Notions de base sur les moteurs à courant continu avec et sans balais

Vous êtes-vous déjà demandé comment votre voiture se déplace? Qu'y a-t-il de magique derrière ? Juste entre nous deux, la magie vient du moteur. Alors qu'est-ce que le moteur ? Quelle puissance le moteur a-t-il pour faire bouger des choses comme votre voiture ? Vous trouverez les réponses ici dans cet article.

Moteur est un appareil électromagnétique qui convertit l'énergie électrique dans  énergie mécanique . Il est indiqué par la lettre M (ancienne norme D) dans le circuit. Sa fonction principale est de générer un couple d'entraînement, en tant que source d'alimentation pour divers appareils ou machines électriques tels que les locomotives électriques, les tramways, les magnétophones, les rasoirs, les jouets électriques, etc.

Les moteurs peuvent être divisés en moteur à courant continu et moteur à courant alternatif par le type d'alimentation

Le moteur à courant continu est un moteur qui convertit l'énergie électrique à courant continu en énergie mécanique. La voiture dont nous venons de parler utilise un moteur à courant continu.

Le moteur à courant alternatif est un moteur qui convertit l'énergie électrique du courant alternatif en énergie mécanique. Ils sont largement utilisés dans les machines à laver, les réfrigérateurs, les climatiseurs, les pompes à noir de fumée, les ventilateurs et autres appareils électriques.

Les moteurs à courant continu peuvent être divisés en sans balais ceux et brossés par structure et principe de fonctionnement. Et il existe des niveaux de catégorisation plus profonds sous les moteurs à balais, comme vous pouvez le voir dans "l'arbre généalogique des moteurs à courant continu" ci-dessous :

Moteur CC sans balais

Le moteur à courant continu sans balais remplace le stator et le rotor d'un moteur à courant continu conventionnel. Le rotor est un aimant permanent, qui produit un flux d'entrefer. Le stator est induit et consiste en un enroulement polyphasé. Dans sa structure, il est similaire au moteur synchrone à aimant permanent.

Les moteurs CC sans balais sont principalement utilisés dans les périphériques informatiques et les produits électroniques tels que les imprimantes, les télécopieurs, les copieurs, les disques durs, les lecteurs de disquettes, les caméras, les magnétophones, etc.

Moteur CC à balais

Deux balais (balais en cuivre ou en charbon) du moteur à balais relient directement les électrodes positive et négative au collecteur du rotor en fixant les balais sur le capot arrière du moteur à l'aide d'un siège isolant. Le commutateur relie les bobines sur le rotor. La polarité des trois bobines alterne constamment, formant une force avec les deux aimants fixes, et ainsi l'appareil tourne.

Moteurs CC à balais peut être divisé en moteurs à courant continu électromagnétiques et des moteurs à courant continu à aimant permanent.

Moteur à courant continu électromagnétique

Le moteur à courant continu électromagnétique comprend des moteurs en série, des moteurs shunt, des moteurs séparés et des moteurs composés.

• Pour moteur série , l'enroulement d'excitation est connecté en série avec l'enroulement d'induit, puis connecté à l'alimentation en courant continu. Il peut être appliqué dans les outils électriques et les ustensiles de cuisine.
• Pour moteur shunt , l'enroulement d'excitation est connecté en parallèle avec l'enroulement d'induit. Ici, l'enroulement d'excitation et l'induit partagent la même alimentation. Et les performances sont les mêmes que celles de moteurs séparés. Il est couramment utilisé dans les grands tours, les raboteuses.
• Pour moteur séparé , l'enroulement d'excitation n'est pas connecté à l'enroulement d'induit, mais alimenté par d'autres alimentations en courant continu. Les moteurs à courant continu à aimant permanent peuvent être considérés comme des moteurs à courant continu séparés. Tout comme le moteur shunt, il est souvent utilisé dans les grands tours et raboteuses.
• Pour moteur composé , il y a deux enroulements d'excitation, excitation shunt et série. Si le potentiel de flux généré par l'enroulement en série est dans la même direction que celui généré par l'enroulement shunt, on parle d'excitation composée cumulative. Si les deux directions sont opposées, on parle d'excitation composée différentielle. Il peut être utilisé dans les navires, les trolleybus et les équipements de levage et d'exploitation minière.

Moteur CC à aimant permanent

Les moteurs à courant continu à aimant permanent comprennent des terres rares ceux, ferrite et Al-Ni-Co ceux. Son application est extrêmement large, couvrant presque tous les domaines de l'aérospatiale, de la défense, de la production industrielle et agricole et de notre vie quotidienne.

Dans l'industrie de la climatisation, les moteurs CC sans balais à aimants permanents sont devenus l'un des principaux indicateurs de mesure de la technologie de climatisation.

• Le premier prototype de moteur était un moteur à aimant permanent. Cependant, en raison des mauvaises performances du matériau de l'aimant permanent, son application était assez limitée.
• Al-Ni-Co l'aimant permanent a poussé le développement du moteur à aimant permanent à un niveau supérieur. Mais en raison de son prix élevé, ce type de moteur n'est pas non plus largement utilisé.
• Depuis l'émergence de la ferrite bon marché , l'application du moteur à aimant permanent s'est considérablement étendue, allant des moteurs de jouets, des moteurs audiovisuels, des micro-moteurs automobiles aux entraînements et servomoteurs industriels à faible puissance. Les statistiques montrent que les moteurs à aimants permanents représentent plus de 92 % des moteurs à courant continu de moins de 500 W, dont la majorité sont des moteurs à aimants permanents en ferrite.
• Cependant, le magnétisme de la ferrite est faible et inadapté aux besoins des moteurs hautes performances. Dans les années 1960, les terres rares les aimants permanents samarium cobalt sont apparus. Il rend possible un servomoteur de haute performance. Cependant, son prix est si élevé qu'il est remplacé par des aimants permanents NdFeB trouvés dans les années 1980.
• L'aimant permanent NdFeB a de meilleures performances dans presque tous les aspects, à l'exception de la température de fonctionnement et du coefficient de température magnétique. De plus, c'est beaucoup moins cher. On s'attend à ce que tous les types de servomoteurs, qu'ils soient CC ou CA, ou moteurs pas à pas, seront éventuellement remplacés par des moteurs à aimants permanents.

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