IAforAll · Comprendre les technologies · Laboratoire interactif

Du courant
au mouvement.

Comment fonctionne un moteur électrique ? Explorez les bobines, les aimants et le champ magnétique qui fait tourner le rotor. Puis suivez l’énergie dans une Jaguar I‑PACE, de la batterie aux roues… et des roues à la batterie.

01 / OUVRIR LE MOTEUR

Le stator reste fixe.
Le champ magnétique tourne.

Schéma de principe · moteur synchrone

Le stator est la couronne fixe qui porte les bobines. Le rotor est la partie mobile : ses aimants permanents interagissent avec le champ créé par ces bobines. Ce champ exerce un couple, c’est-à-dire un effort de rotation. L’arbre transmet ensuite le mouvement à la transmission.

Les illustrations et les explications restent consultables. Les commandes interactives apparaissent lorsque JavaScript est disponible.

COUPE TRANSVERSALETraction
ABCABC STATOR · fixe NS ROTOR · mobile Géométrie pédagogique à une paire de pôles · pas une coupe constructeur
Phase A / pôle NPhase BPhase C / pôle S→ champ résultant
La batterie alimente les moteurs.Le champ du stator entraîne le rotor. Le couple agit dans le sens du mouvement.

La rotation est volontairement ralentie et imposée pour l’observation. Les réglages ne prédisent ni la vitesse du véhicule, ni sa puissance, ni son autonomie.

Bobines / stator

Les bobines restent en place. Leurs courants changent continuellement : c’est le champ résultant qui tourne, pas la couronne.

02 / CRÉER UN CHAMP TOURNANT

Trois courants, un mouvement continu.

L’onduleur transforme le courant continu de la batterie en courants alternatifs dans trois phases, nommées A, B et C. Ces courants sont décalés de 120 degrés électriques. Leurs champs se combinent pour produire un champ tournant. Le rotor tourne en synchronisme avec lui ; leur orientation relative permet de produire le couple.

Les trois phases

Courant relatif1 cycle
A
+43 %
B
+32 %
C
−75 %
Le signe + ou − indique le sens du courant dans la phase. Il ne désigne pas le sens de marche de la voiture.

Ce qu’il faut regarder

Dans la coupe, les bobines changent de luminosité selon la valeur du courant. La grande flèche turquoise représente leur champ résultant. La flèche blanche tourne avec le rotor.

En traction, l’écart entre ces orientations produit un couple moteur. En régénération, cet écart change de signe : le couple s’oppose au mouvement, alors que le rotor garde le même sens de rotation.

Ce modèle représente une paire de pôles. Dans une machine à plusieurs paires de pôles, un tour mécanique correspond à plusieurs cycles électriques. Les encoches, les aimants et la commande réelle de l’I‑PACE ne sont pas reproduits.

03 / L’EXEMPLE JAGUAR I‑PACE

Deux moteurs.
Une batterie entre les essieux.

La version I‑PACE EV400 sert de référence. Jaguar décrit deux moteurs synchrones à aimants permanents : l’un entraîne l’essieu avant, l’autre l’essieu arrière. Chaque groupe associe le moteur, une transmission compacte à rapport unique et un différentiel. Les arbres de transmission passent dans les moteurs pour limiter l’encombrement.

2Moteurs · avant et arrière
294 kWPuissance totale annoncée · 400 ch
696 NmCouple total annoncé des moteurs
90 kWhCapacité de batterie annoncée

La Jaguar I‑PACE, sous la carrosserie

Vue du dessus · avant à gauche · silhouette inspirée du modèle réel

Deux moteurs / quatre roues
AVANT ARRIÈRE I‑PACE BATTERIE · 90 kWhSous le plancher, entre les essieux Moteur AVMoteur AR AV droite · 100 %AR droite · 100 %AV gauche · 100 %AR gauche · 100 % Dessin pédagogique original · géométrie et implantation simplifiées
Avant gauche100 %
Avant droite100 %
Arrière gauche100 %
Arrière droite100 %
Ligne droite : les quatre roues tournent à la même vitesse.

Choisissez un virage pour voir les roues extérieures parcourir un chemin plus long.

Les bandes sur les pneus défilent pour rendre leur rotation visible. L’animation utilise la même commande Lecture / Pause que le moteur ; ces vitesses relatives viennent d’un modèle géométrique, pas de données Jaguar.

Pourquoi les roues extérieures tournent-elles plus vite ?

En virage, elles parcourent un arc plus long dans le même temps. Le différentiel autorise cette différence de vitesse entre les roues d’un essieu, ce qui limite le ripage des pneus. Les roues avant s’orientent ; l’angle intérieur est légèrement plus grand dans ce schéma de direction idéal.

L’aide supplémentaire de Jaguar

Le système Torque Vectoring by Braking peut appliquer un freinage ciblé sur une roue intérieure pour limiter le sous-virage : la tendance à élargir la trajectoire. C’est une aide distincte du différentiel. Les deux moteurs de l’I‑PACE sont commandés par essieu, pas séparément pour chaque roue. Source Jaguar [2], rubrique « Performance Technology ».

