalement utilisés dans des situations où les exigences de performance du moteur ne sont pas élevées et la charge est faible.

Les plus courants sont les petits ventilateurs électriques, les sèche-cheveux, les maquettes électriques, etc. Dans ces appareils, le moteur à pôles ombrés peut répondre aux exigences de puissance de base, et son faible coût répond également aux exigences économiques du produit.