Dissipation thermique du moteur
Calculez la dissipation thermique, l'élévation de température et la température de fonctionnement du moteur à partir de la puissance d'entrée et du rendement.
Formule
P_loss = P_in × (1−η), ΔT = P_loss × Rθ
Comment ça marche
Exemple Résolu
Un moteur à courant continu à balais de 24 V et 100 W fonctionne à un rendement de 80 % sous charge continue. La résistance thermique (enroulement par rapport à la température ambiante) est de 1,8 °C/W. La température ambiante est de 35 °C. Isolation de classe F. Étape 1 — Puissance d'entrée : P_entrée = P_sortie/η = 100/0,80 = 125 W Étape 2 — Chaleur dissipée : P_perte = P_entrée − P_sortie = 125 − 100 = 25 W Étape 3 — Augmentation de la température du bobinage en régime permanent : ΔT = P_perte × R_θ = 25 × 1,8 = 45 °C Étape 4 — Température absolue d'enroulement : T_enroulement = T_ambiant + ΔT = 35 + 45 = 80 °C Étape 5 — Marge par rapport à la limite de classe F : Marge = 155 − 80 = 75 °C — suffisante pour un fonctionnement continu Résultat : avec un rendement de 80 % et une température ambiante de 35 °C, le moteur tourne à 80 °C dans le bobinage, soit bien dans les limites de la classe F. Si l'efficacité chute à 70 %, P_loss = 42,9 W et T_winding = 35 + 77 = 112 °C — toujours dans les limites, mais avec une marge de 43 °C seulement.
Conseils Pratiques
- ✓Utilisez une caméra thermique ou une thermistance intégrée pour mesurer la température en régime permanent dans la configuration de montage réelle — les valeurs R_θ de la fiche technique supposent une convection à air libre
- ✓Pour les applications d'asservissement et de positionnement avec des démarrages et des arrêts fréquents, modélisez la constante de temps thermique (τ = R_θ × C_thermal) pour garantir le refroidissement du moteur entre les rafales
- ✓Réduire le courant continu maximal de 3 à 5 % par degré Celsius de température ambiante supérieure à 25 °C en cas de fonctionnement dans des environnements à haute température
Erreurs Fréquentes
- ✗En supposant que la température du corps du moteur soit égale à la température de l'enroulement, le point chaud du bobinage peut être supérieur de 30 à 60 °C à la température mesurée du boîtier
- ✗Faire tourner un moteur à l'arrêt (vitesse nulle) pendant plus de quelques secondes : sans rotation de l'arbre, le flux d'air de refroidissement s'arrête et la résistance thermique augmente brusquement, ce qui entraîne une accumulation rapide de chaleur
- ✗Ignorer le rapport cyclique : un moteur peut tolérer 150 % du courant nominal pendant 10 s par intermittence, même s'il surchaufferait continuellement à ce niveau
Foire Aux Questions
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