Brossed vs moteurs sans balais: quand et pourquoi en choisir l'un plutôt que l'autre？

Introduction de  moteurs brossés et sans balais

1. Dans notre vie réelle, de nombreux systèmes de contrôle des mouvements seront appliqués aux moteurs DC. Par rapport aux moteurs AC, les gens penseront que les moteurs CC sont plus faciles à contrôler, donc lorsqu'ils sont appliqués pour contrôler le couple, la vitesse ou la position, de nombreuses personnes seront principalement plus disposées à choisir un moteur CC.

2. Les moteurs CC sont également divisés en les deux types suivants: moteurs sans balais et moteurs brossés. La différence entre les deux peut également être vue à partir du nom. Le moteur sans balais utilise le principe de contrôle électronique pour remplacer la fonction de commutation mécanique d'origine. Le moteur brossé DC a des pinceaux, qui peuvent être

3. Contrôlé par le moteur pour changer la direction.

Dans de nombreuses applications, des moteurs CC brossés ou sans balais peuvent être utilisés. Leur fonction est basée sur le même principe d'attraction et de répulsion entre les bobines et les aimants permanents. Les deux ont des avantages et des inconvénients, et vous pouvez en choisir l'un plutôt que les autres en fonction des exigences de votre demande.

Le moteur sans balais est un moteur basé sur la technologie de commutation électronique. Par rapport à notre moteur CC traditionnel, sa vie et son efficacité sont améliorées. À l'heure actuelle, les moteurs sans balais sont également utilisés dans de plus en plus de champs en fonction de leurs caractéristiques. Nos moteurs sans balais sont disponibles dans différents modèles:NEMA17-42 × 42 mm Motor sans balais、NEMA23-57 × 57 mm Motor sans balais、NEMA24-60 × 60 mm Motor sans balais、NEMA31-80 × 80 mm sans balais、NEMA34-86 × 86 mm Motor sans balais、NEMA45-110 × 110 mm Motor sans balais et ainsi de suite.

Moteurs brossés et sans balais: avantages et inconvénients

Cet article fera des résumés simples pour vous donner une idée de base de choisir un moteur sans balais ou un moteur brossé dans l'application. Le tableau suivant résume les principaux avantages et inconvénients des deux moteurs. Les informations sont pour référence uniquement:

	Moteur brossé	Moteur sans balais
Durée de vie	Court (les pinceaux s'usent)	Long (pas de pinceaux à porter)
Vitesse et accélération	Moyen	Haut
Efficacité	Moyen	Haut
Bruit électrique	Bruyant (arc de brousse)	Calme
Bruit acoustique et ondulation de couple	Pauvre	Moyen (trapézoïdal) ou bon (sinus)
Coût	Le plus bas	Moyen (électronique ajouté)
	Moteur brossé	Moteur sans balais
Durée de vie	Court (les pinceaux s'usent)	Long (pas de pinceaux à porter)
Vitesse et accélération	Moyen	Haut
Efficacité	Moyen	Haut
Bruit électrique	Bruyant (arc de brousse)	Calme
Bruit acoustique et ondulation de couple	Pauvre	Moyen (trapézoïdal) ou bon (sinus)
Coût	Le plus bas	Moyen (électronique ajouté)

1. Lifetime

Comme mentionné précédemment, l'un des inconvénients des moteurs brossés est qu'il y a une usure mécanique des pinceaux et du commutateur. Les brosses en carbone en particulier sont sacrificielles et, dans de nombreux moteurs, ils sont conçus pour être remplacés périodiquement dans le cadre d'un programme d'entretien. Le cuivre doux du commutateur est également lentement usé par les pinceaux et finit par atteindre un point où le moteur ne fonctionnera plus. Étant donné que les moteurs sans balais n'ont pas de contacts mobiles, ils ne souffrent pas de cette usure.

