Qu'est-ce qu'un entraînement à moteur synchrone?

Qu'est-ce qu'un entraînement synchrone à moteur synchrone ?

Présentation du moteur synchrone

Les moteurs synchrones ne démarrent pas d'eux-mêmes, ce qui présente un défi unique. Pour comprendre leurs méthodes de démarrage, il est essentiel de connaître brièvement les types d'alimentation et les composants du moteur, en particulier le rotor et le stator.

Le stator des moteurs synchrones est similaire à celui des moteurs à induction, mais la seule différence réside dans le rotor, qui reçoit une alimentation continue (DC) pour les moteurs synchrones.

 Avant d'explorer comment les moteurs synchrones sont démarrés, il est crucial de comprendre pourquoi ils ne démarrent pas d'eux-mêmes. Lorsqu'une alimentation triphasée énergise le stator, elle génère un flux magnétique tournant à vitesse synchrone. Si le rotor, alimenté en courant continu, agit comme un aimant avec deux pôles saillants, il a du mal à s'aligner et à tourner avec ce champ en mouvement rapide.

Le rotor, étant initialement stationnaire, ne peut pas atteindre la vitesse synchrone du champ magnétique. Il reste bloqué en raison du mouvement rapide des pôles opposés, conduisant à un blocage—ce qui explique pourquoi les moteurs synchrones ne démarrent pas par eux-mêmes. Pour démarrer, ils fonctionnent initialement comme des moteurs à induction sans alimentation continue au rotor, jusqu'à ce qu'ils atteignent une vitesse suffisante pour engager, ou "pull in", ce qui sera détaillé plus loin.

Une autre méthode de démarrage des entraînements de moteurs synchrones est l'utilisation d'un moteur externe. Dans cette méthode, le rotor du moteur synchrone est fait tourner par un moteur externe et lorsque la vitesse du rotor atteint une vitesse proche de la vitesse synchrone, le champ DC est activé et l'engagement se produit. Dans cette méthode, le couple de démarrage est très faible et ce n'est pas une méthode très populaire.

Processus de démarrage

Les moteurs synchrones ne démarrent pas d'eux-mêmes ; ils fonctionnent initialement comme des moteurs à induction ou utilisent un moteur externe pour atteindre des vitesses proches de la vitesse synchrone avant d'activer le champ DC.

Principe de fonctionnement du moteur synchrone

Le principe de fonctionnement implique un rotor alimenté en courant continu qui crée un champ magnétique qui se synchronise avec le champ tournant du stator pour atteindre la vitesse synchrone.

Freinage des moteurs synchrones

Trois types de freinage courants sont le freinage régénératif, le freinage dynamique et le freinage par inversion. Cependant, seul le freinage dynamique est adapté aux moteurs synchrones—le freinage par inversion est théorique mais non pratique en raison de son potentiel de causer des perturbations graves. Pendant le freinage dynamique, le moteur est déconnecté de son alimentation et connecté à un résistor triphasé, transformant le moteur en un générateur synchrone qui dissipe l'énergie de manière sûre à travers les résistances.

Technique d'engagement

La bonne synchronisation de l'activation du champ DC est cruciale pour minimiser la différence de vitesse et assurer une accélération fluide jusqu'à la vitesse synchrone.