Qu’est-ce qu’un moteur universel ?
Les moteurs universels sont des moteurs qui peuvent être utilisés avec des alimentations en courant continu (CC) ou en courant alternatif (CA).
Ils sont également appelés “moteurs à collecteur CA” car ils fonctionnent souvent en CA. Ils peuvent être utilisés dans divers environnements d’alimentation électrique. Ils sont particulièrement utiles lorsqu’il existe différents environnements d’alimentation électrique, par exemple dans les habitations et les sites industriels.
De plus, ces moteurs peuvent atteindre des puissances et des vitesses de rotation élevées malgré leur taille relativement petite. Ils sont donc idéaux pour les machines et les équipements qui nécessitent une force motrice puissante. Leur conception généralement compacte les rend également adaptés aux endroits où l’espace d’installation est restreint et aux équipements qui doivent être portatifs.
Cependant, comme les moteurs universels utilisent des balais, qui sont des pièces d’usure, ils doivent être inspectés et remplacés régulièrement. Une utilisation continue pendant de longues périodes ou des conditions de surcharge peuvent réduire la durée de vie des balais.
Utilisations des moteurs universels
Les moteurs universels sont utilisés dans un large éventail d’utilisations. En voici quelques exemples :
1. Les appareils ménagers
Les moteurs universels sont utilisés dans les appareils ménagers courants. Ils sont utilisés dans les aspirateurs, par exemple, qui nécessitent une aspiration puissante et une vitesse de rotation élevée. Il est possible de concevoir des modèles petits et compacts qui s’adaptent à différents sols et surfaces.
Les sèche-cheveux doivent également fournir un flux d’air rapide et de l’air chaud. Les moteurs universels répondent à ces exigences et peuvent alors fournir une puissance éolienne puissante et permettre un séchage rapide des cheveux. Parmi les autres utilisations, citons les mixeurs et les malaxeurs.
2. Les outils
Les moteurs universels sont également utilisés dans les outils électriques. Ils peuvent être alimentés par le courant alternatif si une prise électrique est proche, ou par une batterie s’ils sont éloignés.
Ils sont utilisés, par exemple, dans les perceuses électriques, car ils fournissent des vitesses de rotation et un couple élevés. Ils permettent alors un perçage efficace et puissant dans les opérations de travail du bois et du métal. De même, ils sont utilisés dans les clés à chocs et les tournevis électriques.
Ces outils sont utilisés pour une grande variété de tâches et nécessitent donc une puissance et des vitesses de rotation élevées, pour lesquelles les moteurs universels sont idéaux.
Principe des moteurs universels
Les moteurs universels se composent d’un rotor, d’un stator et d’un balai/commutateur.
1. Le rotor
Le rotor est la partie centrale d’un moteur universel et le composant qui effectue le mouvement de rotation. Il est généralement constitué d’un noyau de fer sur lequel sont enroulés plusieurs bobinages. Ce noyau est souvent constitué d’une feuille d’acier au silicium dans une structure stratifiée isolante, ce qui réduit la production de chaleur.
2. Le stator
Le stator est le composant qui entoure le rotor et qui lui fournit le magnétisme. Un champ magnétique est généré en faisant passer un courant électrique dans les bobines du stator, qui interagissent avec le rotor pour provoquer un mouvement de rotation.
Ils sont souvent laminés pour minimiser les courants de Foucault qui circulent pendant le fonctionnement.
3. Le collecteur
Le collecteur et les balais sont les composants qui alimentent en électricité les enroulements du rotor. L’électricité est fournie à l’enroulement du rotor par le contact entre le collecteur et les balais. Les balais et les collecteurs sont divisés en plusieurs parties et sont utilisés pour changer la polarité de l’alimentation électrique.
Comment choisir un moteur universel ?
Lors du choix d’un moteur universel, il convient de tenir compte de la capacité de sortie, de la vitesse de rotation et de la tension d’alimentation.
1. La capacité de sortie
La capacité de sortie est la puissance maximale qu’un moteur peut réaliser. Elle est généralement indiquée dans les spécifications du moteur ou dans les informations sur le produit. Elle est exprimée en unités telles que les watts (W) ou les chevaux-vapeur (HP).
Il est important de choisir la puissance appropriée en fonction de la nature de la charge, car elle doit fournir une puissance suffisante pour la charge à entraîner.
2. La vitesse de rotation
La vitesse de rotation est la vitesse à laquelle le moteur tourne. Elle est généralement exprimée en tours par minute (RPM) et est indiquée dans la spécification du produit.
Il est important que la vitesse de rotation requise soit sélectionnée de manière appropriée, car elle a une influence directe sur la vitesse de travail et l’efficacité du fonctionnement.
3. La tension d’alimentation
La tension d’alimentation fait référence au type de tension qui peut être utilisé comme source d’énergie : les alimentations en courant continu utilisent des normes telles que 24 V ou 18 V, tandis que les alimentations en courant alternatif utilisent généralement 100 V ou 200 V. La plage de tension doit correspondre à celle de l’environnement dans lequel l’appareil est utilisé.