5.2 Moteurs électriques: le moteur synchrone
Le moteur synchrone est un moteur à courant alternatif dans lequel le rotor tourne à la même vitesse que le champ magnétique du stator, d’où le terme “synchrone”. Contrairement au moteur asynchrone, il n’y a pas de glissement entre la vitesse du rotor et celle du champ magnétique. Les moteurs synchrones sont très utilisés dans les applications maritimes modernes, en particulier pour la propulsion et les systèmes qui nécessitent une vitesse constante.
Le moteur synchrone est composé de deux éléments principaux :
• Stator : Il est similaire à celui d’un moteur asynchrone, avec des enroulements qui génèrent un champ magnétique tournant lorsqu’ils sont alimentés en courant alternatif. Ce champ magnétique tourne à une vitesse synchrone, dépendant de la fréquence du réseau électrique.
• Rotor
: Le rotor contient des aimants permanents ou des électroaimants. Lorsque le
moteur est alimenté, le champ magnétique généré par le stator entraîne
directement le rotor à la même vitesse que le champ magnétique, sans
glissement.
Le moteur
synchrone doit être démarré par un autre moyen jusqu’à ce que le rotor atteigne la vitesse
synchrone. Une fois que cette vitesse est atteinte, le rotor se synchronise
avec le champ tournant du stator.
Les moteurs synchrones nécessitent un système d’excitation qui fournit un courant constant au rotor, permettant de maintenir une synchronisation parfaite avec le champ magnétique du stator. Ce système peut être un champ magnétique permanent ou un courant continu fourni par des bagues collectrices.
Les moteurs synchrones modernes peuvent également être équipés de variateurs de vitesse, leur permettant de modifier leur vitesse de fonctionnement en ajustant la fréquence du courant électrique, tout en maintenant la synchronisation. Cela est particulièrement utile dans les applications de propulsion des navires, où la vitesse doit être ajustée en fonction des conditions de navigation.