La commande de moteurs, depuis les fonctions simples marche/arrêt, démarrage et blocage, jusqu'au contrôle de tension variable, à la conversion de fréquence, au contrôle vectoriel et au contrôle de couple, ainsi que la présentation détaillée des outils de maintenance des moteurs, visent à optimiser le positionnement du moteur, à stabiliser sa vitesse et à garantir des variations de couple plus précises. Deux méthodes courantes de commande des moteurs à induction AC sont utilisées en maintenance :
a. Méthode de commande de tension unique : en modifiant la tension de la bobine du stator, on peut modifier la vitesse. Par exemple, un ventilateur domestique utilise un interrupteur pour régler sa vitesse. Servomoteur.
b. Méthode de contrôle de fréquence : la fréquence du réseau étant de 60 Hz, l’utilisation d’un microcontrôleur ou d’un processeur de signal numérique, actionnant un redresseur (MOSFET, IGBT), permet de modifier la fréquence de l’alimentation et donc la vitesse du moteur à courant alternatif. La conversion de fréquence des moteurs à induction à courant alternatif, avec contrôle de tension variable, présente l’avantage d’être miniaturisée, légère et peu coûteuse. Cependant, elle souffre d’un faible rendement énergétique (risque d’échauffement), d’une forte sensibilité aux interférences électromagnétiques (risque de génération de bruit), ainsi que de bruit et de vibrations (taux d’harmoniques élevés et résonance mécanique).
Afin de résoudre les problèmes susmentionnés, les milieux universitaires et industriels utilisent activement les moteurs à courant continu (CC) et les moteurs CC sans balais. Le moteur CC présente une bonne stabilité, une réponse rapide et une relation quasi linéaire entre l'entrée et la sortie, ce qui lui confère d'excellentes performances de contrôle et explique sa large utilisation dans les applications de haute précision. Cependant, le contact mécanique par friction entre les balais et le collecteur du moteur CC est sujet à l'usure, aux étincelles et aux parasites électriques, ce qui réduit sa fiabilité. Le moteur CC sans balais remplace les éléments de commutation (balais et collecteur) par un circuit électronique, tout en conservant les avantages du moteur CC : démarrage et arrêt rapides, vitesse proportionnelle à la tension et couple directement proportionnel au courant. Il est ainsi adapté aux applications exigeant une grande précision, une grande stabilité et des vitesses élevées. Son principal inconvénient réside dans les limitations liées aux matériaux et au volume de l'aimant permanent, ce qui complexifie la production de moteurs de forte puissance.
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Date de publication : 8 février 2025