Moteur à Courant Continu : Compréhension et Distinctions

Dans cet article, plongeons une nouvelle fois au cœur de l’industrie moderne avec les moteurs à courant continu (CC). Explorons leur fonctionnement, leurs applications et les distinctions fondamentales qui caractérisent ces dispositifs omniprésents.

Qu’est-ce qu’un Moteur à Courant Continu ? Sa fonction ?

Un moteur à courant continu, également connu sous le nom de moteur DC, (Direct Content, en anglais) est un système ingénieux qui transforme l’énergie électrique en mouvement mécanique. À l’instar de toutes machines tournantes, ce dispositif électrique à courant continu est constitué principalement d’un stator fixe et d’un rotor rotatif, tous deux équipés de bobines. Plus encore, les bobines du rotor sont reliées à une source de courant continu par l’intermédiaire d’un collecteur, recouvrant des balais, pour ce qui est de la version standard d’un moteur DC.

Le principe magnétique à l’œuvre permet au rotor de tourner lorsqu’une tension électrique est appliquée. On parle alors d’enroulements rotoriques ou d’induits. Le mouvement est à l’initiative de la conversion d’énergie électrique en énergie mécanique.

Moteur_Courant_continue_Schneider

Moteur courant continue Schneider

Si l’on récapitule, le moteur à courant continu “classique” se compose :

  • de l’inducteur ou du stator,
  • de l’induit ou du rotor,
  • du collecteur et des balais.

Sans compter, les “aimants permanents” qui contribuent à maintenir la stabilité du champ magnétique dans le moteur.

En résumé, ce processus, à l’origine de la conversion d’énergie, confère au moteur à courant continu (CC) ou moteur DC, un rôle essentiel dans le panorama technologique actuel.

Quelle est la différence entre le Moteur à Courant Continu et Alternatif ?

On ne vous a pas perdu en cours de lecture ? Restez accrochés et attardons-nous sur ce qui distingue un moteur à courant continu (CC) d’un moteur à courant alternatif (CA)…

La différence majeure entre les deux réside dans le type de courant électrique qu’ils utilisent et les applications pour lesquelles ils sont généralement adaptés.

En effet, le moteur à courant continu (CC) opère en utilisant un courant électrique continu, caractérisé par un flux de courant constant dans une direction déterminée. En opposition, le moteur à courant alternatif (CA), comme son appellation l’indique, répond à une tension alternée. Cette particularité se manifeste par une inversion périodique de la direction du courant.

Alors, les moteurs à courant continu sont reconnus pour leur contrôle de vitesse précis et leur réponse rapide, bénéficiant aux robots industriels, aux véhicules électriques et les outils électriques. Tandis que les moteurs alternatifs sont privilégiés pour des applications nécessitant une puissance constante.

Toutefois, alimenter un moteur à courant continu par des convertisseurs de courant alternatif en courant continu demeure une possibilité.

Le choix entre un moteur à courant continu (CC) et alternatif (CA) dépend des exigences spécifiques de l’application. Selon cette même fonction, ces deux types de moteurs électriques seront en mesure de répondre favorablement aux attentes. Pour l’affirmer, il suffit de constater la variété d’applications alimentées, allant de l’automatisation industrielle à la robotique…

Moteur Courant Alternatif_Indramat

Moteur Courant Alternatif Indramat

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Exemple d’utilisation d’un Moteur à Courant Continu dans l’industrie robotique

Le contrôle, et donc l’utilisation, d’un moteur à courant continu (CC) se fait généralement en agissant sur la tension appliquée à ses bornes. Ce contrôle sur la variation de la tension d’alimentation s’exerce au moyen d’un variateur électrique (VFD), ou l’utilisation d’une commande de modulation de largeur d’impulsion (PWM). Une tension plus élevée entraînant une vitesse plus élevée et inversement, selon les exigences spécifiques de l’application, il se pourrait que ces moyens soient activés fréquemment.

Dès lors, ce contrôle permet d’assurer le démarrage d’un moteur à courant continu en toute sécurité. Que ce soit un moteur DC à balais ou… sans balais. Non évoqué jusqu’ici, un des grands risques de dégradation des collecteurs étant leur mise en court-circuit par usure. Plus qu’une alternative, le moteur électrique sans balais (“Brushless Direct Content”) fonctionne sans frottement et accroît la durabilité du matériel.

C’est pourquoi, renforcées par de nombreux avantages en termes de puissance, les versions sans balais disposent de champs d’application de plus en plus vastes. Le moteur brushless a même déjà dépassé, dans de nombreux secteurs d’activité, celui qui a longtemps été considéré comme le maître : le moteur à balais. Ce dernier a été traditionnellement utilisé dans diverses applications industrielles en raison de sa simplicité, de son coût relativement bas et de sa capacité à fournir un couple élevé au démarrage. Compresseurs, presses rotatives, ascenseurs, en ont ainsi bénéficié.

Désormais, le moteur électrique “classique” tend à disparaître au profit du moteur sans balais (Brushless Direct Content) concentré principalement dans la technique de fabrication et l’automatisation industrielle.
Il faut dire que ces moteurs modernes ne requièrent que peu de composants externes, si ce n’est aucun, et sont en mesure de répondre aux conditions ambiantes hostiles, telles qu’une chaîne de production automatisée.

Cette habileté à offrir une précision et un contrôle exceptionnels en fait un choix privilégié pour les concepteurs de robots exigeant des performances de haute voltige.
Pourtant, les moteurs CC à balais, comme type de moteurs conventionnels et éprouvés, conservent toujours une bonne cote. Car s’ils engagent une maintenance onéreuse, tantôt complexe, adopter ces versions plus récentes a un coût.

En définitive, les moteurs à courant continu représentent une pièce maîtresse discrète, mais encore cruciale dans notre paysage industriel. Quand bien même le moteur à courant continu mérite d’être vanté, il peut nécessiter un entretien accru… Seujet Automation est là pour vous accompagner dans ces démarches.

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