moteur série

Un moteur série connecte ses bobines de champ et sa bobine d'induit dans un seul circuit électrique, de sorte que le courant de pleine charge traverse les deux en séquence. Cela contraste avec les moteurs shunt, où les circuits de champ et d'induit fonctionnent en parallèle, ou les types compound, qui utilisent les deux arrangements. La connexion série crée une relation directe entre la charge et l'intensité du champ magnétique: à mesure que la charge mécanique augmente, le courant augmente, et le champ magnétique aussi.

Les moteurs série délivrent un couple de démarrage très élevé et peuvent accélérer des charges lourdes à partir de l'arrêt avec un courant initial modeste par rapport au couple produit. Cela en fait le choix standard pour les applications de traction: les trains électriques, les tramways et les chariots élévateurs reposent sur des conceptions à excitation série. La caractéristique couple-courant est raide, ce qui signifie que le moteur s'adapte naturellement aux variations de charge sans contrôle externe. Une charge légère fait accélérer le moteur; une charge lourde le ralentit et augmente automatiquement le courant et le couple.

Compromis et limites pratiques

La contrepartie d'un couple de démarrage élevé est une mauvaise performance à vide. Un moteur série sans charge mécanique accélérera dangereusement vers des vitesses d'emballement, tirant un courant excessif et risquant des dommages. Pour cette raison, les moteurs série nécessitent toujours une connexion de charge ou un frein mécanique et ne doivent jamais être utilisés à vide. Ils sont également moins stables à vitesse constante que les moteurs shunt et plus sensibles aux fluctuations de tension d'alimentation.

Les moteurs série modernes sont bobinés pour le courant continu (CC) ou fonctionnent comme des moteurs universels sur le secteur CA, où ils fonctionnent bien car la connexion série fonctionne également sur le courant alternatif. Les moteurs série CA génèrent du bruit audible et des interférences radio à des vitesses plus élevées en raison de l'étincelage du collecteur. Les conceptions à excitation série sont moins courantes dans les applications industrielles à vitesse fixe aujourd'hui, ayant été remplacées par les moteurs à induction triphasés et les variateurs de fréquence, mais restent standard dans les outils électriques portatifs, les démarreurs de véhicules et la traction ferroviaire où une densité de couple élevée et une adaptation inhérente à la charge sont essentielles.