principe de fonctionnement d'un moteur brushless (un moteur sans balais ). introduction: Dans un moteur à courant continu ty...
principe de fonctionnement d'un moteur brushless (un moteur sans balais ).
introduction:
Dans un moteur à courant continu typique, il existe des aimants permanents sur l'extérieur et une armature de filage à l'intérieur. Les aimants permanents sont fixes, de sorte qu'ils sont appelés stator. L'armature tourne, de sorte qu'il est appelé rotor.
L'armature comporte un électro-aimant. Lorsque vous exécutez l'électricité dans cette électro-aimant, il crée un champ magnétique dans l'armature qui attire et repousse les aimants dans le stator. Donc, l'armature tourne de 180 degrés. Pour garder la filature, vous devez changer les pôles de l'électro-aimant. les balais ou charbon gérer ce changement de polarité. Ils entrent en contact avec deux électrodes de filage attachés à l'armature et retourner la polarité magnétique de l'électro-aimant pendant qu'il tourne.
*c'est quoi un moteur brushless:
Un moteur brushless ou un moteur sans balais et un machine Electrique qui classée
dans la catégorie des machine asynchrone ; le rotor
de ce moteur est composer par des aimant permanent et
pourvu d'origine d'un capteur de position rotorique
*Ce type de
moteur ne contient aucun collecteur tournant
*Ce type de
moteur électrique élimine tous les inconvénients du moteur à
courant continu classique
Avec l'avènement des ordinateurs bon marché et transistors de puissance, il est devenu possible de "faire tourner le moteur à l'envers» et éliminer les balais a charbon. Dans un moteur à courant continu sans balais (BLDC), vous mettez les aimants permanents sur le rotor et que vous déplacez les électroaimants du stator. Ensuite, vous utilisez un ordinateur (connecté à transistors de forte puissance) pour charger les électro-aimants que l'arbre tourne. Ce système dispose de toutes sortes d'avantages:
Les pôles du stator d'un moteur à deux phases BLDC utilisés pour alimenter un ventilateur de refroidissement d'ordinateur. Le rotor a été supprimée.
L'image du domaine public
Parce qu'un ordinateur contrôle le moteur au lieu de balais a charbon, ce est plus précis. L'ordinateur peut également tenir compte de la vitesse du moteur dans l'équation. Cela rend les moteurs brushless plus efficace.
Il n'y a pas d'étincelles et beaucoup moins de bruit électrique.
Il y a pas de balais a charbonà .
Avec les électro-aimants sur le stator, elles sont très faciles à refroidir.Vous pouvez avoir beaucoup d'électro-aimants sur le stator pour un contrôle plus précis.
Le seul inconvénient d'un moteur brushless est son coût initial plus élevé, mais vous pouvez souvent récupérer ce coût à travers la plus grande efficacité sur la durée du moteur.
*AVANTAGE DES ENTRAîNEMENTS AVEC MOTEUR SANS BALAiTS (brushless) :
- possibilité d'accélération élevée sans limitation due à la commutation.
- temps de démarrage court (n max; atteinte en moins d'1 s).
- rendement élevé sur toute la gamme de vitesse (n= 0,94).
- gamme de vitesse importante (1 750 à 7 000 min-1)
- puissance constante dans un rapport de vitesse de 4
-les moteurs brushless ont un bien meilleur rendement que les moteurs à charbons
-il en résulte de meilleures performances, une consommation réduite et enfin une possibilité d'augmenter la tension d'alimentation dans les limites admissibles par le moteur.
* le résolver, capteur analogique, permet :
- la génération de la position angulaire du rotor par rapport au stator du moteur permettant le contrôle du courant dans les phases ;
- la génération de l'information vitesse de rotation du moteur;
- le contrôle, en association avec une commande numérique, de la position de I'axe
- facilités accrues au niveau de la protection et de la maintenance des moteurs
- encombrement réduit
Les paramètres sont proches de ceux du moteur à courant continu. lls sont ramenés vu côté électronique.
Cette configuration de ce type de moteur simple et pas cher à fabriquer, mais il a beaucoup de problèmes:
Les brosses finissent par se user.
Parce que les brosses font / briser les liens, vous obtenez des bruits étincelles et électrique.
Les brosses de limiter la vitesse maximale du moteur.
