Les moteurs à courant alternatif sont alimentés par du courant alternatif. Contrairement au courant continu, ou courant continu, qui circule toujours dans la même direction, le courant alternatif passe de négatif à positif des douzaines et même des centaines de fois par seconde. Par exemple, dans la plupart des foyers du monde, le courant alternatif est de 60 hertz, ce qui signifie qu’il change de direction 60 fois par seconde. Comme la vitesse des moteurs à courant alternatif est contrôlée par la fréquence de leur courant, ils ont généralement besoin de fréquences beaucoup plus élevées. Un variateur AC change la fréquence pour contrôler la vitesse du moteur.
AC à DC
Avant que l’alimentation puisse être transformée en fréquence correcte, elle doit être transformée en courant alternatif. Les onduleurs le font avec un circuit appelé redresseur, le même type de circuit qui alimente les adaptateurs électriques. Le composant principal d’un redresseur est une diode qui fonctionne comme une vanne unidirectionnelle. Il permet au courant de circuler dans un sens tout en l’empêchant de circuler dans l’autre. Le courant alternatif circule dans le redresseur. Lorsqu’il est positif, les diodes attachées au fil positif le laissent passer, tandis que les diodes attachées au fil négatif l’empêchent de s’écouler. Lorsqu’il est négatif, c’est l’inverse qui se produit et le courant descend le long du fil négatif. Toutes les impulsions négatives et positives rapides du courant alternatif sont transformées en un flux continu de tension négative le long d’un fil et un autre flux de tension positive le long d’un autre.
Génération de la vague
Un circuit numérique contrôlé par un opérateur ou un ordinateur génère la fréquence dont le moteur a besoin. Ce circuit a des interrupteurs qui peuvent être allumés et éteints des milliers de fois par seconde. Le courant alternatif normal circule en une onde sinusoïdale lisse, du positif au négatif. Les commutateurs du générateur de fréquence, cependant, ne font pas une onde lisse. Au lieu de cela, ils font une vague de pas d’escalier – une vague avec beaucoup de petits pas discrets qui s’additionnent à une approximation d’une onde sinusoïdale. C’est similaire au fonctionnement de la musique numérique.
Alimentation du moteur
Les moteurs à courant alternatif ont un rotor métallique au centre entouré de plusieurs bobines. Lorsque l’électricité passe dans les bobines, elle produit un champ magnétique. Ceci induit un champ magnétique dans le sens inverse directement à l’intérieur du rotor. Lorsque le courant électrique s’inverse dans la bobine, la direction du champ magnétique change également, ce qui modifie le champ dans le rotor. Comme le champ magnétique change si rapidement, il y a un décalage. Le champ dans le rotor ne change pas assez vite pour rester synchronisé avec les bobines. Parce qu’il n’est pas synchronisé, le rotor est repoussé par les bobines et commence à tourner pour se synchroniser avec les bobines. La vitesse à laquelle elle tourne est contrôlée par la vitesse du courant dans les bobines – plus vite elles changent de direction, plus vite le rotor doit tourner pour suivre le mouvement. Le variateur contrôle la vitesse à laquelle le courant change de direction et, par conséquent, la vitesse du rotor.
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