Structure de base d'un moteur à courant alternatif asynchrone triphasé

Un moteur asynchrone triphasé-se compose de deux parties de base : un stator fixe et un rotor rotatif. Le rotor est logé dans la cavité du stator et soutenu par des roulements sur deux couvercles d'extrémité. Pour garantir que le rotor puisse tourner librement à l'intérieur du stator, un espace, appelé entrefer, doit exister entre le stator et le rotor. L'entrefer est un paramètre très important du moteur ; sa taille et sa symétrie affectent considérablement les performances du moteur.

Stator : le stator se compose des enroulements de stator triphasés, du noyau du stator et du cadre.

Les enroulements triphasés du stator-constituent le circuit électrique du moteur asynchrone et jouent un rôle crucial dans son fonctionnement, étant l'élément clé dans la conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique. Les enroulements triphasés du stator-ont une structure symétrique, généralement avec six bornes U1, U2, V1, V2, W1 et W2, logées dans une boîte de jonction à l'extérieur du châssis du moteur. Ils sont connectés en configuration étoile (Y) ou triangle (△) selon les besoins. Le noyau du stator fait partie du circuit magnétique du moteur asynchrone. Étant donné que le champ magnétique principal tourne par rapport au stator à une vitesse synchrone, pour réduire les pertes dans le noyau, il est constitué de tôles d'acier au silicium à haute perméabilité - de 0,5 mm d'épaisseur. Les deux faces des tôles d'acier au silicium sont recouvertes d'un vernis isolant pour réduire les pertes par courants de Foucault.

Le châssis du moteur, également appelé boîtier, supporte principalement le noyau du stator et supporte la force de réaction générée par l'ensemble du moteur sous charge. La chaleur générée par les pertes internes pendant le fonctionnement est également évacuée à travers le châssis. Les châssis des moteurs de taille moyenne et petite sont généralement en fonte. Les gros moteurs, en raison de leur plus grande taille et de l'inconvénient du moulage, sont souvent soudés à partir de plaques d'acier.

Le rotor d'un moteur asynchrone se compose d'un noyau de rotor, d'enroulements de rotor et d'un arbre.

Le noyau du rotor fait également partie du circuit magnétique du moteur et est également constitué de tôles d'acier au silicium empilées. Contrairement aux tôles du noyau du stator, les tôles du noyau du rotor comportent des fentes découpées dans leur circonférence extérieure. Le noyau du rotor empilé comporte de nombreuses fentes de forme uniforme sur sa surface cylindrique extérieure pour loger les enroulements du rotor.

Les enroulements du rotor constituent une autre partie du circuit du moteur asynchrone. Leur fonction est de couper le champ magnétique du stator, générant une force et un courant électromoteurs induits, et sous l'influence du champ magnétique, provoquant la rotation du rotor. Leur structure peut être divisée en deux types : les enroulements en cage d'écureuil-et les enroulements de rotor enroulés-. Les principales caractéristiques de ces deux types de rotors sont : les rotors à cage d'écureuil-sont de structure simple, faciles à fabriquer, économiques et durables ; Les rotors bobinés-ont une structure complexe et sont coûteux, mais une résistance externe peut être introduite dans le circuit du rotor pour améliorer les performances de démarrage et de régulation de vitesse.

L'enroulement du rotor à cage d'écureuil-se compose de barres conductrices placées dans les fentes du rotor et d'anneaux d'extrémité aux deux extrémités. Pour économiser l'acier et améliorer la productivité, les barres conductrices et les anneaux d'extrémité des moteurs asynchrones de petite -puissance sont généralement moulés en une seule pièce à partir d'aluminium fondu ; pour les moteurs de haute -puissance, la qualité de la fonte d'aluminium étant difficile à garantir, des barres de cuivre sont souvent insérées dans les fentes du noyau du rotor et des bagues d'extrémité sont ensuite soudées aux deux extrémités. Les enroulements du rotor à cage d'écureuil-se ferment automatiquement, ne nécessitant aucune alimentation externe. Sa forme ressemble à une cage, d'où son nom.

Entrefer : l'entrefer dans un moteur asynchrone est très petit, généralement de 0,2 à 2 mm pour les moteurs de petite et moyenne taille-. Un entrefer plus grand entraîne une plus grande réluctance magnétique, nécessitant un courant d’excitation plus important pour générer le même champ magnétique. En raison de l'entrefer, la réluctance magnétique d'un moteur asynchrone est bien supérieure à celle d'un transformateur, donc le courant d'excitation d'un moteur asynchrone est également beaucoup plus important. Le courant d'excitation d'un transformateur est d'environ 3 % de son courant nominal, tandis que celui d'un moteur asynchrone est d'environ 30 % de son courant nominal. Puisque le courant d’excitation est réactif, un courant d’excitation plus important est plus souhaitable.