Il existe de nombreux types de moteurs à courant alternatif, mais leurs principaux composants et principes de fonctionnement présentent des similitudes. Nous prendrons ici comme exemple le moteur asynchrone triphasé (ou moteur à induction), le plus courant, pour une explication détaillée, car il occupe la grande majorité des applications industrielles.
Les moteurs à courant alternatif sont principalement composés de deux éléments principaux : le stator et le rotor. Ces derniers sont séparés par un entrefer et ne sont pas directement connectés électriquement.
1. Stator
Le stator est la partie fixe d'un moteur, et sa fonction principale est de générer un champ magnétique rotatif.
Les principaux composants sont les suivants : noyau de stator Fonction : Former un circuit magnétique, guider et concentrer les champs magnétiques. Structure : Elle est composée de nombreuses feuilles circulaires en acier au silicium rainurées et empilées afin de réduire les pertes par courants de Foucault.
Ces fentes servent à loger les enroulements du stator.
enroulement du stator : Fonctionnement : Lorsqu'une alimentation secteur est appliquée, un champ magnétique rotatif est généré.
Il s'agit du « cœur » du moteur. Structure : Fabriqué en fil de cuivre ou d'aluminium isolé, enroulé selon des règles spécifiques et intégré dans la fente du noyau du stator.
Un moteur triphasé possède trois enroulements indépendants (U, V, W), disposés spatialement selon un angle électrique de 120 degrés. Socle : Fonction : Fixer et supporter le noyau et l’enroulement du stator, et protéger la structure interne.
Généralement muni d'ailettes de dissipation thermique pour faciliter l'évacuation de la chaleur du moteur. Couvercle d'extrémité. Fonction : Supporte les roulements du rotor, protège les composants internes du moteur et assure la concentricité entre le stator et le rotor.
2、 Rotor
Le rotor est la partie rotative du moteur, qui génère un courant induit et un couple électromagnétique en coupant le champ magnétique rotatif du stator, entraînant ainsi la rotation de la charge.
Selon leur structure, les rotors des moteurs asynchrones à courant alternatif se divisent principalement en deux types :
A. Rotor à cage d'écureuil
C'est le type le plus courant et le plus robuste.
Noyau du rotor : également constitué de feuilles d'acier au silicium empilées, avec des rainures poinçonnées en surface.
Enroulement du rotor : Il ne s’agit pas d’un fil isolé traditionnel, mais d’un enroulement composé de barres de rotor et d’anneaux d’extrémité.
Conducteur du rotor : Il s’agit d’une bande de cuivre ou d’aluminium insérée dans la fente du rotor.
Anneaux d'extrémité : situés aux deux extrémités du rotor, ils court-circuitent toutes les barres conductrices.
Forme générale : ressemblant à une cage à écureuil, d'où son nom.
Pour les moteurs de petite et moyenne taille, l'aluminium en fusion est généralement coulé directement dans la rainure du rotor pour former en une seule opération les barres de guidage, les anneaux d'extrémité et même les pales du ventilateur de refroidissement.
B. Rotor bobiné
Utilisé dans les situations où un couple de démarrage élevé ou une régulation de vitesse est nécessaire (comme les grues, les grands ventilateurs).
Noyau du rotor : Similaire à un rotor à cage d'écureuil.
Enroulement du rotor : un enroulement symétrique triphasé constitué de fils isolés, avec le même nombre de pôles que l’enroulement du stator.
L'enroulement est généralement réalisé en forme d'étoile.
Anneaux collecteurs et balais électriques : Les trois bornes de sortie de l’enroulement du rotor sont connectées aux trois anneaux collecteurs et reliées à des résistances de démarrage externes ou à des dispositifs de contrôle de vitesse par l’intermédiaire de balais électriques.
Après le démarrage, la brosse électrique peut être relevée et l'enroulement peut être court-circuité grâce à un dispositif de court-circuit afin d'améliorer l'efficacité de fonctionnement.
3. Autres composants clés
Entrefer : Le minuscule espace d'air entre le stator et le rotor.
C'est crucial :
Plus l'entrefer est petit, meilleur est le couplage électromagnétique et plus le rendement et le facteur de puissance du moteur sont élevés.
Cependant, un faible espace d'air peut entraîner des difficultés de fabrication et des frottements possibles pendant le fonctionnement.
Roulement : Installé sur le couvercle d'extrémité, il supporte l'arbre du rotor pour assurer une rotation fluide.
Ventilateur de refroidissement : généralement installé à l’extrémité non chargée de l’arbre du rotor, avec un capot externe pour la ventilation forcée et la dissipation de la chaleur.
Boîte de jonction : située à l’extérieur du socle de la machine, elle sert à connecter les lignes d’alimentation et les enroulements internes du moteur (tels que les connexions en étoile ou en triangle).




