Locos électriques (les moteurs)
et asynchrone.
- Les moteurs synchrone et asynchrone,
fonctionnent sur le principe de deux,
aimants de même polarité qui se repoussent,
ils sont constitués d'une partie fixe,
le stator, qui permet de les fixer aux bogies,
et d'une partie tournante interne, le rotor.
- Il y a deux sortes d'aimants,
les "permanents",
qui sont faits de matériaux aimantés,
et les aimants "bobinés".
C'est à dire des bobines de fil electrique,
dans lesquelles on fait passer un courant.
En effet, un fil électrique parcouru,
par un courant, génère un champ magnétique,
comme un aimant.
- Dans les deux moteurs,
les aimants du stator sont de type bobiné.
La différence entre les deux,
réside au niveau du rotor :
celui du moteur synchrone,
est bobiné et doit être alimenté en courant,
celui du moteur asynchrone,
est à aimants permanents,
une simple cage tournante.
- Dans les stators et rotors des 2 moteurs,
il y a trois aimants (permanents ou bobinés),
disposés à 120° les uns des autres :
ce sont les phases du moteur.
Il y a 3 phases , donc il sont "triphasés".
Pour faire tourner le rotor,
on envoie du courant dans un aimant,
du stator :
l'aimant du rotor situé en face est repoussé,
et fait tourner le rotor du 2 éme aimant du stator,
et du rotor, ils arrivent ainsi à leur tour,
face à face.
- Alors on renouvelle l'opération,
sur l'aimant numéro 2,
on dit qu'on commute la phase.
Puis on recommence sur l'aimant numéro 3,
de sorte que le rotor est continuellement,
"repoussé" :
le moteur accélère.
En fonction de la vitesse du train,
il y a 100 à 10 000 commutations /sec.
- Dans un moteur asynchrone,
étant donné que le rotor est à aimant permanent,
il a toulours un léger retard,
sur le stator qui le repousse :
approchez deux aimants à la main,
le deuxième se pousse,
mais pas instantanément.
Il est "asynchrone" !.
Dans un moteur synchrone,
les phases du rotor sont commutées,
par commande électronique,
exactement au rythme des phases,
du stator.
Il n' y a pas de retard le moteur est,
synchrone.
Pour que les phases du rotor et du stator,
soient exactement simultanées,
on place un capteur de position sur le rotor :
dés que 2 aimants arrivent en face,
la phase suivante se commute automatiquement,
le moteur est "autopiloté".
- Le synchrone tourne exactement,
à la vitesse de synchronisme,
(3000 tr / mn pour 50 hz).
Il peut être à rotor bobiné,
ou à aimants permanents.
L'asynchrone tourne un peu moins vite,
(2850) car c'est la vitesse de glissement,
que donne le couple.
Son rotor est à cage d'écureuil,
Moteur synchrone autopiloté.
| rotor à " aimants déposés " (sans pièces polaires) | rotor à " concentration de flux " (avec pièces polaires) |
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Moteur synchrone à aimants
Les différents pilotages
| pilotage rectangulaire (rotor sans pièces polaires) | pilotage sinus (rotor avec pièces polaires) |
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Structure d'une alimentation par onduleur de tension
Capteur resolver
Un transformateur, dont le primaire P0 est sur le stator et le secondaire S0 sur le rotor, est alimenté par une tension alternative de fréquence proche de 10 kHz, appelée porteuse. Un autre enroulement rotorique P1 reçoit son alimentation par le secondaire S0 du transformateur précédent . Il produit un champ tournant qui induit dans deux enroulements secondaires S1 et S2 placés au stator et décalés de 90°, deux tensions dont la combinaison permet de déterminer la position du rotor.
L'intérêt de ce capteur réside dans sa robustesse et sa grande fiabilité, du fait qu'il n'y a pas de contacts glissants. Sa précision est de l'ordre de 15 minutes d'angle.


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