À le moteur est un appareil électrique qui convertit l'entrée électrique en sortie mécanique, où l'entrée électrique peut être sous forme de courant ou de tension et la sortie mécanique peut être sous forme de couple ou de force. Moteur se composent de deux parties principales, à savoir le stator et le rotor, où le stator est une partie fixe du moteur et le rotor est une partie rotative du moteur. Un moteur qui fonctionne sur le principe de la répulsion est connu comme un moteur de répulsion, où la répulsion a lieu entre deux champs magnétiques du stator ou d'un rotor. Le moteur de répulsion est un monophasé moteur.

Qu'est-ce que le moteur de répulsion?

Définition: Un moteur de répulsion est un moteur électrique monophasé qui fonctionne en fournissant une entrée CA (courant alternatif). Les trains électriques sont la principale application du moteur de répulsion. Il démarre comme un moteur de répulsion et fonctionne comme un moteur à induction, où le couple de démarrage doit être élevé pour le moteur de répulsion et de très bonnes caractéristiques de fonctionnement pour le moteur à induction.

Construction du moteur de répulsion

Il s'agit d'un moteur à courant alternatif monophasé, qui se compose d'un noyau polaire qui est le pôle nord et le pôle sud d'un aimant. La construction de ce moteur est similaire au moteur à induction à phase séparée et Moteur série DC. Le rotor et le stator sont les deux principaux composants des moteurs à couplage inductif. L'enroulement de champ (ou un enroulement de type distribué ou le stator) est similaire à l'enroulement principal du moteur à induction à phase séparée. Par conséquent, le flux est uniformément réparti et l'écart entre le stator et le rotor est diminué et la réluctance est également diminuée, ce qui améliore à son tour le facteur de puissance.

Le rotor ou l'armature est similaire au moteur en série à courant continu qui est pourvu d'un enroulement de type tambour connecté au commutateur, où le commutateur est à son tour connecté à des balais de charbon qui sont court-circuités. Un mécanisme porte-balais fournit un vilebrequin variable pour changer la direction ou l'alignement des balais le long de l'axe. Par conséquent, le couple produit au cours de ce processus aide à contrôler la vitesse. L'énergie dans le moteur de répulsion est transférée à travers le transformateur l'action ou par l'action d'induction (où la force électromotrice est transférée entre le stator et le rotor).

Copie de la construction du moteur à induction

construction-de-répulsion-moteur-copie

Principe de fonctionnement

Le moteur de répulsion fonctionne sur le principe de la répulsion où deux pôles d'un aimant se repoussent. Le principe de fonctionnement du moteur de répulsion peut être expliqué à partir de 3 cas de α, en fonction de la position de l'aimant comme suit.

Cas (i) : Lorsque α = 90⁰

Supposons que les brosses «C et D» sont alignées verticalement à 90 degrés et le rotor aligné horizontalement le long de l'axe d (axe de champ) qui est la direction du courant. Du principe de La loi de Lenz, on sait que la force électromotrice induite dépend principalement du flux statorique et de la direction du courant (qui repose sur l'alignement des balais). Par conséquent, la force électromotrice nette de la brosse de «C à D» est «0» comme indiqué dans le diagramme, qui est représenté par «x» et «.» Il n'y a pas de flux de courant dans le rotor, donc Ir = 0. Quand non le courant passe dans le rotor, puis il agit comme un transformateur à circuit ouvert. Par conséquent, le courant du stator Is = moins. La direction du champ magnétique est dans la direction de l’axe de la brosse, où l’axe du champ du stator et du rotor est déphasé de 180 degrés, le couple généré est «0» et l’induction mutuelle induite dans le moteur est «0».

Position à 90 degrés

Maisons (ii) : Lorsque α = 0⁰

Maintenant, les brosses «C et D» sont orientées le long de l’axe d et sont court-circuitées. Par conséquent, la force électromotrice nette induite dans le moteur est très élevée, ce qui génère le flux entre les enroulements. La force électromotrice nette peut être représentée par «x» et «.» Comme indiqué sur la figure. C'est similaire à un transformateur en court-circuit. Où le courant du stator et l'induction mutuelle sont des maxima ce qui signifie Ir = Is = maximum. Sur la figure, nous pouvons observer que les champs du stator et du rotor sont opposés à 180 degrés en phase, ce qui signifie que le couple généré s'opposera, de sorte que le rotor ne peut pas tourner.

α = 0 angle

Cas (iii): Lorsque α = 450

Lorsque les brosses «C et D» sont inclinées à un certain angle (45 degrés) et que les brosses sont en court-circuit. Supposons que le rotor (axe de la brosse) est fixe et que le stator tourne. L’enroulement du stator est représenté par le nombre «Ns» de spires effectives et le courant passant est «Is», le champ produit par le stator est dans la direction «Is Ns» qui est le stator MMF comme indiqué sur la figure. La MMF (force magnétomotrice) est résolue en deux composantes (MMF1 et MMF2), où MMF1 est avec la direction de la brosse (Is Nf) et MMF2 est perpendiculaire à la direction de la brosse (Is Nt) qui est la direction du transformateur, et 'α 'est l'angle entre' Is Nt 'et' Is Nf '. Par conséquent, le flux produit par ce champ en deux composantes est «Is Nf» et «Is Nt». La force électromotrice induite dans le rotor produit un flux le long de l'axe q.

position angulaire inclinée

Le champ produit par le rotor le long de l'axe de la brosse est représenté mathématiquement comme suit

