2.- PRESENTATION DU SUJET
2.1.- Moteurs compresseurs: Charges
2.1.1.- Généralités
Le moteur-compresseur du réfrigérateur est
constitué d'un moteur asynchrone monophasé et d'un compresseur
à piston en entraînement direct, le tout dans une cloche
hermétiquement soudée. Il a la forme d'une boule noire avec un
boîtier de connexion électrique et trois tubes dont deux sont
utilisés. Pour intervention et réparation, il reste une prise de
charge. (Figure 2.1.1).
Figure 2.1. 1 : moteur-compresseur (source Danfoss
compresseur)
Plusieurs grandes familles de moteurs électriques sont
couramment utilisées dans les appareils ménagers. Leur puissance
peut varier de 50W à 1,5 kW. Les moteurs universels (à balais) et
moteurs à induction (sans balais), sont les plus populaires et moins
chers. Le moteur à induction ou moteur asynchrone monophasé n'a
aucune connexion entre le stator et le rotor ce qui est important en
frigération car le moteur est scellé avec le compresseur. En
outre, le moteur à induction est silencieux, robuste, facile à
construire et peu coûteux.
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« Circuit de commande de redémarrage d'un
réfrigérateur après une coupure de courant.»
2.1.2.- Principe de fonctionnement des moteurs
monophasés
Le fonctionnement d'un moteur triphasé réside
dans l'utilisation d'un champ tournant produit par des tensions alternatives
déphasées. Les bobines disposées dans le stator à
120o les unes des autres sont le siège de trois champs
magnétiques produits par les courants qui y circulent. Ces champs sont
déphasés de 120o entre eux et varient avec les
courants qui les créent. Ils induisent ainsi des courants rotoriques qui
exercent des forces sur des couples sur le rotor.
Le fonctionnement du moteur monophasé est similaire
(voir figure 2.1.2). Cependant, le champ tournant variable produit par
le courant du stator est décomposé mathématiquement en
deux champs égaux, tournant en directions opposées, produisant
des torques opposés. Toutefois, une fois que le rotor commence à
tourner dans une direction, le couple développé dans cette
dernière augmente : le moteur prend de la vitesse jusqu'atteindre la
vitesse nominale. Le moteur monophasé n'ayant pas de couple de
démarrage suffisant nécessite d'un mécanisme externe pour
amorcer la rotation. Pour cela, on utilise deux enroulements statoriques
parcourus par des courants en quadrature.
Figure 2.1. 2 : comparaison des enroulements des moteurs
triphasés et monophasés 2.1.3.- Construction des
moteurs monophasés
Le moteur asynchrone triphasé est constitué
d'une partie fixe, le stator comportant le bobinage et d'une partie
rotatoire, le rotor bobiné en cage d'écureuil qui est
induit par le champ tournant produit par les courants statoriques. Le moteur
à induction monophasé et le moteur triphasé sont
construits de façon semblable, avec toutefois cette différence
importante que, dans
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le moteur monophasé, on ne se sert
généralement que des deux tiers des encoches du stator du
dernier. Le moteur triphasé a trois enroulements pour créer le
champ tournant tandis que le moteur monophasé a quatre enroulements
connectés deux-à-deux en série ; les deux paires de
pôles étant orthogonales : l'enroulement principal (P) ou de
marche (R : Run) et l'enroulement auxiliaire (A) ou de démarrage (S :
Start) fonctionnant durant la période de démarrage. Ces quatre
enroulements réalisent, en fait, un moteur tétraphasé
(90o = 360o / 4). (Voir figure 2.1.2)
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