Chapitre I
Généralités sur les moteurs
électriques
Chapitre I Généralités sur les
moteurs électriques
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I. Introduction
Les moteurs électriques sont aujourd'hui
présents dans toutes les branches de l'industrie et des transports. Ces
moteurs consomment environ la moitié de l'énergie
électrique générée dans le monde. Leur puissance
peut aller de quelques fractions de Watts à quelques centaines de
mégawatts. Les très petites puissances correspondent à des
machines où la transmission d'information prime sur la conversion
d'énergie. Les petites puissances se rencontrent principalement dans les
applications domestiques. Les conversions d'énergie dans ces moteurs
sont effectuées avec de faibles pertes : le rendement des grosses
unités atteint 99 %. Le réseau électrique est partout
disponible dans les pays développés et l'énergie
électrique est ainsi facilement distribuée. Le réglage est
commode grâce à l'électronique de puissance. Enfin, les
moteurs électriques ne sont pas polluants, ce qui ne doit toutefois pas
faire oublier qu'il n'en est pas toujours de même pour la production
d'électricité.
II. Historique
Les historiens des sciences et techniques ont quelques
incertitudes sur les premières réalisations et la
paternité des inventions des machines électriques. Nous
essaierons néanmoins de citer quelques noms et quelques dates de cette
aventure industrielle. Michael Faraday réalise un premier moteur
électromagnétique en 1821. Il est suivi de peu par Peter Barlow
qui invente en 1822 un dispositif qui porte aujourd'hui son nom, la roue de
Barlow. Le physicien et chimiste Moritz Hermann von Jacobi réalise un
moteur à inducteur bobiné à commutateur mécanique
en 1834. Il fait circuler un canot à hélice équipé
de son moteur sur la Neva à Saint-Pétersbourg. L'industriel
allemand Werner von Siemens construit vers 1856 une magnéto. L'Italien
Antonio Pacinotti introduit en 1859 une machine munie d'un rotor en forme
d'anneau. Cinq ans plus tard, il publie la description d'une machine pouvant
être utilisée en moteur ou en générateur. Ses
travaux passent alors inaperçus. L'inventeur belge, installé en
France, Zénobe Gramme construit en 1868 sa célèbre dynamo
et fonde en 1871 la Société des machines
magnéto-électriques Gramme. La réversibilité de la
dynamo est découverte en 1873. En 1872, Werner von Siemens prend un
brevet pour son induit en tambour. Nikola Tesla, alors étudiant, propose
déjà d'utiliser une machine sans commutateur. Devenu
employé de la Continental Edison Company en France, il construit le
premier moteur asynchrone en 1883 alors qu'il séjourne à
Strasbourg et dépose un brevet en 1884. Les moteurs classiques
utilisés aujourd'hui sont donc déjà tous connus en cette
fin de XIX° siècle. À la même époque, l'Italien
Galileo Ferraris établit la théorie du champ tournant.
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moteurs électriques
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