Les moteurs à courant alternatif sont des dispositifs électromagnétiques ayant un courant alternatif en tant que source d'alimentation. Leur fonction est de convertir l'énergie mécanique en énergie électrique qui peut effectuer le travail. Ils fonctionnent sur le principe de la loi de Faraday de l'induction, qui stipule qu'un champ magnétique changeant rapidement produit une fem ou de la tension induite.
Contexte
Nikola Tesla a inventé le premier moteur à courant alternatif. Il a d'abord travaillé pour Thomas Edison, dont la société était le principal constructeur de systèmes à courant continu. Ils ont eu une chute sur le plaidoyer de Tesla de courants alternatifs comme une source d'énergie, et il a quitté la société. Il a vendu son brevet d'un système AC au rival d'Edison, George Westinghouse. La vision de Tesla a finalement emporté sur Edison. la compagnie d'Edison plus tard est devenu connu sous le nom de General Electric.
Induction électromagnétique
Ils sont basés sur la loi de Faraday de l'induction, qui stipule qu'un champ magnétique changeant rapidement produit une force ou fem électromotrice induite. forces électromotrices sont des tensions.
Les fils qui transportent des champs magnétiques produisent en cours. Michael Faraday a découvert que lorsqu'un fil est dans un champ magnétique changeant, un courant est induit comme s'il y avait une source de fem. Le plus rapide, le domaine en évolution, plus la fem générée.
Construction
Les deux types les plus courants sont l'induction et synchrone.
Les moteurs à induction sont brushless. La source magnétique est un électro-aimant qui utilise la même tension induite que les bobines utilisent.
Les moteurs synchrones tournent à la même vitesse que le champ magnétique. Ceci est réalisé en utilisant une partie continue soit dans le stator ou le rotor. Le stator peut utiliser des aimants permanents ou le courant dans les bobines du rotor est manipulé afin de fonctionner dans le même sens, au lieu de commutation.
Les moteurs à induction sont plus couramment utilisés. Ils sont plus simples à faire, moins cher à produire et sont assez robustes.
Retour EMF
Parce que les moteurs sont des générateurs qui fonctionnent à l'inverse, ils produisent une fem comme générateurs font. Il est appelé un fcem et ne semble pas immédiatement quand un moteur est d'abord allumé. Le fcem est une conséquence de la loi de Lenz, qui stipule qu'une fem induite produit un flux magnétique qui résiste au changement. Le fcem travaille à réduire le courant dans la boucle, ce qui ralentit le moteur vers le bas, et il devient plus grande que la vitesse du moteur augmente. Lorsqu'une charge est absente, elle devient à peu près égale à la taille de la tension d'entrée. La charge fonctionne également pour ralentir la baisse, et donc les exigences de puissance du moteur augmente. Cela contribue à le gaspillage d'énergie et de l'inefficacité dans leur fonctionnement.
Les usages
La plupart des moteurs sont AC. Ils se trouvent dans les réfrigérateurs, les trains, les ordinateurs, les disques durs, les machines industrielles, les appareils ménagers et de nombreux autres appareils électroniques. Ils sont utilisés dans certains moteurs de véhicules électriques et hybrides.