Dans les machines électriques dotées de collecteurs, comme les machines à courant continu, on utilise des balais (appelés aussi « charbons ») pour alimenter le collecteur (en fonctionnement moteur) et pour récupérer le courant venant du collecteur (en fonctionnement générateur). Ces balais permettent le contact à la partie mobile de la machine, le rotor. En raison de la vitesse de rotation relativement élevée, pendant le court instant où il peut y avoir isolation galvanique des balais, des claquages peuvent alors survenir, visibles sous forme d'arcs électriques[1].
Comme la zone neutre se déplace en charge, au moment du changement de direction du courant (commutation), la tension d'induit n'est pas nulle[2]. Ceci entraîne l'apparition d'étincelles de rupture, appelées étincelles de commutation[2]. De plus les balais entrent un court instant en contact avec deux lamelles du collecteur simultanément[2], provoquant ainsi un court-circuit[2], qui à son tour entraîne l'apparition d'étincelles[2]. Il en résulte un encrassement des lamelles et l'usure des balais.
Une machine électrique bien conçue doit avoir une commutation « noire », c'est-à-dire sans étincelles au niveau de l'ensemble collecteur-balais[2].
Notes et références
↑Ch. Harel, Machines électriques et essais de Machines, Société française des électriciens – École supérieure d'électricité, Paris, 1960, chap. « Commutation », p. 34
↑ abcde et fCh. Harel, Machines électriques et essais de Machines, op. cit., p. 29-31
(de) Gregor D. Häberle, Heinz O. Häberle: Transformatoren und Elektrische Maschinen in Anlagen der Energietechnik. 2. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 1990 (ISBN3-8085-5002-3).
Ch. Harel, Machines électriques et essais de Machines, Société française des électriciens – École supérieure d'électricité, Paris, 1960.