Le principe fondamental de la génération de couple dans un moteur
électrique repose sur la force de Laplace, qui s’exprime par la
relation
F = I x
L x B
Ici,
I représente l’intensité du courant traversant un conducteur de
longueur L
et
B le vecteur champ magnétique fourni par le stator.
Lorsque le conducteur se trouve dans ce champ, la force résultante
agit perpendiculairement à la fois à la direction du courant et à celle
du champ magnétique, créant ainsi un mouvement de translation
local. En disposant plusieurs conducteurs enroulés autour du rotor,
on obtient un assemblage de forces dont la somme vectorielle
produit un couple
C autour de l’axe de rotation :
C = ∑ (r × F) = N .
I .
S . B
Où
N est le nombre de spires,
S la surface de chaque spire et
r le
rayon d’application de la force.
Ce couple est ensuite transmis mécaniquement à l’arbre du moteur
et à la charge entraînée. La maîtrise de l’intensité
I, de la distribution
du champ B
et de la géométrie des enroulements permet d’ajuster
précisément le couple nominal et le
couple de démarrage, deux
grandeurs critiques pour dimensionner le moteur selon ses
applications
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