2. Vitesse et accélération

La vitesse de rotation des moteurs brossés peut être limitée par les pinceaux et le commutateur, ainsi que par la masse du rotor. À des vitesses très élevées, le contact de la brosse à commutateur peut devenir irrégulier et l'arc des brosses augmente. La plupart des moteurs brossés utilisent également un noyau de fer laminé dans le rotor, ce qui leur donne une grande inertie rotationnelle. Cela limite les taux d'accélération et de décélération du moteur. Il est possible de construire un moteur sans balais avec des aimants de terres rares très puissants sur le rotor, ce qui minimise l'inertie rotationnelle. Bien sûr, cela augmente le coût.

3. bruit électrique

Les pinceaux et le commutateur forment une sorte de commutateur électrique. Au fur et à mesure que le moteur tourne, les interrupteurs sont ouverts et fermés, tandis que le courant significatif circule à travers les enroulements du rotor, qui sont inductifs. Il en résulte une arc aux contacts. Cela génère une grande quantité de bruit électrique, qui peut être couplé dans des circuits sensibles. L'arc peut être quelque peu atténué en ajoutant des condensateurs ou des snubbers RC à travers les pinceaux, mais la commutation instantanée du commutateur génère toujours un bruit électrique.

4. bruit acoustique

Les moteurs brossés sont 'durs ' - c'est-à-dire que le courant est brusquement déplacé d'un enroulement à un autre. Le couple généré varie sur la rotation du rotor à mesure que les enroulements sont allumés et éteints. Avec un moteur sans balais, il est possible de contrôler les courants d'enroulement d'une manière qui transire progressivement le courant d'un enroulement à l'autre. Cela abaisse l'ondulation du couple, qui est une pulsation mécanique d'énergie sur le rotor. L'ondulation du couple provoque des vibrations et un bruit mécanique, en particulier à de faibles vitesses de rotor.

5. Coût

Étant donné que les moteurs sans balais nécessitent une électronique plus sophistiquée, le coût global d'un entraînement sans balais est plus élevé que celui d'un moteur à brosse. Même si un moteur sans balais est plus simple à fabriquer qu'un moteur brossé, car il manque de brosses et d'un commutateur, la technologie du moteur brossé est très mature et les coûts de fabrication sont faibles. Cela change à mesure que les moteurs sans balais deviennent plus populaires, en particulier dans les applications à volume élevé comme les moteurs automobiles. De plus, le coût de l'électronique, comme les microcontrôleurs, continue de baisser, ce qui rend les moteurs sans balais plus attrayants.

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Résumé

En raison des considérations de coût et de performance, tout le monde choisira des moteurs sans balais, ce qui a conduit à l'application de moteurs sans balais dans de nombreux domaines. Bien sûr, les moteurs brossés sont également utilisés à certains endroits.

Beaucoup peut être appris en observant l'adoption de moteurs sans balais dans les automobiles. Depuis 2020, la plupart des moteurs qui fonctionnent pendant que la voiture fonctionnent, comme les pompes et les ventilateurs, sont passés des moteurs brossés aux moteurs sans pinceau pour améliorer la fiabilité. Le coût supplémentaire du moteur et de l'électronique compense le taux de défaillance du champ inférieur et la réduction des exigences de maintenance.

D'un autre côté, les moteurs qui fonctionnent rarement - par exemple, ceux qui déplacent les sièges électriques et les fenêtres électriques - sont encore principalement des moteurs brossés. La raison en est que le temps de fonctionnement total de la voiture au cours de sa durée de vie est très faible et que les chances que le moteur échoue au cours de la durée de vie de la voiture soit très petite.

Alors que le coût des moteurs sans balais et de leur électronique associée continue de baisser, les moteurs sans balais trouvent leur chemin dans les applications traditionnellement occupées par des moteurs brossés. En prenant à nouveau l'exemple automobile, les moteurs d'ajustement des sièges dans les cartes haut de gamme ont utilisé des moteurs sans balais car ils produisent moins de bruit.