La variation de vitesse
Machines asynchrones à contrôle vectoriel de flux

Par l’indépendance entre la création du flux et la production du couple électromagnétique, la machine à courant continu est parfaitement adaptée aux entraînements à vitesse variable. Avec l’évolution de l’électronique de puissance et de la microélectronique, l’utilisation de la machine à courant continu s’est largement développée pour répondre aux besoins des processus industriels les plus variés (machines-outils, convoyeurs, métallurgie, papeterie, transport, agroalimentaire, textile, pompage, ventilation, manutention...). Toutefois, la présence du collecteur mécanique entraîne l’apparition d’étincelles au niveau des balais, en conséquence de quoi l’utilisation de la machine à courant continu standard est proscrite dans des atmosphères explosibles (raffinerie, plasturgie, pétrochimie...).

Les phénomènes d’usure dans l’ensemble balais-collecteur sont accélérés dans un environnement d’exploitation chargé de poussières agglomérantes ou de vapeurs corrosives (textile, aciérie, cimenterie, fonderie, mines...). Pour que la machine à courant continu puisse fonctionner dans des conditions de sécurité suffisantes, il est donc nécessaire d’assurer une étanchéité coûteuse par la construction des moteurs antidéflagrants ou par le renforcement de l’indice de protection, IP 44 ou IP 55 défini par la norme NF C 51-115. L’exploitation de la machine à courant continu ne peut se faire sans la mise en place d’une maintenance préventive importante qui se traduit par le changement systématique des balais toutes les 2 000 à 10 000 heures. Afin de résoudre ces problèmes de fiabilité, maintenabilité, disponibilité et sécurité des machines à courant continu, un intérêt considérable a été accordé aux machines à courant alternatif et notamment à la machine asynchrone à cage, appelée aussi machine à induction, réputée pour sa simplicité de conception, son couple massique élevé, sa robustesse, son coût abordable et sa maintenance réduite. Il n’est pas certain que l’intérêt pour la machine asynchrone à cage soit évident au premier abord : son circuit rotorique n’est pas accessible et seule l’action sur le stator est possible ; par ailleurs, pour augmenter le couple, il faut élever l’intensité des courants statoriques, provoquant...