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Motor

Résistance d'enroulement par rapport à la température

Calculez la résistance de l'enroulement du moteur à la température de fonctionnement à l'aide du coefficient de résistance de température du cuivre.

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Formule

R(T) = R₂₅ × [1 + α × (T − 25°C)]

α— Temperature coefficient (Cu: 0.00393) (/°C)
T— Operating temperature (°C)

Comment ça marche

La résistance d'enroulement du moteur à courant continu (R_a) est la résistance totale du circuit d'armature, y compris la résistance du fil d'enroulement et la résistance de contact de la brosse. Il détermine les pertes de cuivre (P_Cu = I² × R_a), affecte la régulation de la vitesse du moteur et régit le courant maximum au décrochage (I_stall = V/R_a). La résistance du bobinage augmente avec la température à un taux d'environ +0,393 % par °C pour le cuivre : R (T) = R_25 × [1 + 0,00393 × (T − 25)]. La mesure de la résistance au froid et la comparaison avec la valeur de la fiche technique révèlent rapidement des virages courts ou une usure de la brosse.

Exemple Résolu

Un moteur 12 V DC possède une résistance d'armature de 1,5 Ω à 25 °C selon la fiche technique. Pendant le fonctionnement, la température du bobinage atteint 85 °C. Étape 1 — Résistance à l'enroulement à chaud : R_chaud = R_froid × [1 + 0,00393 × (T − 25)] R_chaud = 1,5 × [1 + 0,00393 × (85 − 25)] R_chaud = 1,5 × [1 + 0,236] = 1,5 × 1,236 = 1,854 Ω Étape 2 — Pertes de cuivre au courant nominal (4 A) : P_Cu_froid = 4² × 1,5 = 24 W P_Cu_hot = 4² × 1,854 = 29,7 W (augmentation de 24 %) Étape 3 — Réduction de la vitesse à vide grâce à une résistance accrue de l'enroulement : V_backEMF à 4 A, froid : V_e = 12 − 4×1,5 = 6 V V_backEMF à 4 A, chaud : V_e = 12 − 4 × 1,854 = 4,58 V Baisse de vitesse ≈ (6 − 4,58) /6 × 100 = 23,7 % Résultat : à 85 °C, la résistance du bobinage augmente de 24 %, ce qui augmente les pertes de cuivre et réduit sensiblement la vitesse sous charge. La gestion thermique est essentielle pour maintenir des performances constantes du moteur.

Conseils Pratiques

  • ✓Utilisez la mesure de la résistance des enroulements comme diagnostic rapide : une valeur nettement inférieure à celle indiquée dans la fiche technique suggère des virages courts ; une valeur significativement plus élevée suggère des fils cassés ou un mauvais contact avec la brosse
  • ✓Référez toujours la résistance du bobinage à 25 °C lorsque vous comparez des mesures prises à différentes températures ; cela normalise la comparaison et révèle de réels changements dans l'état de l'enroulement
  • ✓Pour les moteurs BLDC, mesurez la résistance phase à phase (deux fois la résistance monophasée pour les enroulements en étoile) ou consultez la fiche technique : la formule de correction thermique est identique

Erreurs Fréquentes

  • ✗Mesurer la résistance du bobinage à l'aide d'un multimètre standard : la résistance de contact et le courant de test du compteur peuvent entraîner une erreur importante ; utilisez une mesure à 4 fils (Kelvin) pour les résistances inférieures à 5 Ω
  • ✗Ignorer la résistance des balais dans les moteurs à courant continu à balais : la résistance de contact des balais de charbon (0,1 à 0,5 Ω au total) est incluse dans la résistance effective de l'armature et ne doit pas être mesurée séparément
  • ✗En supposant que les résistances au froid et à la chaleur soient identiques : à une température d'enroulement de 100 °C, la résistance du cuivre est 29 % plus élevée qu'à 25 °C, ce qui influe de manière significative sur les prévisions de la courbe couple/vitesse

Foire Aux Questions

Utilisez un ohmmètre à 4 fils (Kelvin) pour les résistances inférieures à 10 Ω. Connectez les fils de source de courant et les fils de détection de tension séparément aux bornes du moteur. Faites tourner lentement l'arbre pour trouver la position donnant la valeur de résistance la plus élevée (deux segments de commutateur en série pour les moteurs à balais). Enregistrez cette valeur comme résistance de référence à la température ambiante.
Une résistance d'enroulement plus faible signifie moins de chute de tension et plus de tension disponible pour les champs électromagnétiques secondaires à un courant donné, ce qui se traduit par une vitesse à vide plus élevée et une meilleure régulation de la vitesse. La constante de vitesse du moteur k_V (RPM/V) est indépendante de la résistance de l'enroulement, mais la pente couple/vitesse (régulation de la vitesse) est directement proportionnelle à R_a.
Non : aux fréquences porteuses VFD (4 à 16 kHz), l'inductance de l'enroulement domine l'impédance. L'impédance AC est Z = sqrt (R² + (2π FL) ²), ce qui est généralement 5 à 20 fois plus élevé que la résistance DC à la fréquence porteuse. Utilisez la résistance en courant continu uniquement pour calculer les pertes de cuivre en courant continu et pour réguler la vitesse dans des conditions de courant continu.

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