Sinon une connaissance de base pour le stator:
Le stator utilise la loi de maxwell sur l'electromagnétisme. Pour faire simple, il est baigné par un champ magnétique variable (flux magnétique). Bref. L'aimant tourne et crée un champ magnétique tournant donc variable. Ca tout le monde avait compris.
Le fil de cuivre possède une certaine résistance qui dépende de la résistivité du cuivre. Qualité intrinsèque d'un conducteur quoi.
Plus le diamètre est faible plus la résistance est grande.
Donc lorsque l'aimant tourne, il induit une force electro motrice dans le stator. Chaque enroulement se comporte alors comme un générateur de courant alternatif. La fem est proportionnelle à la vitesse de rotation de l'aimant (maxwell encore).
Si l'enroulement n'est pas branché on retrouve la totalité de la fem en sortie.
Il faut voir chaque spire de chaque enroulement comme un mini générateur alternatif avec une résistance interne. Celle du fil de cuivre. Et l'enroulement comme un ensemble de petit générateur en série. Bref, au total chaque enroulement (3 au total) se comporte comme un générateur alternatif avec une résistance interne. Disons environ 1 Ohms.
Si maintenant on fait débiter du courant à un des enroulements, par exemple en le connectant à une ampoule, on aura donc la fem en serie avec la résistance interne en serie avec l'ampoule. Admettons que le courant débité alors est de 1A. On peut en déduire que la chute de tension dans la résistance interne de l'enroulement est de U=R*I=1*1=1V.
On peut aussi calculer la puissance dissipé dans la résistance interne du stator:P=U2/R=R*I2=1W
Maintenant qu'on a les base, on passe au fonctionnement normal d'un stator+RR shunt (par opposition au RR série mentionné plus tôt). La tension en sinusoidale alternative. Elle monte puis redescend, passe par 0 puis change de sens etc... tout ça de façon sinusoidale. Normal ça tourne.
Lorsque cette tension atteint 15V le RR court-circuite l'enroulement. La tension en sortie d'enroulement passe donc sensiblement à 0. Mettons que le moteur tourne à 4000 tr/mn. La fem par enroulement sera de 15,7V*4 (voir mon wiki)=62,8V eff qui correspond donc la tension à vide (non branché). Ce qui correspond à une tension max de 62,8*1,4=87,92V. La tension efficace permet de calculer la puissance (pour faire simple). La tension max est atteinte pendant un très court instant lorsque la sinusoide atteint son max avant de redescendre.
Le calcul est juste là pour marquer les esprits. La courant max va alors être I=U/R=87,92/1=87,92A. La puissance instantanée dissipé à ce moment précis monte alors jusqu'à
P=R*I2=1*87,922=7729W=7,7kW. Outch! Bon, cette puissance est une pointe breve. C'est le max.
On voit bien que 62,8 V est très supérieur à 15V. Donc la fem part de 0, monte jusqu'a 15 V et à ce moment l'enroulement est court circuité jusqu'à ce que la fem redescende à 0 à la fin de la demi alternance. Et le même processus de déroule lorsque la tension s'inverse. Lorsqu'elle atteint -15V, l'enroulement est court circuité.
Pendant que la tension est au voisinage de 14V (<15V), donc pendant un bref instant, du courant est envoyé à la batterie et au système. Plus le système tire de courant, plus la chute de tension dans la résistance interne de l'enroulement est importante, plus tard la tension en sortie d'enroulement atteindra les 15V fatidiques. Mais ça ne représente tout de même qu'une faible part du temps totale. Mettons que l'on passe 30% du temps hors court circuit, sachant que plus le moteur tourne vite, plus la fem max est élevée, plus la proportions du temps hors court-circuit est faible. Donc plus ça va moins ça va. C'est un calcul à la louche.
30% du temps représente malgrès tout une faible proportion de la sinusoide puisque c'est le moment ou la tension sinusoidale est la plus faible. Disons que cela représente 10% de la tension eff (je passe le calcul d'intégrale). On va donc avoir environ 90% de la puissance efficace dissipée dans la résistance interne de l'enroulement. encore une fois calcul d'intégrale à la louche: 70% du temps représente 90% de l'aire dans notre cas.
tension efficace 62,8Veff à 4000tr/mn. 90% représente donc 56,52Veff. Soit une puissance efficace de P=U2/R=3194W=3kW.
Naturellement cela varie avec les conditions d'utilisation et plus on tire sur le circuit moins il souffrira jusqu'à un max ou alors cette consommation deviendra prépondérant sur la puissance dissipée en court circuit.
Tout ça pour dire que le stator supporte d'énormes contraintes thermiques. Tout ça pour dire aussi qu'avec un RR série, il n'y a pas de court circuit lors de la régulation. Au contraire le circuit s'ouvre et soulage le stator.
Je pense que cette techno bien que beaucoup plus efficace en terme d'énergie n'utilise pas le découpage, qui pourtant serait la meilleurs solution. Sans doute un probleme d'encombrement. Regardez la taille d'un alimentation de PC.
C'est bien de le savoir.
Fred
