Moteur à excitation shunt

Constat préliminaire

Le moteur à excitation shunt possède les mêmes propriétés que le moteur à excitation séparée du fait que, dans les deux cas, l’inducteur constitue un circuit extérieur à celui de l’induit.

Montage pratique

Équations du moteur

Machine en charge:

U = E + R.I

avec

E =k(I,i)N : la f.e.m en charge et  le flux magnétique sous un pôle.

E = E₀ – (I)

Caractéristique de la vitesse

Sachant que:

U = E + R.I = k(I,i)N + R.I

Si la machine est compensée, =0, le flux est constant,  = ₀ à vide.

Dans ce cas la vitesse a pour expression:

Caractéristique de la vitesse n(I)

Caractéristique de couple T(I)

P_em = T_em. = E.I = U.I – R.I²

De même:

E = k

et

T_em = k(I,i).I

T_u = T_em - T_p

Caractéristique mécanique T(n)

A partir des deux caractéristiques précédentes on déduit celle de T(n).

Bilan énergétique

Une seule source de tension fournit les deux courants, le courant total est :

I’ = I + i

Puissance absorbée:

P_a = U.I’ = U.I + U.i

Pertes:

- effet Joule dans l’induit: p_jr = R.I²

- effet Joule dans l’inducteur: p_e=U.i

- pertes collectives: p_c

Puissance électrique utile:

P_eu = E.I

Puissance utile (sous forme mécanique):

Pu = Pa – pertes

= (U.I + U.i) – (R.I² + U.i + p_c)

= U.I – R.I² - p_c = E.I – p_c

Rendement

 = P_u/P_a=(E.I – p_c)/(U.I + U.i)