Qu'est-ce qu'un rotor à cage d'écureuil?
Un rotor à cage d’écureuil est un élément clé de nombreux types de moteurs électriques à induction. Cet appareil a été inventé au XIXe siècle par Nikola Tesla, qui a apporté de nombreuses contributions au domaine de l'électricité. Le rotor à cage d'écureuil fait partie d'un moteur à cage d'écureuil, souvent utilisé dans les générateurs à induction à autoexcitation et dans les systèmes de climatisation. Ces rotors sont également utilisés dans de nombreux types d'équipements et de machines industriels et de fabrication. Cet appareil ressemble à une grande roue de hamster, ce qui, d’après beaucoup, donne son nom à ce rotor.
Le noyau du rotor à cage d'écureuil est constitué d'un arbre en métal très résistant. Un dispositif en forme de cage composé de barres de cuivre ou d'aluminium se croisant entoure l'extérieur de la tige. La cage et l’arbre entiers sont encastrés dans une série de disques en acier, laminés les uns sur les autres perpendiculairement à l’arbre. Un anneau en acier ou en cuivre épais, appelé anneau d'extrémité, repose à l'une ou l'autre extrémité de la pile de disques stratifiés pour assurer support et stabilité.
Les moteurs à induction ont un fonctionnement assez basique et utilisent seulement deux composants de base, à savoir un stator et un rotor. Lorsque le courant électrique entre dans le stator, il produit un champ magnétique. Lorsque ce champ magnétique atteint le rotor à cage d'écureuil, il produit un champ magnétique secondaire, qui fait tourner le rotor. Ce rotor en rotation crée un courant électrique qui peut être utilisé pour alimenter divers objets ou machines.
Chaque rotor à cage d'écureuil doit être soigneusement construit pour répondre aux exigences de différents types d'applications. Les unités les plus anciennes ont été moulées à partir de cuivre, bien que cette technique soit rarement utilisée aujourd'hui. Bien que les rotors en aluminium puissent être moulés sous pression, les modèles en cuivre sont fabriqués à l'aide de composants individuels assemblés à la main. La construction et la durabilité de l'arbre et des bagues d'extrémité sont particulièrement critiques, car une défaillance de ces unités peut rendre le rotor inutilisable. Les barres qui composent le rotor à cage d'écureuil sont souvent disposées dans des configurations spéciales pour réduire les vibrations, le bruit et la résistance au vent.
Le personnel d’entretien et de réparation doit s’appuyer sur des méthodes d’essai spéciales lors de l’inspection de ces rotors en raison de leur construction unique. Les disques stratifiés encapsulent complètement la tige et la cage, rendant impossible la détection de problèmes visuellement. Au lieu de cela, les inspecteurs s’appuient sur des tests de pénétration de colorant ou même sur des ultrasons pour identifier les problèmes liés à un rotor à cage d’écureuil.
Le principal avantage du rotor à cage d'écureuil est sa flexibilité. Ces rotors conviennent à un large éventail d'applications, allant des petits générateurs portables aux très gros équipements industriels. Un autre avantage est leur fiabilité, issue de plus de 100 ans d'utilisation.