Les moteurs électriques représentent une famille importante de composants utilisés dans la fabrication d’équipements industriels.
Nous allons faire une passe sur l’ensemble des technologies existantes sur le marché afin de définir quel moteur utiliser selon les cas.
- Les moteurs Asynchrones.
Le moteur asynchrone est le moteur électrique par défaut en milieu industriel. Souvent associé à son réducteur on le nomme alors moto-réducteur.
Il est utilisé pour les convoyeurs, les pompes, les ventilateurs et pour chaque application ne nécessitant pas de précision pour la vitesse ou le positionnement.
Les moteurs asynchrones se divisent en deux familles : les moteurs à cages et les moteurs à bagues. En général, on utilise les moteurs à cage, la technologie des moteurs à bagues étant sur le point d’être abandonnée à cause des contraintes d’entretien liées à l’entretien des balais et des résistances de réglage. Je n’en parlerai pas plus.
Dans un moteur asynchrone à cage il n’y a aucun frottement. Le seul contact entre le stator et le rotor se fait par l’intermédiaire de 2 roulements.
Les moteurs asynchrones triphasés.
Ce sont les moteurs asynchrones par défaut. On les utilise à chaque fois que c’est possible.
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Les moteurs asynchrones monophasés.
Ils sont réservés aux petits puissances (<1000W). On trouve cependant sur le continent américain des moteurs asynchrones monophasés jusqu’à des puissances de 10 kW. Ils sont réservés aux applications pour lesquelles le courant triphasé n’est pas disponible. Il est assez compliqué et couteux de faire varier la vitesse de ces moteurs. A couple équivalent, les moteurs asynchrones monophasés sont beaucoup plus gros et chers que les moteurs asynchrones triphasés.
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Les moteurs asynchrones universels.
Déconseillés pour les applications industrielles, il s’agit pourtant des moteurs les plus répandus puisqu’on les trouve dans tous les appareils électroportatifs.
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- Les moteurs synchrones
Les moteurs synchrones à aimants permanents – Moteurs brushless.
Les moteurs brushless sont utilisés à chaque fois qu’un positionnement précis ou un contrôle de la vitesse sont nécessaires avec des puissances supérieures à 1 kW. On les trouve notamment dans les robots et les machines outils. Ils permettent des accélérations et des couples importants dans des volumes relativement faibles. Ils sont systématiquement associés à un contrôleur.
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Les moteurs synchrones à bobinages rotoriques.
Ils sont réservés aux très fortes puissances lorsque l’on recherche une précision de positionnement ou de vitesse. Leur principal avantage est que la vitesse ne varie pas avec la charge. Je n’en parlerai pas plus ici.
Les moteurs synchrones linéaires -Moteurs linéaires.
Il s’agit de moteurs synchrones à aimants permanents dont la géométrie a été « déroulée ». De cette manière le mouvement est linéaire. On les utilise notamment dans les manipulateurs à haute cadence.
Les moteurs asynchrones synchronisés.
Le démarrage est celui d’un moteur asynchrone, puis une fois lancé, le fonctionnement est synchrone.
Les moteurs pas à pas.
Les moteurs pas à pas sont utilisés pour les applications nécessitant un positionnement et un contrôle de la vitesse précis avec des puissances inférieures à 1 kW. Ils peuvent être utilisés sans boucle de mesure.
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- Les moteurs à courant continu.
Leur principal avantage est la possibilité d’avoir une variation de vitesse sur une échelle importante (1 à 100) à moindre coût. Ils sont toutefois remplacés avantageusement par des moteurs asynchrones associés à des variateurs de fréquence qui sont moins chers et plus robustes.
Les moteurs à courant continu sont aujourd’hui presque exclusivement utilisés pour les applications de petite puissance voire miniature souvent alimentés par pile ou batterie.
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