Roues de même diamètre, sans glissement, virage régulier. Rayons et proportions du modèle simplifiés. Les pourcentages expriment une vitesse relative de roue ; ils ne représentent ni du couple, ni de l’adhérence.

Jaguar I-PACE grise photographiée de trois quarts avant
Photo réelle : Calreyn88, « 2020 Jaguar I‑Pace », Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0. Original et attribution. Affichage ajusté au cadre.

Chiffres constructeur pour l’EV400, pas des mesures de votre véhicule. 696 Nm n’est pas le couple directement disponible aux roues : la transmission modifie ce couple. Les 90 kWh annoncés ne sont pas une affirmation de capacité utile. Sources Jaguar [1–3].

04 / SUIVRE L’ÉNERGIE

Accélérer et récupérer :
la même machine, deux fonctions.

En traction, le moteur convertit l’énergie électrique en énergie mécanique. Au freinage régénératif, les roues entraînent la machine : elle fonctionne comme un générateur. L’électronique de puissance permet de renvoyer une partie de l’énergie vers la batterie. Des pertes subsistent : la récupération n’est jamais intégrale.

Batterie → onduleur → moteurs → transmission → roues

BatterieÉnergie stockée
OnduleurConversion / commande
MoteursÉlectrique ↔ mécanique
TransmissionRéduction / différentiel
RouesMouvement du véhicule

Changez le mode dans le panneau du moteur pour inverser le trajet affiché. En « roue libre », le modèle suppose un couple électromagnétique nul ; il n’illustre pas les pertes mécaniques ni tous les réglages de conduite de l’I‑PACE.

Pourquoi un réducteur ?

Le rotor tourne plus vite que les roues. Un ensemble d’engrenages réduit cette vitesse et augmente le couple transmis. Le différentiel permet aux roues d’un même essieu de tourner à des vitesses différentes dans un virage. Un rapport unique signifie donc qu’il existe une transmission, même sans passages successifs de vitesses.

À La Réunion : la descente rend le phénomène concret

Après une montée, une descente permet d’observer la récupération d’énergie sur l’affichage du véhicule. Elle restitue une partie de l’énergie acquise par la voiture en altitude. Elle ne rembourse pas toute la montée : les pertes et les besoins des équipements restent présents.

Sur l’I‑PACE, Jaguar décrit une gestion combinée du freinage régénératif et des freins mécaniques. La page n’affiche aucun pourcentage de récupération inventé.

05 / LES QUESTIONS UTILES

Ce que cette animation permet de comprendre.

Les aimants fournissent-ils l’énergie ?

Ils créent le champ du rotor. En traction, l’énergie vient de la batterie. L’aimant ne remplace pas cette alimentation et ne fait pas tourner durablement un moteur sans apport d’énergie.

Pourquoi le moteur ne tourne-t-il pas à l’envers au freinage ?

Le couple et la vitesse de rotation sont deux grandeurs différentes. Pour ralentir une voiture qui avance, le couple électromagnétique s’oppose à sa rotation. Inverser le flux d’énergie ne signifie pas inverser la rotation.

Le courant alternatif vient-il directement de la borne ?

Pendant la conduite, le moteur reçoit les courants commandés par l’onduleur à partir de la batterie. Le chargeur embarqué a une autre fonction : il convertit l’alimentation alternative de la borne pour charger la batterie. La recharge rapide en courant continu suit un autre chemin.

Pourquoi refroidir un moteur électrique ?

Les bobines et l’électronique dissipent de la chaleur. Le système thermique maintient les composants dans leur plage de fonctionnement. L’absence de combustion ne signifie pas l’absence de pertes.

Faut-il de l’intelligence artificielle pour le faire tourner ?

Le champ tournant repose sur l’électromagnétisme et sur une commande électronique. L’animation illustre ces principes. Elle ne présente aucune fonction comme de l’intelligence artificielle sans preuve.

À retenir

Les bobines créent un champ tournant, les aimants du rotor interagissent avec lui, puis la transmission entraîne les roues. En régénération, le trajet de l’énergie s’inverse. Le prochain niveau d’exploration serait de montrer comment le calculateur ajuste les courants à chaque instant pour obtenir le couple demandé.

Sources et méthode

  1. Jaguar / JLR — I‑PACE : Electric Performance (lancement 2018) : architecture, moteurs, transmission et freinage régénératif.
  2. Jaguar — brochure I‑PACE, sections Introduction et Powertrain : puissance, couple, batterie, onduleur.
  3. JLR — Jaguar Charges Ahead With All-New Electric I‑PACE : moteurs concentriques et arbres de transmission.
  4. Texas Instruments — Introduction to motor control and field oriented control et Motor Control Compendium : phases, champ tournant et relation stator / rotor.
  5. Bosch Mobility — Electric drive module : conversion électrique, moteur et génération.
  6. U.S. Department of Energy / AFDC — How Do All-Electric Cars Work? : composants et gestion thermique.

Conception pédagogique originale IAforAll. Sources consultées le 3 octobre 2026. Schémas de principe, sans modèle CAO Jaguar ni affiliation au constructeur. L’animation est une illustration explicative, pas une simulation d’ingénierie.