Les moteurs et les contrôleurs de moteurs jouent un rôle important dans de nombreux domaines, en particulier les applications médicales et robotiques. De plus, le domaine des véhicules à énergie nouvelle, récemment populaire, a une demande de plus en plus évidente pour les petits moteurs à haut rendement, à couple élevé et faible, et à haute et basse puissance.
Ces dispositifs finaux peuvent choisir entre des moteurs CC à balais, des moteurs CC sans balais (BLDC) ou une combinaison des deux. La plupart des moteurs fonctionnent selon la loi d'induction de Faraday. Pourtant, il existe des différences essentielles entre les moteurs à balais et sans balais et la gamme de leurs applications.
Introduisons la différence entre les moteurs à balais et les moteurs sans balais. Tout d'abord, nous présenterons les moteurs à courant continu à balais.
Moteur à courant continu brossé
Depuis la fin des années 1900 environ, les moteurs à courant continu à balais sont l'un des types de moteurs d'entraînement les plus simples, et aujourd'hui, un moteur à courant continu à balais typique se compose d'une armature (également appelée rotor), d'un collecteur, de balais, d'un arbre et d'aimants de champ. Bien sûr, le moteur à balais doit fournir l'alimentation CC ou l'alimentation de la batterie nécessaire au fonctionnement en même temps, et obtenir le couple de rotation à travers le champ magnétique rotatif, produisant ainsi de l'énergie cinétique.
1. Structure simple, le moteur à balais CC général comprend une armature ou un rotor, un collecteur, un balai, un arbre et un aimant de champ. Bien sûr, une batterie ou une alimentation est nécessaire. Les propriétés d'un moteur dépendent du matériau dont il est fait, du nombre de bobines enroulées autour de lui et de la densité des bobines. L'induit ou le rotor est un électroaimant et l'aimant de champ est un aimant permanent. Le commutateur est un dispositif à anneau fendu autour de l'arbre qui établit un contact physique avec les balais, qui sont connectés aux pôles positif et négatif de l'alimentation.
2. Un commutateur autour de l'arbre, le commutateur est en contact avec les balais, qui sont connectés aux pôles opposés de l'alimentation pour fournir des charges positives et négatives au commutateur. Les balais entraînent le rotor à tourner avec le champ magnétique généré en introduisant la puissance de polarité opposée à travers le commutateur. Le sens de rotation est dans le sens des aiguilles d'une montre et/ou dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, et la rotation avant et arrière du moteur peut être réalisée en changeant la polarité des balais.
Moteur sans balais (BLDC)
Moteur sans balais
Le principe de fonctionnement du moteur à courant continu sans balais est le même que le principe d'attraction et de répulsion magnétique du moteur à balais, mais leur structure est légèrement différente. Le moteur sans balais, comme son nom l'indique, n'a pas de balais, adopte une commutation électronique, la bobine ne bouge pas et le rotor tourne. Le travail de commutation est confié au circuit de commande dans le contrôleur. Le haut rendement est le principal argument de vente des moteurs BLDC. Parce que le rotor est un aimant NdFeB (aimant NdFeB), c'est-à-dire qu'aucune connexion, aucun commutateur et balai ne sont nécessaires, de sorte que le rotor fonctionne très efficacement.
Les moteurs sans balais peuvent avoir soit le rotor à l'intérieur, soit le rotor à l'extérieur des enroulements (parfois appelé moteur à "rotor extérieur"). Le nombre d'enroulements utilisés dans un moteur sans balai est appelé le nombre de phases. Bien que les moteurs sans balais puissent être construits avec différents nombres de phases, les moteurs triphasés sans balais sont les plus courants. Les trois enroulements d'un moteur brushless sont connectés en configuration "étoile" ou "triangle". Dans les deux cas, il y a trois fils connectés au moteur (communément appelés U, V, W), et la technique d'entraînement et la forme d'onde sont les mêmes. Dans le même temps, afin de détecter la position du rotor à un moment précis dans le moteur sans balais, certains moteurs sans balais seront entraînés avec des capteurs Hall, et il existe des technologies plus précises qui utilisent des encodeurs magnétiques. Lorsque le rotor magnétique tourne, les capteurs Hall captent le champ magnétique du rotor. Une fois que le pilote IC a reçu le signal, il calcule et fait passer le courant à travers les enroulements du stator en séquence, entraînant ainsi la rotation du rotor.
Ce qui précède est une brève introduction à la différence entre les moteurs à balais et les moteurs sans balais.
