Parlons du matériau principal du stator du moteur et des noyaux du rotor : la tôle d'acier au silicium

Dans les moteurs à induction conventionnels et les moteurs synchrones à aimants permanents, le noyau du stator et le noyau du rotor sont constitués de tôles d'acier au silicium.

Le matériau de base de la tôle d'acier au silicium est l'acier, avec une teneur en silicium allant de 1,0 % à 4,5 %. La tôle d'acier au silicium présente une perméabilité magnétique élevée, permettant au flux magnétique de passer en douceur et de générer un couple élevé.

Au lieu d’utiliser une seule pièce solide d’acier au silicium, de fines tôles d’acier au silicium sont empilées ensemble pour supprimer les effets nocifs des courants de Foucault.

Selon la loi de l’induction électromagnétique, lorsqu’un conducteur est placé dans un champ magnétique changeant, des courants induits selon des schémas tourbillonnants sont générés à l’intérieur du conducteur : ce sont des courants de Foucault. Si le noyau du moteur était constitué d’une pièce solide d’acier au silicium, les courants de Foucault circulant à travers le noyau généreraient de la chaleur en raison de la résistance électrique. La très faible résistance d’un bloc métallique massif entraîne des courants de Foucault extrêmement importants et une génération de chaleur massive. Cela entraînerait une augmentation de la température centrale à plusieurs centaines de degrés en très peu de temps, brûlant directement l'isolation de la bobine et détruisant le moteur.

Avec les tôles d'acier laminées au silicium, une couche isolante existe entre chaque tôle. Les courants de Foucault importants et dégagés qui traverseraient un bloc solide sont divisés par l'isolation en de nombreux petits courants de Foucault confinés dans des feuilles minces individuelles. La perte par courants de Foucault est proportionnelle au carré de l’épaisseur de la tôle d’acier au silicium. En d’autres termes, si l’épaisseur de la tôle est réduite à un dixième de celle d’origine, la perte par courants de Foucault chutera à un centième.

Chaque tôle d'acier au silicium est généralement produite par emboutissage, puis empilée et comprimée pour former le noyau. Les noyaux du rotor sont généralement ajustés par retrait sur l'arbre, tandis que les noyaux du stator sont généralement enfoncés dans le carter du moteur.