Les moteurs électriques pour voitures fonctionnent grâce à l’utilisation d’un champ magnétique pour générer un mouvement. Il existe deux types d’électromoteurs : les moteurs synchrones et les moteurs asynchrones.
Les éléments d’un moteur électrique de voiture
Un moteur électrique est composé de plusieurs éléments essentiels : le convertisseur, le stator, le rotor et le réducteur. Bien sûr, il y a également la batterie qui stocke l’énergie électrique. Cependant, il est possible d’obtenir de l’électricité à partir d’un générateur (comme un moteur thermique) ou d’une pile à combustible (à base d’hydrogène). Comparé au moteur thermique, le moteur électrique est plus simple et plus compact.
Le convertisseur
Une batterie de voiture électrique stocke de l’énergie en courant continu DC. Cependant, un moteur électrique nécessite du courant alternatif AC pour créer le champ magnétique. C’est pourquoi un convertisseur est nécessaire pour transformer le courant DC en courant AC.
Le stator
Le stator est la partie fixe du moteur qui contient les bobinages nécessaires pour générer le champ magnétique à partir du courant électrique.
Le rotor
Le rotor tourne grâce au champ magnétique, ce qui crée de l’énergie mécanique qui permet de faire tourner les roues.
Le réducteur
Le réducteur est responsable de la transmission correcte du mouvement aux roues.
Moteur synchrone ou asynchrone
Il existe deux types de moteurs électriques : les moteurs asynchrones et les moteurs synchrones. La différence entre les deux réside dans le comportement du rotor.
Dans un moteur asynchrone, également appelé moteur à induction, le stator génère un champ magnétique tournant. Le rotor essaie alors de le rattraper. C’est ce “retard” de rotation, appelé glissement, qui donne au moteur son caractère asynchrone. Dans ce type de moteur, on trouve les “cages d’écureuil”, qui sont deux anneaux reliés par des conducteurs pour former un cylindre jouant le rôle de rotor. Un moteur asynchrone ne contient pas d’aimant.
Dans un moteur synchrone, le rotor ne subit pas l’influence du champ magnétique. Au contraire, il y participe en étant soit un aimant (des terres rares), soit un électroaimant (une bobine de cuivre alimentée en courant continu). Un moteur synchrone sans aimant est également appelé “à excitation indépendante”. Dans un moteur synchrone, le rotor tourne à une vitesse directement proportionnelle à la fréquence du courant généré par le stator. C’est pourquoi il est qualifié de “synchrone”.
Mode générateur
Le rotor d’un moteur électrique peut également générer de l’électricité. Lorsqu’il est entraîné mécaniquement par les roues, au moment où l’on relâche la pédale, un courant électrique est induit sur le stator. Il est alors possible de le récupérer.
Marche arrière
Pour faire marche arrière, il suffit d’inverser le sens du courant électrique.
En conclusion, les moteurs électriques pour voitures utilisent un champ magnétique pour créer un mouvement. Grâce aux différents éléments qui le composent, tels que le convertisseur, le stator, le rotor et le réducteur, le moteur électrique offre une alternative plus simple et plus compacte aux moteurs thermiques. Que ce soit un moteur synchrone ou asynchrone, chaque modèle possède ses propres caractéristiques. De plus, il est possible d’utiliser le moteur électrique en mode générateur pour récupérer de l’électricité. Enfin, il est facile de faire marche arrière en inversant le sens du courant électrique.
