Composants d'un moteur asynchrone triphasé

Un moteur asynchrone triphasé, également appelé moteur à induction, est largement utilisé dans les applications industrielles en raison de sa fiabilité et de son efficacité. Comprendre les composants clés de ce moteur est essentiel pour toute personne impliquée dans sa conception, sa maintenance ou son fonctionnement. Les composants principaux comprennent le stator, le rotor, les roulements, le boîtier, les flasques et divers accessoires électriques.

1. Stator
Le stator est la partie fixe du moteur et est essentiel à son fonctionnement. Il est constitué de noyaux de fer laminés, qui contribuent à réduire les pertes d’énergie dues aux courants de Foucault. Le stator est équipé d'enroulements triphasés qui créent un champ magnétique tournant lorsqu'une tension alternative est appliquée. Ce champ tournant induit un courant dans le rotor, conduisant à la production de couple. La qualité de construction du stator a un impact direct sur l’efficacité et les performances du moteur.

2. Rotor
Le rotor est l'élément tournant du moteur, situé à l'intérieur du stator. Il existe deux principaux types de rotors : les rotors à cage d'écureuil et les rotors bobinés.

Rotor à cage d'écureuil : Il s'agit du type le plus courant, comportant des barres conductrices disposées en forme cylindrique. Les barres sont court-circuitées aux deux extrémités, formant une structure en forme de cage. La simplicité et la robustesse du rotor à cage d'écureuil le rendent adapté à une large gamme d'applications.

Rotor enroulé : ce rotor contient des enroulements similaires au stator. Il est souvent utilisé dans les applications nécessitant un couple de démarrage élevé. Les rotors bobinés peuvent être connectés à des résistances externes pour améliorer les performances de démarrage.

3. Roulements
Les roulements soutiennent le rotor et facilitent une rotation fluide. Ils sont essentiels pour réduire les frottements et l’usure. Le choix du type de roulement peut affecter la fiabilité et les besoins de maintenance du moteur. Les types courants de roulements utilisés dans les moteurs asynchrones triphasés comprennent les roulements à billes et les roulements à rouleaux, qui sont choisis en fonction des exigences de charge et de vitesse du moteur.

4. Logement
Le boîtier, ou cadre, renferme les composants internes du moteur et les protège des facteurs environnementaux tels que la poussière, l’humidité et les dommages mécaniques. Il assure également l’intégrité structurelle et aide à dissiper la chaleur générée pendant le fonctionnement. Le matériau et la conception du boîtier peuvent influencer les performances thermiques et la durée de vie du moteur.

5. Boucliers d'extrémité
Les flasques d'extrémité sont montés aux deux extrémités du boîtier et remplissent de multiples fonctions. Ils soutiennent les roulements, protègent les composants internes et contribuent à la résistance structurelle globale du moteur. La conception des flasques peut varier en fonction de la taille du moteur et des exigences de l'application.

6. Accessoires électriques
Divers accessoires électriques sont intégrés au moteur asynchrone triphasé pour améliorer sa fonctionnalité et son contrôle. Ceux-ci peuvent inclure :

Boîte à bornes : C'est là que sont effectuées les connexions électriques aux enroulements du moteur. Il fournit un point sûr et accessible pour connecter les câbles d’alimentation.

Dispositifs de protection : des relais de surcharge thermique et des disjoncteurs sont souvent inclus pour protéger le moteur contre la surchauffe et les défauts électriques. Ces dispositifs déconnectent automatiquement le moteur de l'alimentation électrique en cas de surcharge, garantissant ainsi sécurité et longévité.

Systèmes de contrôle de vitesse : dans certaines applications, des entraînements à fréquence variable (VFD) sont utilisés pour contrôler les caractéristiques de vitesse et de couple du moteur. Les VFD ajustent la fréquence de l'alimentation électrique, permettant une plus grande flexibilité et des économies d'énergie.