Comment est produit le champ magnétique tournant dans le stator?
Le principe de génération d'un champ magnétique rotatif dans le stator
Dans un moteur électrique, le champ magnétique rotatif à l'intérieur du stator est généré par un processus spécifique qui implique les principes fondamentaux de l'électromagnétisme. Voici une explication détaillée :
Principes de base
La génération d'un champ magnétique rotatif repose principalement sur le courant alternatif triphasé et la configuration des enroulements triphasés. Plus précisément, lorsque le courant alternatif triphasé est appliqué aux enroulements triphasés du stator (ces enroulements sont espacés de 120° en angle électrique dans l'espace), un champ magnétique rotatif est produit entre le stator et le rotor. Ce processus peut être compris à travers les étapes suivantes :
Introduction du courant alternatif triphasé
Tout d'abord, le courant alternatif triphasé est introduit dans les enroulements triphasés du stator. Ces trois phases de courant alternatif ont la même fréquence mais une différence de phase de 120° entre elles. Cette différence de phase assure que les changements de courant n'ont pas lieu simultanément dans tous les enroulements, mais se produisent en séquence.
La formation des champs magnétiques et la rotation
Lorsque le courant passe à travers les enroulements, il génère un champ magnétique autour d'eux. En raison de la différence de phase entre les courants triphasés, ces champs magnétiques ne sont pas statiques mais se déplacent dans l'espace au fil du temps. Plus précisément, lorsque le courant dans un enroulement atteint son pic, les courants dans les deux autres enroulements sont à différents stades (par exemple, l'un est proche de zéro et l'autre s'approche du pic). Ces changements de courant provoquent des modifications continues de la direction et de l'intensité du champ magnétique dans l'espace, formant ainsi un champ magnétique rotatif.
La direction du champ magnétique rotatif
La direction du champ magnétique rotatif dépend de la séquence de phase du courant triphasé. Si le courant triphasé change dans l'ordre U-V-W, le champ magnétique rotatif résultant tournera dans le sens horaire dans l'espace. À l'inverse, si la séquence de courant de deux phases des enroulements est inversée (par exemple, devenant U-W-V), le champ magnétique rotatif tournera dans le sens antihoraire.
Facteurs
La vitesse du champ magnétique rotatif est non seulement liée à la fréquence du courant, mais aussi au nombre de paires de pôles. Pour un moteur à deux pôles, la vitesse de rotation du champ magnétique est égale à la vitesse de variation du courant alternatif triphasé. Cependant, pour un moteur à quatre pôles, la vitesse du champ magnétique rotatif est réduite de moitié.
Résumé
En résumé, le champ magnétique rotatif dans le stator est obtenu en alimentant les enroulements triphasés avec un courant alternatif triphasé ayant une différence de phase de 120°. Cette configuration permet au champ magnétique de se déplacer continuellement dans l'espace, formant un champ magnétique rotatif. En ajustant la séquence de phase du courant, on peut modifier la direction du champ magnétique rotatif ; et en modifiant la fréquence du courant ou le nombre de paires de pôles magnétiques, on peut réguler la vitesse du champ magnétique rotatif. Ce principe est largement utilisé dans divers types de moteurs électriques, y compris les moteurs asynchrones triphasés et les moteurs synchrones.
