moteur universel et réglage de puissance

[ecolami]

Bonjour,
Quand on souhaite varier la puissance d'un moteur universel (exemple outils électro portatifs) on fait varier l'intensité du courant qui entre dans le rotor. Cela s'obtient avec un rhéostat.
Mais si l'intensite entrant dans le moteur a diminué la puissance employée par l'outil n'a pas baissé autant: les pertes de courant sont reportées sur le rhéostat.
Alors finalement quand on réduit de moitié, par exemple, l'intensité entrant dans le rotor de combien a-t-on réellement diminué la puissance absorbée par l'appareil? (La difficulté étant que le rhéostat est une résistance pure et que le moteur a une impédance ou l'inductance entre en jeu).

[chatelot16]

tout depand quel outil ... en general quand on reduit le courant ça reduit la vitesse , donc reduit la puissance consommé par l'outil

le rheostat est vraiment le plus mauvais moyen de reduire la puissance : dans le genre en divisant la tension par 2 , ça paut diviser par 4 la puissance consomé par le moteur ... mais perd un autre quart dans le rheostat ... puissance totale consomé divisé par 2 et non 4

attention de ne pas confondre un rheostat avec un rheotor ou variac ou autre transfo torique avec un curseur sur le bobinage comme un rheostat : la le rendement est très bon a toute les vitesse

[ecolami]

Bonjour,
J'ignore quel est le moyen employé dans ces outillages électriques pour réduire le courant d'excitation du rotor: j'ai pensé en premier à une résistance variable mais il existe d'autres moyens de réduire la tension qui auront aussi un effet semblable.
En vérité la question sous jacente est: "Quel est le moyen le plus économique en énergie pour faire varier la puissance (consommée par ) d'un moteur?

[chatelot16]

le moyen le plus economique , c'est le variateur a triac ! aucune perte d'energie dans le variateur !

c'est ce qu'il y a dans les gachette de toute les perceuse ... même les moins chere a 8 euro
http://www.bricodepot.fr/angouleme-cham ... de/1179502
il m'arrive de recuperer la gachette avec variateur de cette perceuse pas chere pour monter dans des perceuse plus ancienne et mecaniquement plus solide mais qui n'avaient pas de variateur

même principe que les variateur de lampe halogene 500w mais qui ne sont helas pas trés bien adapté aux charge inductive comme la perceuse

[hadrien_f4inx]

Salut à tous,

Déjà, arrêtez de parler de rhéostat ! Cette terminologie est aujourd'hui obsolète. Ce serait un peu comme si l'on parlait d'esprit de sel pour désigner l'acide sulfurique.

Ensuite, ce genre de dénominations est souvent utilisé pour désigner non seulement ce que cela désigne, mais également d'autres machins qui "font la même chose" mais pas exactement pareil.

Lorsque l'on réduit la puissance consommée par un "machin" en le mettant en série avec une résistance, la puissance consommée au final dépend en grande partie du "machin". Petite revue de cas :

Si votre "machin" est à peu près linéaire (en gros, si il se comporte comme une combinaison de résistances, d'inductances ou de capacités), alors le courant consommé par le "machin" diminue aussi, de même que le courant délivré par la prise de courant. Donc, la puissance consommée par le "machin" ainsi que la puissance totale diminuent. En revanche, il y a une perte de puissance dans la résistance.

Exemple numérique : si un "machin" linéaire consomme 2 A sous 240 V, c'est à dire une puissance de 480 W, il consommera seulement 1 A sous 120 V, c'est à dire 120 W. En revanche, la résistance reliée en série consommera, elle, 120 W.

Par contre, si votre "machin" est non linéaire, tous les cas peuvent se produire

L'exemple le plus frappant sont les alimentations à découpage (comme celles qui équipent les ordinateurs) : lorsqu'on diminue leur tension d'alimentation, leur courant de fonctionnement augmente (!). Donc, tenter de réduire leur puissance consommée en mettant une résistance en série avec l'entrée non seulement ne fonctionnera pas, mais en plus augmentera la puissance dissipée car les pertes de la résistance s'ajouteront à la puissance consommée par le "machin".

Exemple numérique : si une alimentation à découpage consomme 2 A sous 240 V, c'est à dire 480 W, elle consommera à peu près 4 A sous 120 V, donc toujours à peu près 480 W. La résistance que l'on aura mis en série consommera elle aussi 480 W. Donc, la puissance consommée par le "machin" restera constante tandis que la puissance totale aura augmentée.

