Les différents types de moteurs électriques : comment choisir ?

Les moteurs à courant continu sont largement utilisés dans les applications industrielles.

Leur principe de base repose sur la présence d'un aimant permanent ou d'un électroaimant qui génère un champ magnétique fixe ou variable. Ce champ magnétique agit sur les conducteurs électriques placés à proximité, appelés bobines ou enroulements d'induit. Les bobines d'induit sont montées sur le rotor (partie tournante) du moteur.

Ces moteurs offrent plusieurs avantages, notamment :

• Un contrôle précis de la vitesse et du couple

• Un couple élevé à basse vitesse, ce qui en fait un choix idéal pour les applications requérant des manœuvres fréquentes

• Une adaptabilité à la tension de la batterie

Cependant ils présentent également quelques inconvénients :

• Un coût plus élevé que les moteurs asynchrones 

• Un système de contrôle plus avancé pour gérer la commutation du courant

Les moteurs synchrones sont des moteurs électriques dans lesquels la vitesse de rotation est directement proportionnelle à la fréquence du courant d'alimentation. 

Dans les moteurs synchrones, le stator contient des bobines de cuivre qui sont alimentées par un courant alternatif triphasé, créant un champ magnétique tournant. Le rotor est doté d'un ensemble d'aimants permanents ou d'un enroulement d'excitation qui génère un autre champ magnétique. Lorsque le courant alternatif est appliqué au stator, le champ magnétique tournant induit un champ magnétique dans le rotor. Les deux champs magnétiques interagissent, créant un couple de rotation qui fait tourner le rotor à une vitesse égale à la fréquence de l'alimentation électrique. 

Ces moteurs offrent plusieurs avantages, notamment :

• Un rendement élevé 

• Une réponse dynamique rapide permettant un contrôle précis de la propulsion

• Un couple constant à des vitesses de rotation spécifiques

Cependant, les moteurs synchrones présentent également quelques inconvénients :

• Une complexité de contrôle nécessitant des systèmes de commande plus complexes et un convertisseur de fréquence pour ajuster la vitesse de rotation.

• Un coût plus élevé

Les moteurs asynchrones, également appelés moteurs à induction, sont les moteurs électriques les plus couramment utilisés en raison de leur coût relativement bas et de leur simplicité de conception. 

Dans les moteurs asynchrones, le rotor est constitué de barres de cuivre ou d'enroulements courts-circuités. Contrairement aux moteurs synchrones, la vitesse de rotation du rotor n'est pas synchronisée avec la fréquence de l'alimentation électrique. 

Ces moteurs offrent plusieurs avantages, notamment :

• Un coût abordable

• Une simplicité de contrôle ne nécessitant pas de convertisseur de fréquence pour ajuster la vitesse de rotation

Cependant, les moteurs asynchrones ont également quelques limitations, notamment une diminution du couple à basse vitesse.