Structure de base d'un moteur asynchrone triphasé-

Un moteur asynchrone triphasé-se compose de deux parties fondamentales : un stator fixe et un rotor rotatif. Le rotor est logé dans la cavité interne du stator et est soutenu par des roulements montés sur les deux flasques. Pour garantir que le rotor peut tourner librement à l'intérieur du stator, un espace-appelé entrefer-doit exister entre le stator et le rotor. L'entrefer du moteur est un paramètre critique ; sa grandeur, sa symétrie et d'autres caractéristiques exercent une influence significative sur les performances du moteur. La figure 2 illustre les composants constitutifs d'un moteur asynchrone triphasé à cage d'écureuil -.

Stator
Le stator comprend les enroulements triphasés du stator-, le noyau du stator et le cadre.
Les enroulements triphasés du stator-constituent le circuit électrique du moteur asynchrone ; ils jouent un rôle central dans le fonctionnement du moteur et servent de composant clé responsable de la conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique. La structure des enroulements du stator triphasé-est symétrique et comporte généralement six fils terminaux-U1, U2, V1, V2, W1 et W2, qui sont logés dans une boîte à bornes située à l'extérieur du cadre. En fonction des exigences opérationnelles, ces câbles peuvent être connectés en configuration étoile (Y) ou triangle (△).
Le noyau du stator fait partie du circuit magnétique du moteur asynchrone. Étant donné que le champ magnétique principal tourne par rapport au stator à une vitesse synchrone, le noyau est construit à partir d'un empilement de tôles d'acier au silicium de 0,5 mm-d'épaisseur et à haute-perméabilité pour minimiser les pertes induites dans le matériau du noyau. Les deux faces de ces tôles d'acier au silicium sont recouvertes d'un vernis isolant pour réduire les pertes par courants de Foucault dans le noyau.
Le cadre (également appelé boîtier) sert principalement à supporter le noyau du stator ; en même temps, il résiste aux forces de réaction générées lors du fonctionnement du moteur sous charge. De plus, la chaleur générée par les pertes internes pendant le fonctionnement est évacuée vers l'extérieur à travers le châssis. Les châssis des moteurs de petite et moyenne taille-sont généralement moulés en fer, tandis que les châssis des grands moteurs-en raison de leur taille importante et des difficultés de coulée associées-sont généralement fabriqués par soudage de plaques d'acier.

Rotor
Le rotor d'un moteur asynchrone se compose du noyau du rotor, des enroulements du rotor et de l'arbre.
Le noyau du rotor constitue également une partie du circuit magnétique du moteur et est également construit à partir d'un empilement de tôles d'acier au silicium. Contrairement aux tôles du noyau du stator, les tôles du noyau du rotor comportent des fentes découpées dans leur circonférence extérieure. Lorsqu'elles sont empilées ensemble, ces tôles forment un noyau de rotor avec de nombreuses fentes uniformément réparties et de forme identique sur sa surface cylindrique extérieure, conçues pour loger les enroulements du rotor.
L'enroulement du rotor constitue l'autre partie du circuit électrique du moteur à induction. Sa fonction est de couper le champ magnétique du stator, générant ainsi une force électromotrice induite (FEM) et un courant ; ensuite, sous l’influence du champ magnétique, il subit une force qui fait tourner le rotor. Structurellement, les enroulements du rotor peuvent être classés en deux types : les enroulements à cage d'écureuil-et les enroulements de rotor enroulés-. Les principales caractéristiques de ces deux types de rotor sont les suivantes : le rotor à cage d'écureuil- présente une structure simple, est facile à fabriquer et est à la fois économique et durable ; le rotor bobiné, à l'inverse, a une structure plus complexe et est plus cher, mais il permet l'introduction de résistances externes dans le circuit du rotor pour améliorer les performances de démarrage et de contrôle de la vitesse-.
Un enroulement de rotor à cage d'écureuil-se compose de barres conductrices placées dans les fentes du rotor, reliées aux deux extrémités par des anneaux d'extrémité. Pour conserver l'acier et améliorer l'efficacité de la fabrication, les barres conductrices et les anneaux d'extrémité des moteurs à induction de petite-à-puissance moyenne sont généralement formés en une seule opération par-coulage sous pression d'aluminium fondu. Pour les -moteurs de puissance-pour lesquels garantir la qualité de la fonte d'aluminium peut être un défi-des barres de cuivre sont généralement insérées dans les fentes du noyau du rotor, et les anneaux d'extrémité sont ensuite soudés aux deux extrémités. L'enroulement du rotor à cage d'écureuil-forme un circuit fermé autonome-qui ne nécessite aucune alimentation externe ; son apparence physique ressemble à une cage, d'où le nom de "rotor à cage d'écureuil-".

Entrefer
L'entrefer dans un moteur à induction est extrêmement petit ; pour les moteurs de petite et moyenne taille-, elle varie généralement de 0,2 à 2 mm. Plus l'entrefer est grand, plus la réluctance magnétique est grande ; par conséquent, la génération d’un champ magnétique d’une ampleur spécifique nécessite un courant d’excitation correspondant plus important. Du fait de la présence de cet entrefer, la réluctance du circuit magnétique d'un moteur à induction est nettement supérieure à celle d'un transformateur ; en conséquence, le courant d’excitation requis par un moteur à induction est nettement supérieur à celui d’un transformateur. Alors que le courant d'excitation d'un transformateur s'élève généralement à environ 3 % de son courant nominal, le courant d'excitation d'un moteur à induction représente environ 30 % de son courant nominal. Puisque le courant d’excitation est un courant réactif, un courant d’excitation plus important implique...