Notion de bobine et de pôles

Avec un bobine on obtient 2 pôles.

Si on se réfère au 1/50ème de seconde( puisque le courant alternatif change se sens 50 fois par seconde, à l'entrée d'une bobine on obtient un pôle nord et à la sortie un pôle sud. En termes de bobinage le pôle Nord est situé en "entrée" et le pôle Sud en "sortie".

La bobine ci-dessous comporte 2 spires (= 2 tours de fil) :

Représentation d'une Bobine dans le stator

Dans un stator les bobines sont logées dans des encoches. Sur un schéma de bobinage on représente le stator déroulé à plat, les encoches étant les rectangles rouges dans le dessin ci-dessous :

Dessiner le schéma d'une bobine à 3 ou 4 spires comme le schéma ci-dessus est encore réalisable mais au dessus de ce nombre cela devient impossible. En plus, la représentation du nombre de spires dans un schéma de bobinage n'a aucune utilité, pas plus que la longueur de l'encoche, et le contour de la bobine n'a pas besoin d'être arrondi non plus, de ce fait, la bobine peut-être dessinée schématiquement comme ci-dessous quelque soit le nombre de spires, la forme trapézoïdale permettant le croisement des bobines :

La bobine ci-dessus est une bobine comportant une seule section, mais suivant le nombre d'encoches attribué par pôle, elle peut se constituer de plusieurs sections, chaque section occupant 2 encoches.

Ci-dessous un bobine comportant 3 sections égales

Dans sa partie supérieure, un schéma de bobinage renseigne sur:

- le nombre d'encoches

- le nombre de bobines

- le pas des bobines

Dans sa partie inférieure, le schéma de bobinage renseigne sur :

-les connexions (liaisons entre bobines)

-les interconnexions (liaisons entre sections de bobines)

Notion de nombre de bobines, nombre de pôles, nombre d'encoches

Avec une bobine on peut donc faire 2 pôles et pour faire plusieurs pôles (chiffre pairs) il faut donc plusieurs bobines. Dans un bobinage de stator il devra y avoir logiquement autant de bobines que de paires de pôles. Ainsi pour 2 pôles il y aura 1 bobine, pour 4 pôles il y aura 2 bobines, pour 6 pôles 3 bobines, ect.....ect....

Chaque bobine occupe 2 encoches et il faut donc le double d'encoches que du nombre de bobines. Ce nombre est aussi à multiplier par le nombre de phases pour lequel le moteur va pouvoir être branché : monophasé (1phase), biphasé (2 phases), triphasé (3phases). Les stators sont donc conçus avec un nombre d'encoches compatible avec le nombre de phase et de pôles.

Le nombre standard d'encoches dans les stators est le suivant :

6, 12, 18, 24, 36, 48, 72, pour les plus courantes

Nombre spéciaux : 30, 32, 42, 60

En triphasé, la possibilité d'exécution en encoches entières et un stator de :

6 encoches et 1 encoche par phase = 6/3*1 = 2 pôles

12 encoches et 1 encoche par phase = 12/(3*1) = 4 pôles

12 encoches et 2 encoches par pôle = 12/(3*2) = 2 pôles

18 encoches et 1 encoche par phase = 18/(3*1) = 6 pôles

18 encoches et 3 encoches par phase = 18/(3*3) = 2 pôles

24 encoches et 1 encoche par phase = 24/(3*1) = 8 pôles

24 encoches et 2 encoches par phase = 24/(3*2) = 4 pôles

24 encoches et 4 encoches par phase = 24/(3*4) = 2 pôles

36 encoches et 1 encoche par phase = 36/(3*1) = 12 pôles

36 encoches et 2 encoches par phase = 36/(3*2) = 6 pôles

36 encoches et 3 encoches par phase = 36/(3*3) = 4 pôles

36 encoches et 6 encoches par phase = 36/(3*6) = 2 pôles

48 encoches et 1 encoches par phase = 48/(3*1) =16 pôles

48 encoches et 2 encoches par phase = 48/(3*2) = 8 pôles

48 encoches et 4 encoches par phase = 48/(3*4) = 4 pôles

48 encoches et 8 encoches par phase = 48/(3*8) = 2 pôles

Lorsque le nombre d'encoches n'est pas divisible par le nombre de pôles et de phases, il est possible d'effectuer un bobinage à encoche partielle c'est à dire que le nombre d'encoches par pôle n'est pas égal, exemple ci-dessous du 4 Pôles 18 encoches où 2 pôles sont a 2 encoches et 2 autres pôles à 1 encoche :

P A S (des bobines)

Le pas "N" dit "normal" est le nombre d'encoches de la distance entre 2 pôles.

