Le moteur électrique est avec la batterie l’organe central des vélos électriques. Son rôle est de transformer une énergie électrique en énergie mécanique.

Voilà comment cela fonctionne.

Le moteur à courant continu classique de vélo électrique

En général, les vélos électriques utilisent des moteurs à courant continu. Ils sont légers, compacts, efficaces et peuvent fonctionner à partir d’une batterie rechargeable.

L’objectif est de créer un champ magnétique rotatif à partir d’une seule source de courant alternatif.

Cela est accompli en utilisant un condensateur pour décaler le courant dans une deuxième bobine, créant ainsi un deuxième champ magnétique déphasé (décalé peut-on aussi dire) qui peut interagir avec le premier pour produire un champ magnétique rotatif.

Le fonctionnement des moteurs triphasés

Certains vélos électriques haut de gamme peuvent utiliser des moteurs à courant alternatif, qui sont souvent appelés « moteurs sans balais » ou « moteurs à commutation électronique ».

Ces moteurs sont essentiellement des moteurs à courant alternatif triphasés qui utilisent un contrôleur électronique pour convertir le courant continu de la batterie en un courant alternatif triphasé pour alimenter le moteur. Ce type de moteur est généralement plus efficace et durable que les moteurs à courant continu traditionnels, mais il est également plus complexe et coûteux.

Un moteur électrique à induction triphasé est constitué de :

• un rotor muni d’un arbre et d’une « roue d’écureuil »
• un stator muni de 3 bobines de cuivre enroulées.

Quand le courant électrique passe dans les 3 bobines, il génère un champ électromagnétique rotatif.

Ce champs agit sur le stator en le repoussant, car il est magnétique, ce qui fait tourner l’arbre et donc la roue ou le pédalier du vélo électrique.

Pour ne pas resté coincé en position fixe, le rotor subit en fait 3 champs électromagnétiques qui vont induire une rotation du rotor.

Ces 3 champs électriques sont activés l’un après l’autre grâce à un déphasage.

Voilà une explication vidéo détaillée :

Comprendre la notion clef de déphasage électrique

Le déphasage dans un système à courant alternatif triphasé est en fait intrinsèque à la façon dont l’électricité est générée et distribuée.

L’électricité triphasée est produite par une turbine (comme dans une centrale électrique) qui fait tourner trois bobines ou enroulements autour d’un aimant. Ces enroulements sont espacés physiquement de 120 degrés les uns par rapport aux autres autour de l’aimant, de sorte qu’à mesure qu’ils tournent, ils génèrent un courant alternatif à des moments légèrement différents. Cela crée un décalage temporel, ou « déphasage », entre les trois courants alternatifs générés. Chaque courant atteint son pic de tension à un moment différent, créant un déphasage de 120 degrés entre chaque phase.

Ce déphasage de 120 degrés entre les trois courants est maintenu lors de la distribution de l’électricité à un moteur triphasé. Dans le moteur, chaque phase alimente une bobine différente, créant un champ magnétique qui suit le courant. Comme les trois courants sont déphasés, les trois champs magnétiques générés par les bobines sont également déphasés, ce qui crée un champ magnétique rotatif global. C’est ce champ magnétique rotatif qui fait tourner le rotor du moteur.