Is Nt = Is Ns cos α ……… .. 1

Nt = Ns Cos α ………… 2

Nf = Ns Sin α ………… 3

Étant donné que l’axe magnétique «T» et l’axe de la brosse coïncident avec le rotor, le MMF qui se trouve le long de l’axe de la brosse est égal au flux généré par le stator.

dérivation du couple

L'équation du couple est donnée par

Ґ α (MMF axe d stator) * (MMF axe q rotor) ……… .4

Ґ α (Is Ns Sin α) (Is Ns cos α) ……… ..5

Ґ α I 2s N 2s Sin α cos α [on sait que Sin2 α = 2 Sin α cos α] ……… .6

Ґ α ½ (I 2s N 2s Sin2 α) …… .7

Ґ α K I 2s N 2s Sin2 α [Lorsque α = 0 Couple = 0 ………. .8

K = valeur constante α = π / 4 Couple = maximum

Représentation graphique

En pratique, il s’agit d’un problème qui peut être présenté sous forme graphique, où l’axe des x est représenté par «α» et l’axe des y est représenté par «courant».

représentation graphique

A partir du graphique, on peut observer que le courant est directement proportionnel à α
La valeur actuelle est 0 lorsque α = 90⁰ qui est similaire au transformateur à circuit ouvert
Le courant est maximal lorsque α = 0⁰ qui est similaire au transformateur de court-circuit comme indiqué dans le graphique.
Où est est le courant du stator.
L'équation de couple peut être donnée par Ґ α K I 2s N 2s Sin2 α.
En pratique, on observe que le couple est maximal si α est compris entre 150 et 300.

Classification du moteur de répulsion

Il existe trois types de moteurs de répulsion,

Type compensé

Il se compose d'un enroulement supplémentaire à savoir un enroulement de compensation et une paire de balais supplémentaire est placée entre les balais (court-circuités). L'enroulement de compensation et une paire de balais sont connectés en série pour améliorer les facteurs de puissance et de vitesse. Un moteur de type compensé est utilisé là où une puissance élevée est requise à la même vitesse.

moteur de répulsion de type compensé

Type d'induction de démarrage par répulsion

Il commence par la répulsion des bobines et fonctionne avec le principe d'induction, où la vitesse est maintenue constante. Il a un seul stator et rotor similaire à l'armature CC et un commutateur où un mécanisme de centrifugation court-circuite les barres de commutateur et a un couple plus élevé (6 fois) que le courant dans la charge. L'opération de répulsion peut être comprise à partir du graphique, c'est-à-dire que lorsque la fréquence de la vitesse synchrone augmente, le pourcentage de charge de couple complet commence à diminuer, où à un moment donné, les pôles de l'aimant subissent une force de répulsion et passent en mode d'induction. Ici, nous pouvons observer la charge qui est inversement proportionnelle à la vitesse.

graphe-moteur-induction-démarrage-répulsion

Il fonctionne sur le principe de la répulsion et de l'induction, qui se compose d'un enroulement de stator, d'un enroulement de 2 rotors (où l'un est une cage d'écureuil et un autre enroulement CC). Ces enroulements sont court-circuités au commutateur et à deux balais. Il fonctionne dans une condition où la charge peut être réglable et dont le couple de démarrage est de 2,5-3.

de type répulsion

Avantages

Les avantages sont

La valeur élevée du couple de démarrage
La vitesse n'est pas limitée
En ajustant la valeur de «α», nous pouvons ajuster le couple, où nous pouvons augmenter la vitesse en fonction du réglage du couple.
En ajustant la position des brosses, nous pouvons contrôler facilement le couple et la vitesse.

Désavantages

Les inconvénients sont

“comment fonctionne un moniteur crt ”

La vitesse varie avec la variation de la charge
Le facteur de puissance est moindre sauf pour les vitesses élevées
Le coût est élevé
Maintenance élevée.

Applications

Les applications sont

Ils sont utilisés là où il y a un besoin de couple de démarrage avec des équipements à grande vitesse
Enrouleurs de bobine: où nous pouvons ajuster la vitesse de manière flexible et facile et la direction peut également être modifiée en inversant la direction de l'axe de la brosse.
Jouets
Ascenseurs, etc.

FAQ

1). Quel est l'angle de répulsion du moteur de répulsion?

À un angle de 45 degrés, il éprouve de la répulsion.

2). Le moteur de répulsion est basé sur quel principe?

Il est basé sur le principe de répulsion

3). Quels sont les deux principaux composants du moteur de répulsion?

Le stator et le rotor sont les deux principaux composants du moteur.

4). Comment contrôler le couple dans le moteur de répulsion?

Le couple peut être contrôlé en ajustant les brosses primaires du moteur

5). Classification du moteur de répulsion

Ils sont classés en 3 types

Type de répulsion
Moteur à induction à démarrage par répulsion
Type compensé

Ainsi, c'est un vue d'ensemble du moteur de répulsion qui fonctionne sur le principe de la répulsion. Il comporte deux composants importants, à savoir le stator et le rotor. Le principe de fonctionnement du moteur peut être compris dans trois cas d'angles (0, 90,45 degrés) basés sur la position des balais et les champs générés. Le moteur ne subit un effet répulsif qu'à 45 degrés. Ces moteurs sont utilisés là où le couple de démarrage est fortement requis. Le principal avantage est que le couple peut être contrôlé en ajustant les brosses.