Avoir l'électro-aimant dans le centre du moteur est donc plus difficile à refroidir.
L'utilisation de brosses met une limite sur le nombre de pôles de l'armature peut avoir.
Fonctionnement:
Fonctionnement du moteur sans balai comparé au moteur
traditionnel avec balais Un moteur « brushless »
est constitué d’aimants permanents sur le
rotor et d’un
bobinage triphasé sur le
stator.
Il suffit de faire
passer un courant
dans une partie du
bobinage pour créer
un champ magnétique qui
va attirer les aimants
et les aligner
avec le Champ magnétique.
Le bobinage est généralement en triphasé, c.a.d. Qu’il est constitué de 3 Groupes de bobines reliées
entre elles.
En alimentant successivement les
groupes de bobines, le
rotor va à
chaque fois s’aligner sur les
champs et tourner.
Le moteur est simple mais la commande électronique (codeur ou contrôleur) est plus élaborée. En effet,
il faut connaître à chaque instant la position du rotor et envoyer le courant
dans les groupes de bobines.
Celle-ci
transforme le courant
continu en courant
triphasé à fréquence
variable et va alimenter
successivement les bobines
(enroulements) pour créer un
champ tournant et
donc la rotation.
Ce module électronique est également capable de régler en
permanence le courant pour que le moteur fonctionne dans sa zone de rendement
maximum. Ce module de commande électronique est soit directement intégré au
moteur pour les petites puissances ou intégré dans un boîtier fixé surle moteur.
Dans le cas du moteur traditionnel DC à charbons oubalais («
brushed » en anglais), le système de commutation qui permet de
faire passer le
courant successivement dans
les bobinages n’est
pas réalisé électroniquement mais mécaniquement par l’intermédiaire des
lamelles du collecteur. Lors de
la rotation, les
charbons sont successivement en
contact avec ces
lamelles qui vont
transmettre le courant continu
aux bobines. La commutation électrique est simple mais le frottement des
charbons (ou balais) sur le collecteur
entraîne une perte, un échauffement du collecteur et une usure inévitable de
celui-ci.
Utilisations:
Les moteurs brushless sont largement utilisés dans l'industrie, en particulier dans les
servo-mécanismes des machines-outils et en robotique, où ils ont fait disparaître les machines à courant continu .
Ils équipent en particulier les disques durs et les graveurs de DVD .
Dans le domaine des transports, les moteurs électriques qui équipent les véhicules hybrides comme la Toyota Prius et la honda pour assurer, entre autres, le fonctionnement à faible vitesse sont des moteurs sans balais. Ces moteurs équipent aussi les voitures électriques récentes,
Ils sont aussi très utilisés en modélisme pour faire se mouvoir des modèles réduits d'avions, d'hélicoptères (aéromodélisme). Ils sont moins bruyants que les moteurs avec balais. Le rapport poids/ puissance de ces moteurs est très favorable à leur utilisation dans ce domaine ; ils permettent même dans certains cas le vol stationnaire à la verticale (voir les avions de voltige 3D).
On les retrouve également dans les motorisations d'antennes paraboliques.
-Les différents types de moteurs brushless
Moteurs brushless outrunner :
les moteurs brushless outrunners comprenant plus de 3 bobines et 2 pôles ne font qu’une fraction de tour lorsque le champ a tourné de 180°. Leur fréquence de rotation est donc plus faible mais le couple très élevé. Ces moteurs brushless outrunners sont souvent utilisés dans des applications qui nécessitent un fort couple, car ils peuvent être reliés à la charge sans nécessiter de dispositif de réduction Leur coefficient Kv est relativement faible par rapport aux autres types de moteurs brushless. Chaque composant des moteurs sont de la plus haute qualité, des matériaux utilisés, de la boîte qu'ils expédient. Ils sont conçus pour fournir une énergie fiable pour votre modèle réduit d'avion à des prix abordables, offrant une solution de performance totale.
Moteurs brushless inrunner:
Moteurs brushless disques:
Le rotor et le stator peuvent également être constitués de deux disques faces à face, avec les rayons et les bobines répartis selon les rayons de ces deux disques. Ce type de moteur brushless est peu employé car l’action des bobines sur les aimants crée un effort axial important qui nécessite des butées à billes conséquentes
