Moteur électrique

Un moteur électrique à courant continu est une machine tournante qui exploite le fait qu'un conducteur placé perpendiculairement à un champ magnétique et parcouru par un courant se déplace en fauchant le champ magnétique: il est donc capable de produire un effort mécanique.

La constitution d'un moteur électrique est identique à celle d'une dynamo, ce qui signifie que la même machine peut fonctionner soit comme un moteur, pour produire une force, soit comme un générateur de courant.

Comme dans la dynamo, le champ magnétique est produit par les pôles inducteurs du stator. On fait circuler un courant dans les conducteurs du rotor; ceux-ci, étant perpendiculaires au champ, sont soumis à une force magnétique. Le bobinage est réalisé de telle sorte que les forces de chacun des conducteurs s'additionnent. La force totale du moteur est la somme des forces qui s'exercent sur les conducteurs: on l'appelle couple du moteur.

Pour augmenter le couple, on peut augmenter la tension aux bornes de l'induit ou augmenter le champ magnétique en augmentant la tension aux bornes de l'inducteur.

Pour inverser le sens de rotation du moteur, il suffit d'inverser la polarité de la tension aux bornes de l'inducteur ou de l'induit.

Constitution d'un petit moteur électrique

Un moteur à courant continu transforme l'énergie électrique qu'il reçoit en énergie mécanique, ou travail. Il comporte deux parties principales, le stator et le rotor. A ces deux parties s'ajoute un troisième élément, l'ensemble collecteur-balais.

Le stator est la partie fixe ("statique") du moteur: il est constitué d'un électro-aimant alimenté en courant continu, dont le rôle est de produire un champ magnétique. Le stator, fixé sur la carcasse cylindrique du moteur, entoure le rotor. Le stator est aussi appelé "inducteur".

Le rotor, placé à l'intérieur du stator, est la partie tournante ("rotative") du moteur. Il est constitué d'un cylindre portant des bobinages (conducteurs), disposés latéralement sur sa surface. Les extrémités des fils de ces bobinages sont reliées au collecteur, qui entoure l'arbre moteur. Le rotor est aussi appelé "induit".

Le collecteur, monté sur l'arbre du moteur, ressemble à une couronne. Il comporte des contacts métalliques isolés les uns des autres, qui assurent la distribution du courant continu aux bobinages du rotor par l'intermédiaire de deux "balais" (contacts glissants). Ces balais, parfois appelés "charbons", sont reliés à la source de tension continue. L'ensemble collecteur-balais, on l'aura deviné, est la partie la plus fragile d'un moteur.

A la mise sous tension, on alimente à la fois le stator, qui crée un champ magnétique, et les bobinages du rotor, qui sont donc parcourus par un courant électrique. Or, un conducteur placé perpendiculairement à un champ magnétique et parcouru par un courant est soumis à une force électromagnétique: il se déplace en "fauchant" le champ magnétique. Ce conducteur (ou bobinage) étant solidaire du rotor, celui-ci tourne autour de son axe, ou arbre: il peut alors entraîner une roue, une poulie, une hélice, etc..., sous réserve, toutefois, que son couple soit supérieur au couple résistant.