LES MOTEURS ELECTRIQUES EXPLIQUES AUX ELECTRONICIENS - REALISATIONS : DEMARRAGE, VARIATION DE VITESS

L'électronique a investi le domaine de l'électrotechnique : les hacheurs de puissance, les démarreurs-ralentisseurs progressifs et les variateurs de vitesse associés à des moteurs électriques à courant continu ou alternatif de plusieurs dizaines de kilowatts se sont démocratisés. Curieusement, alors que l'électronique et l'électrotechnique fusionnent dans des applications industrielles ou domestiques qui mettent en oeuvre des moteurs électriques, ces deux technologies demeurent des filières distinctes au sein de l'Éducation Nationale. Ainsi chacun (enseignant ou élève) suit sa voie dans sa filière en se privant des progrès du voisin électronicien ou électrotechnicien !

Face à ce divorce consommé avant mariage, l'auteur s'adresse dans cet ouvrage autant aux électroniciens qu'aux électrotechniciens. Les électroniciens découvriront le monde des moteurs électriques tandis que les électrotechniciens admettront qu'électronique n'est pas obligatoirement synonyme de complexité. Quatre chapitres s'appuient sur une information accessible et digeste : constitution, fonctionnement, caractéristiques, domaines d'utilisation des différents types de moteurs ainsi que des réalisations électroniques simples et concrètes.

Le premier chapitre détaille les principes de variation de la vitesse des moteurs à courant continu : conversion alternatif/continu (redresseurs commandés par des thyristors) et conversion continu/continu (hacheurs à transistors IGBT). Mise en pratique immédiate avec un variateur pour mini-perceuse et un variateur de vitesse pour train miniature.

Les moteurs à alimentation alternative monophasée (à induction, à bagues de déphasage, universel) du deuxième chapitre font appel à une électronique de puissance. La puissance des réalisations proposées s'exprime en kW : démarreur à contacteur statique à deux points de commande pour moteur asynchrone monophasé à induction et variateur de vitesse pour moteur universel.

Dans le troisième chapitre, l'auteur s'intéresse au moteur électrique le plus utilisé dans l'industrie : le moteur asynchrone triphasé. L'auteur aborde entre autres : les différents principes de démarrage, de variation de vitesse et de freinage ; le démarreur électromécanique à contacteurs, le démarreur-ralentisseur, le convertisseur de fréquence ou le couplage des pôles pour la variation de vitesse, le moteur frein, le freinage par injection de courant... Construisez le démarreur inverseur statique pour moteur asynchrone triphasé et découvrez la proximité entre électronique et électrotechnique : des portes NON-OU alimentées sous 12 V commandent le sens de rotation d'un moteur de 1,5 kW alimenté sous une tension triphasée 3 x 400 V.

Cette nouvelle édition s'enrichit d'un quatrième chapitre consacré aux moteurs sans balais (brushless), du moteur synchrone triphasé de plusieurs centaines de kW au moteur à courant continu de quelques centaines de watts, en passant par les moteurs pas à pas ou encore le très surprenant moteur linéaire. Le lecteur découvrira les différents modes de commande : codeurs incrémentaux ou absolus associés à un onduleur commandé en courant ou en tension ou bien capteurs à effet Hall pour l'autopilotage, commande en pas entiers/demi-pas/micro-pas... L'auteur propose également de réaliser un banc d'essai pour moteurs pas à pas unipolaires.

Enfin, le lecteur pourra mesurer l'évolution de ses connaissances grâce à des questionnaires d'évaluation intermédiaire, intégrés à chaque chapitre, corrigés à télécharger sur cette page.