Le pas est dit raccourci lorsque ce pas est plus petit que le pas normal.

Pour un même pas, la disposition des bobines, pour un même résultat, peut être faite différamment. Ci-dessous l'exemple du 4 Pôles 24 encoches :

CONNEXIONS

Par phase, Il y a autant de bobines que de paires de pôles et à partir de 4 pôles 2 bobines sont à connecter. le raccordement (ou connexion) des bobines entre elles ne se fait pas au hasard, d'autant plus que peut intervenir un couplage série ou parallèle.

Ainsi pour un 4 pôles et donc 2 bobines, en couplage série la sortie encoche 4 de la première bobine est raccordée avec l'entrée encoche 7 de la deuxième bobine.

(Pour mémoire, sur ce schéma la connexion comporte la jonction soudée ou brasée, qui (habituellement) ne se représente pas dans les schémas)

Il faut savoir que lorsque 2 pôles se suivent cela ne fait qu'un seul pôle, et si la connection est inversée comme ci-dessous, théoriquement on a 2 pôles, mais comme le pas ne correspond pas au 2 pôles cela ne marchera pas.

Le même 4 pôles en couplage parallèle, l'entrée encoche 1 est reliée avec l'entrée encoche 7, la sortie encoche 4 est reliée avec la sortie encoche 10.

Suivant le nombre de bobines, le couplage peut être série, parallèle, série parallèle.

Pour être plus souples à la pose, utiliser les sections de fils standards, avoir un meilleur coefficient de remplissage d'encoche, à partir de 0,75kw, le concepteur du moteur peut réaliser des enroulements avec des fils en parallèle. Ainsi par exemple au lieu de faire un enroulement qui nécessite un fil d'une section de 0,785mm² de diamètre 100/100mm le concepteur du moteur préfère utiliser 2 fils de 71/100mm de 0,396mm² de section soit 0,792mm². La section de fil peut être réalisée avec autant de fils en parallèle pour arriver à la section nécessaire. Voir le tableau des sections de fils standards.

An dessous de 1,5 kw de puissance les connexions pour un moteur en 400v sont en série et à fil unique. Mais au dessus il peut y avoir des fils parallèles ou des bobines c'est pourquoi au décortiicage du chignon il faut bien en faire la distinction.

La connection à la soudure comporte 1 seul fil émaillé

Pour les petits moteurs en dessous de 0,75kw en principe les connexions sont du type série donc la connexion de sortie à la soudure au fil émaillé comportera 1seul fil émaillé et il est donc inutile de pousser plus loin le repérage.

La connection à la soudure comporte 2 fils émaillés

Avec 2 fils émaillés le problème se complique puisqu'il va falloir distinguer si c'est un couplage en parrallèle ou série/parallèle (suivant la puissance du moteur et le nombre de bobines) ou 2 fils en parrallèle.

Pour cela il faut suivre la direction des fils émaillés d'à partir de la soudure jusqu'à la bobine des enroulements :

Si les 2 fils sortent de la même bobine le couplage est fait avec 2 fils parallèle, si chaque fil va à une bobine différente c'est un couplage de bobines en parallèle.

Pour distinguer le couplage parallèle de série/parallèle il suffit de compter le nombre de bobines par phase (pas le nombre de pôles). Si ce nombre de bobines est divisible par 4 c'est probablement un couplage série/parallèle. A ce moment là il faut décortiquer entièrement les connexions de la phase entière pour suivre le circuit.

La connection à la soudure comporte 3 fils émaillés

Si il n'y a que 2 bobines c'est que c'est 3 fils en parallèle avec connection de bobines en série.

Si il y a 3 bobines cela peut être 3 fils en parallèles ou les 3 bobines en parallèle.

Si il a 4 bobines c'est 3 fils en parallèle.

Si il ya 6 bobines cela peut 3 fils en parallèle ou série-parallèle.

La connection à la soudure comporte plus de 3 fils émaillés

C'est ainsi de suite en suivant le même raisonnement que précédemment avec autant de nombre de fils en parallèle et des 3 couplages possibles qu'il faut vérifier.