Avantages et inconvénients du moteur à courant continu sans balais

Inconvénients du moteur CC sans balais

1. Avantages du moteur CC sans balais

2. Inconvénients du moteur CC sans balais

Le moteur électrique est un dispositif qui convertit l’énergie électrique en énergie mécanique sous la forme d’une révolution d’un arbre connu sous le nom de rotor.

La plupart des moteurs électriques fonctionnent sur le principe selon lequel lorsqu’un conducteur est placé dans un champ magnétique, un courant le traverse.Il en résultera une force exercée sur le conducteur, et la direction de la force pourra être identifiée par la règle de gauche du tournage.

Il existe plusieurs types de moteurs à courant continu ;cependant, deux types courants de moteurs à courant continu sont le moteur à courant continu sans balais et le moteur à courant continu avec balais.

Dans les moteurs à courant continu à balais, un matériau conducteur appelé rotor est placé entre les aimants permanents appelés stator.Lorsque le courant circule à travers l'enroulement d'induit, une force est exercée sur le rotor qui fait tourner le rotor dans le sens selon la règle de gauche.Cela fait tourner le rotor de 180 degrés.Pour faire tourner davantage le rotor à 360 degrés, la direction du courant est inversée à l'aide de collecteurs et de balais.Cela entraîne une révolution complète de 360 ​​​​degrés, et le moteur continue de tourner et la direction du courant continue également de s'inverser après chaque demi-tour.

En revanche, dans le cas d'un moteur à courant continu sans balais, le rotor est un aimant permanent tandis que le stator est un électro-aimant.Contrairement aux moteurs à courant continu à balais, les balais de charbon ne sont pas utilisés pour inverser le sens du courant pour une rotation complète à 360 degrés, mais le courant est contrôlé par un contrôleur électronique.Cela fournit non seulement une solution au problème de maintenance fréquente due à l'endommagement des balais de carbone nécessitant un remplacement, mais offre également un contrôle et une précision de la vitesse à haute résolution.

Nous parlons maintenant des « Avantages et inconvénients du moteur à courant continu sans balais »

Avantages du moteur CC sans balais

Les moteurs à courant continu sans balais présentent de nombreux avantages par rapport aux moteurs à courant continu avec balais traditionnels.Quelques-uns des avantages sont discutés ci-dessous en détail :

1. Le moteur CC sans balais n'a pas de balais de charbon, ce qui réduit les besoins de remplacement fréquent des balais et les coûts de maintenance.

2. Les moteurs à courant continu sans balais ont de meilleures performances et efficacité par rapport aux moteurs à courant continu avec balais en raison de l'implication d'un contrôle électronique permettant un contrôle de haut niveau sur la vitesse et la position du moteur.La durée de vie du moteur CC sans balais est environ 6 fois supérieure à celle du moteur CC à contre-brosses.

3. Les balais peuvent provoquer de fortes étincelles pouvant entraîner une courte durée de vie ou un grillage complet du moteur à courant continu à balais.Cependant, dans le cas d'un moteur à courant continu sans balais, en raison de l'absence de problème d'étincelle, il y a moins de risques d'épuisement dû à des problèmes d'étincelles.

4. Les moteurs CC sans balais sont disponibles dans de petites tailles compactes et offrent également un rapport couple/poids élevé, ce qui les rend adaptés à de nombreuses applications robotiques et médicales impliquant des bras et des jambes robotiques.

5. Le moteur à courant continu sans balais produit un bruit de fonctionnement relativement faible par rapport aux autres moteurs de mêmes valeurs nominales.Comme dans d'autres moteurs, il y a un contact continu des balais, ce qui entraîne du bruit et des étincelles lors du contact.Par conséquent, les moteurs à courant continu sans balais sont privilégiés là où le bruit électrique doit être évité.

6. La commutation traditionnelle basée sur une configuration mécanique étant remplacée par le système de commutation électronique moderne, ce qui entraîne plus de contrôle et moins de risques de panne dus aux raisons d'usure évoquées précédemment.

7. Contrairement aux autres moteurs, le moteur à courant continu sans balais a un faible courant à vide, ce qui le rend approprié pour le faire fonctionner à faible charge ou sans charge.

8. Les moteurs à courant continu sans balais peuvent fournir un couple maximal en continu pendant la rotation, tandis que les moteurs à courant continu avec balais peuvent fournir un couple maximal à un point spécifique de la rotation.Pour le même couple nominal, le moteur à balais nécessitera un aimant beaucoup plus gros que le moteur à courant continu sans balais.Il en résulte un moteur à courant continu sans balais très compact et de petite taille, offrant un couple nominal très élevé.

9. Les moteurs à courant continu sans balais peuvent avoir un contrôle de rétroaction pour surveiller et contrôler la vitesse et le couple, ce qui entraîne un contrôle précis du couple et de la vitesse offrant un rendement plus élevé, une faible consommation d'énergie et une longue durée de vie de la batterie dans le cas où le moteur fonctionne avec certaines batteries.

10. Les moteurs à courant continu à balais ont un problème de chauffage et ne refroidissent pas rapidement en raison de la présence d'un électro-aimant au centre du moteur.D’un autre côté, le moteur à courant continu sans balais n’a pas d’électro-aimant au centre, ce qui réduit le problème de chauffage.

Inconvénients du moteur CC sans balais

Comme tous les autres appareils, les moteurs à courant continu sans balais présentent également peu de défauts par rapport aux autres moteurs.Comme le moteur à courant continu sans balais surpasse le moteur à courant continu avec balais dans de nombreux cas, le moteur à courant continu sans balais présente également quelques défauts qui sont discutés ci-dessous :

Le coût d'un moteur à courant continu sans balais est comparativement plus élevé que celui d'un moteur à courant continu avec balais et le contrôleur électronique augmente également le coût de la configuration globale, car dans un moteur traditionnel, une configuration de commutation mécanique à faible coût impliquant des balais est utilisée.

Lorsque le moteur CC sans balais fonctionne à basse vitesse, de légères vibrations se produisent pendant la rotation à basse vitesse.Cependant, les vibrations diminuent à grande vitesse.

En raison de la fréquence de vibration naturelle inhérente au moteur à courant continu sans balais, cette fréquence naturelle peut parfois correspondre ou se rapprocher de la fréquence de vibration du corps ou des pièces en plastique, entraînant l'apparition d'un phénomène de résonance.Cependant, cette résonance peut être minimisée par ajustement, et il est courant d'observer un phénomène de résonance dans de nombreux dispositifs basés sur un moteur à courant continu sans balais.

Les moteurs à courant continu à balais sont faciles à utiliser avec un câblage simple car la borne positive est connectée au positif et la borne négative est connectée au fil négatif et le moteur commence à tourner.Cependant, dans le cas d'un moteur à courant continu sans balais, le câblage et le fonctionnement du moteur ne sont pas si simples en raison de l'implication de la commande électronique et de sa liaison avec tous les électro-aimants.