Chapitre 7: MCC

Salut, bon j ai un gros problème avec ce chapitre, je comprend vraiment pas le principe ... j'ai lu avec d autre source etc et ça va pas.

En gros ce moteur fonctionne comment ? on fait passer un courant continu dans la bobine. Vu que celle ci est plongée dans un champ magnétique celle ci va bouger => variation du flux => tension induite opposée à celle qui crée le courant continu dans la bobine => le courant diminue suite a cette tension opposée induite...

EN gros c'est ça ou j ai tout compris de travers ? parce que subitement il nous parle de courant continue qui est enfaite induit etc j arrive vraiment pas à suivre :s

regarde la simulation la dessus http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/applets_walter_fendt/electricmotor_f/electricmotor_f.htm

Je vais essayer de t'expliquer:
Le stator est soit un aimant soit une bobine parcouru par un courant continu. Grâce à je ne sais plus quelle loi, un courant électrique provoque un champ magnétique.
Pour avoir une force électromagnétique, le rotot (voit le comme une spire) tourne, de sorte que selon sa position, il va capter un flux magnétique variable.
Or, la loi de Faraday dit que : force électromotrice (t) = INTEGRALE( v x B *dl)
où v= vitesse rotation du rotor.

Donc au rotor une force électromotrice est induite.

en fait ça dépend si t'as un rotor à bague ou un rotor à collecteur.

Si on prend l'exemple de la simple spire qui tourne dans une champ d'induction B permanent et immobile (qu'elle tourne entre deux aimants permanents quoi, cf p2 ch7).
En gros quand ta spire tourne, le flux capté PHI va constamment varier.

flux phi = intégrale de B.ds (tu peux aussi voir avec intégrale de vXB.dl mais ça m'aidera pas à expliquer ^^)

Si on part de la position verticale (flux max), c-a-d spire perpendiculaire au champ (ds parrallèle a B, et dans le même sens), et qu'on commence a tourner, le flux capté va être de plus en plus petit jusqu'a atteindre la position horizontale (flux nul). La spire continue à tourner et le flux devient négatif (il est capté dans l'autre sens) jusqu'a atteindre un minimum quand la spire est de nouveau verticale ( ds parralèle à B, dans le sens opposé).

Donc pendant cette demi tour de la spire du flux max au flux min, le flux décroit, et on peut dire que dPHI/dt est négative, et donc que la fem e= -dPHI/dt est positive.

La spire continue à tourner, (en partant de flux min), repasse par la position horizontale (flux=0), pour finalement retourner à la position verticale, ou le flux capté par la spire est maximum.

Pendant ce deuxieme demi-tour qui achève un tour complet de la spire, on est repassé du flux min au flux max, flux croissant, et donc dPHI/dt positif et et fem induite aux bornes de la spire négative.

Donc la fem induite dans ta spire est toujours alternative, que ce soit avec un bague ou un collecteur au rotor. Ce qui change entre les deux c'est la façon de se connecter aux bornes de la spire.

Avec le rotor à bague, si tu fais tourner ta spire (entrainée par un force extérieure par exemple), la tension (fem) générée aux bornes reliées aux balais sera alternative, de fréquence 2pi/oméga (avec oméga vitesse de rotation en rad/s). En effet les balais sont toujours en contact avec la même borne de la spire, donc la tension aux bornes reliées aux balais est alternative, comme la tension dans la spire.

(Si tu connecte une source de tension alternative de fréquence f aux bornes reliées aux balais, ta spire tournera à une vitesse de oméga = f/2pi. La je suis pas sur mais en principe oui)

Avec le rotor à collecteur, c'est un peu plus subtil.
En fait ici le collecteur c'est une seule bague mais fendue en deux (cf fig 7.3 page 3 ch7). Des balais sont contre ces deux demis bagues,et chaque balais est relié à une borne. Chacune des demis bagues est connectée à une des bornes de la spire tournante. Et la bague est fendue perpendiculairement au plan de la spire.
Donc quand la spire tourne, comme vu plus haut, ben la tension générée est alternative, est donc la tension entre les deux demis bagues est alternative aussi.
Le but du rotor à collecteur est de générer une tension continue (aux bornes relièes aux balais) quand on fait tourner la spire, ou que la spire tourne avec une source de tension continue aux bornes des balais. Le Balai 1, à gauche, est relié a la borne 1, et balais 2, à droite, est relié à la borne 2. Ces bornes doivent donc garder le même signe (contrairement au rotor a bague ou il changeait à fréquence f)

Maintenant disons qu'on part de la position verticale de la spire. Les deux balais sont entre les demis bagues (lames c'est le terme correct).
La spire commence à tourner (sens antihorlogique disons, comme dans le cours), et donc le flux diminue jusqu'a atteindre le minimum quand la spire a effectué une demi rotation, flux décroissant dPHI/dt négatif. Pendant cette demi rotation, la fem (e= -dPHI/dt) aux bornes de la spire est positive et ne change pas de signe. Disons que la lame 1 est reliée à la borne + de la spire et la lame 2 à la borne -.

En commençant à tourner, la lame 1 (lame en fait c'est le terme correct) rentre en contact avec le premier balai, et la lame 2 rentre en contact avec le second balai. Pendant cette demi rotation chaque balai reste en contact avec sa lame, et donc la tension est la même qu'aux bornes de la spire. Après cette demi rotation, les balais ne sont plus en contact avec les lames. Le balai 1, en contact avec lame 1, est positif, et le balai 2, en contact avec lame 2, est négatif.

La spire continue à tourner, et le flux repasse du minimum au maximum, dPHI/dt est positif, est donc la fem aux bornes de la spire devient négative et change de signe . La lame 1 est maintenant la borne - et la lame 2 la borne +.

Et comme les lames tournent en même temps que la spire, le balai 1 est maintenant en contact avec la lame 2, +, et le balai 2 est en contact avec la lame 1, -. Le signe des bornes reliées aux balais n'a donc pas changé !!!. La tension générée aux bornes du balais est donc continue (et le courant aussi donc). Maintenant elle à beau être continue, c-à-d toujours dans le même sens, elle passe quand même par zéro (sans descendre en dessous hein).

Et c'est la que t'utilises pas une spire qui tourne, mais une bobine...