Maintenant, si l'on tente de réduire la puissance dissipée par le "machin" par un hacheur (comme les variateurs à triac), alors, là aussi, deux cas se présentent :

Si le "machin" est linéaire, alors sa tension de fonctionnement baisse, donc la puissance consommée par le machin baisse aussi, donc la puissance totale consommée baisse elle aussi, car le hacheur a un rendement élevé. Bref, c'est comme pour la résistance, sauf que le "hacheur" ne perd pas de puissance (plus exactement, il en perd peu).

Par contre, si le "machin" ressemble à une alimentation à découpage, alors la puissance consommée par le "machin" ne baisse pas, et la puissance totale reste à peu près constance.

A bientôt et joyeuses fêtes de fin d'année,
Hadrien

[ecolami]

Merci pour la réponse détaillée.
Bonne Année

[Moulin]

Chers amis.

Ce probleme avait ete aborde sur l'ancien forum il y a peut etre deux ans.
Il n'y a pas de reponse veritable et simple a ta question, on ne peut faire que des reponse style bricolage, en effet un variateur a triac d'un lampadaire halogene va reguler plus ou moins bien le nombre de tours minute et en meme temps le couple.
Un variateur va eviter le gaspillage de watts dans le rheostat qui va dissiper l'energie en chaleur et donc en pure perte. Cela dit une perceuse de 100 watts va demander un potentiometre d'une puissance comparable, ce n'est pas a la porte du public et couote les yeux de la tete.
La seule restriction pour les variateurs a triacs c'est qu'ils ne doivent pas etre branches sur une charge inductive, un condensateur.

Pour donner une idee de la complexite : si tu charges un peu le moteur, il va consommer plus parceque tournant moins vite, la force contre electromotrice exercee par les enroulements du rotor va etre moindre.

Maintenant venons en a pourquoi on ne peut pas vraiment repondre simplement:

Les equations qui regissent le fonctionnement d'un moteur sont tres complexes, je pourrais donner les equations si cela interesse quelqu'un, en entree il y a les variables intensite, force electromotrice en sortie le couple le nombre de tour par unite de temps par exemple.
Je crois me souvenir que c'est un systeme d'equations differentielles. Pardon pour la complexite, je n'y peux rien c'est comme cela.

Quand les industriels ou les roboticiens (quand ils utilisent ce type de moteur ce qui est rare, ils utilisent des moterurs pas a pas) ou les scientifiques utilisent ce type de moteur , ils mettent devant le moteur un systeme electronique qui corrige ces equations de facon a rendre les commandes de l'ensemble sympathique.
Pour parler de facon un peu savante, l'electronique realise une fonction de transfert qui linearise les commandes, on va avoir une sortie couple qui va etre proportionnellea une entree.

C'est un dispositif de ce genre quoique assez sommaire qui existe dans la perceuse peugeot 1100 watts ou l'angle du petit potentiometre regle lineairement la vitesse de rotation et un contacteur a 7 positions regle le couple.

Pour faire un peu comprendre ce qu'est une correction par une fonction de transfert (on en met partout). A la fac a un examen de servo mecanismes on nous avait donne a resoudre le probleme suivant :
Quand on alimente une bobine (dans un accelerateur de particule) par un creneau, c'est a dire un voltage egal tout le temps a zero sauf du temps to a t1 ou ce voltage est egal a v, la reponse vecteur champ magnetique fonction du temps au centre de la bobine n'est pas un creneau mais une courbe dont on donnait les caracteristiques.
La question etait : Quelle doit etre le syteme electronique (qui a la fonction de transfert) permettant quand on entre un creneau de tensions d'avoir un creneau de champ magnetique.
Quand on a resolu le probleme, on n'a plus qu'a alimenter quand le faisceau de particule passe au niveau de la bobine, qu'a alimenter la bobine par un creneau bien propre et on aura un creneau de champs magnetique bien propre, le faisceau va recevoir un coup de pied au cul bien calibre, les particules ne vont pas se disperser !

C'est dur a dire mais le probleme en fait est simple quand on manie un peu ces fameuses fonctions de transfert, c'est prequ'une question de cours.
Il y en a partout de ces fonctions de transfert, par exemple un filtre grave aigu dans les amplis BF, c'est represente par une fonction de transfert.

Le probleme precedent et la commande "propre" avec un dispositif electronique realisant la fonction de transfert idoine d'un moteur sont exactement du meme ordre.

Amities

J-P Moulin