Les moteurs à courant alternatif monophasés sont un type d’équipement électrique courant dans diverses industries. La grande majorité des moteurs alimentés par la principale source d’énergie pour les ménages ou l’industrie légère sont monophasés. L’une des clés consiste à sélectionner la taille de moteur correcte en fonction de l’application. La plupart des applications de commande de moteur nécessitent un contrôle de la vitesse des moteurs à induction monophasés, car il fournit non seulement une vitesse variable, mais réduit également la consommation d’énergie et le bruit audible. L’article présentera principalement les connaissances pertinentes sur le contrôleur de moteur monophasé.
Les moteurs monophasés sont largement utilisés dans les maisons, les bureaux, les ateliers d’usine, etc., car l’énergie fournie à la plupart des maisons et des bureaux est monophasée. De plus, les moteurs monophasés sont fiables, peu coûteux, de structure simple et faciles à entretenir.
La plupart des moteurs à induction monophasés sont unidirectionnels, ce qui signifie qu’ils sont conçus pour tourner dans une direction. En ajoutant des enroulements, des relais et des interrupteurs externes supplémentaires, ou en ajoutant un mécanisme d’engrenage, le sens de rotation peut être modifié. L’utilisation d’un système de contrôle basé sur un microcontrôleur peut ajouter des changements de vitesse au système. En plus de l’option de changement de vitesse, le sens de rotation peut également être modifié, en fonction de l’algorithme de commande du moteur utilisé.
Principe de fonctionnement du contrôleur de moteur monophasé
Le principe de fonctionnement du contrôleur de moteur monophasé est basé sur la séquence de fonctionnement de commutation de certains interrupteurs d’alimentation, c’est-à-dire le thyristor. La façon dont le thyristor est allumé permet de connecter la charge à l’alimentation CA pendant une partie de chaque demi-cycle de la tension d’entrée. Par conséquent, la tension de sortie suit la partie de la tension CA d’entrée de la charge connectée à l’alimentation. De cette façon, la tension de sortie est contrôlée.
Contrôleur de moteur monophasé
Lorsque le stator d’un contrôleur de moteur monophasé est alimenté par une alimentation monophasée, il génère un flux magnétique alternatif dans les enroulements du stator. Selon la loi de Faraday de l’induction électromagnétique, le courant alternatif circulant à travers les enroulements du stator induira du courant dans la barre du rotor (du rotor à cage d’écureuil). Ce courant induit dans le rotor produit également un flux magnétique alternatif.
Même après avoir défini les deux flux magnétiques alternatifs du contrôleur, le moteur ne peut toujours pas démarrer. Cependant, si le rotor est initialement démarré par une force externe dans les deux sens, le moteur accélérera à sa vitesse et maintiendra sa vitesse nominale. Ce comportement des moteurs monophasés peut être expliqué par la théorie de la rotation à double champ.
Types de moteurs à induction monophasés
Les moteurs à induction monophasés sont largement utilisés dans les applications où seule l’alimentation monophasée est disponible. Ces appareils sont fabriqués dans la gamme de plusieurs kilowatts pour répondre aux exigences de diverses applications, telles que les ventilateurs de plafond, les mélangeurs d’aliments, les réfrigérateurs, les aspirateurs, les perceuses électriques portables, les sèche-cheveux, etc. Les différents types de moteurs à induction monophasés seront brièvement discutés ci-dessous. Selon le mode de démarrage, les types de base de moteurs asynchrones monophasés sont: les moteurs split-phase, les moteurs de démarrage à condensateur, les moteurs à condensateur à condensateur permanent et d’autres types.
Le moteur à induction split-phase est l’un des moteurs à induction monophasés les plus largement utilisés. Les principaux composants d’un moteur split-phase comprennent l’enroulement principal, l’enroulement auxiliaire et l’interrupteur centrifuge. C’est un arrangement simple qui établit un champ magnétique rotatif en fournissant deux enroulements sur le même noyau de stator. L’enroulement auxiliaire ou l’enroulement de démarrage a une résistance en série, de sorte que son impédance devient essentiellement une résistance élevée. Sa méthode d’enroulement est différente de l’enroulement principal, mais par rapport à l’enroulement principal, il a moins de tours et un diamètre beaucoup plus petit.
Les moteurs à induction démarrés par condensateur sont similaires aux moteurs à phases divisées, mais un condensateur est connecté en série avec l’enroulement auxiliaire. Il s’agit d’une version améliorée d’un moteur split-phase. Étant donné que le condensateur absorbe le courant de tête, l’utilisation du condensateur augmente l’angle de phase entre les deux courants (courant principal et courant auxiliaire), augmentant ainsi le couple de démarrage. C’est la principale raison d’utiliser des condensateurs dans les moteurs à induction monophasés.
Contrôleur de moteur monophasé
Le moteur à induction à condensateur à aimant permanent est également appelé moteur à condensateur, dans lequel un condensateur bas est connecté en série avec l’enroulement de démarrage et n’est pas retiré du circuit, même en état de fonctionnement. En raison de cette disposition, aucun interrupteur centrifuge n’est nécessaire. Le condensateur peut fonctionner en continu. Les condensateurs de faible valeur produisent plus de déphasage de tête, mais le courant de démarrage total est inférieur. Par conséquent, le couple de démarrage produit par ces moteurs sera beaucoup plus faible que le couple de démarrage des moteurs démarrés par condensateur.
L’article présente principalement le principe de fonctionnement du contrôleur de moteur monophasé. En parcourant le texte intégral, vous pouvez comprendre que le principe de fonctionnement de tout contrôleur de tension est basé sur la séquence de fonctionnement de commutation de certains interrupteurs d’alimentation, c’est-à-dire le thyristor. La façon dont le thyristor est allumé permet de connecter la charge à l’alimentation CA pendant une partie de chaque demi-cycle de la tension d’entrée.
