Comment fonctionne un moteur DC à balais : mécanique simple et puissance fiable

C'est un type de moteur électrique qui convertit l'énergie électrique en énergie mécanique. Généralement, les types les plus courants de moteurs DC fonctionnent en utilisant les forces créées par les champs magnétiques provenant des courants électriques pour provoquer la rotation d'un rotor sécurisé avec un arbre de sortie.

Un moteur DC à balais typique comprend un rotor, un armature, un stator et un collecteur avec balais. Cette machinerie utilise la polarité opposée entre les pôles semblables et dissemblables de l'électro-aimant pour maintenir le rotor central en rotation.

Différents types de moteurs DC à balais

Série (Series Wound)

Ce type a l'enroulement de champ connecté en série avec le rebobinage du rotor tandis que le contrôle de vitesse se fait en modifiant la tension d'alimentation.

Il délivre un couple de démarrage élevé car leur champ magnétique fonctionne en dessous de saturation, et une augmentation de charge résultera naturellement en augmentation du courant de champ et d'induit. En raison de son couple de démarrage élevé, il est surtout utilisé dans les palans, grues, automobile et grues.

Dérivation (Shunt Wound)

Le moteur à dérivation n'a qu'une seule alimentation en tension, tandis que l'enroulement de champ est connecté en position parallèle avec l'enroulement du rotor et a la capacité de délivrer un couple accru, sans ralentir la vitesse en augmentant le courant du moteur.

Avec vitesse constante et niveau moyen de couple de démarrage, il est mieux adapté pour aspirateurs, tours, meuleuses et convoyeurs.

Composé (Compound Wound)

C'est un cumulatif d'un moteur à dérivation et série car le champ de dérivation est câblé en parallèle polarité semblable en parallèle avec le champ magnétique, aidant le champ d'induit et de série.

Avec une excellente régulation de vitesse à hautes vitesses et couple de démarrage élevé, les meilleures applications consistent en scies circulaires, compresseurs d'entraînement, machines de cisaillement et convoyeurs continus.

Aimant permanent (Permanent Magnet)

Au lieu d'enroulement dans le champ ou d'utiliser un électro-aimant, un aimant permanent est utilisé pour construire le champ magnétique nécessaire pour l'opération du moteur. En raison de sa force de champ magnétique fixe, il ne peut pas être contrôlé externement.

En résultat, un moteur à aimant permanent est généralement utilisé dans les systèmes servo et la robotique en raison de son couple faible et contrôle précis.

Avantages

Coût faible

Comparés aux moteurs sans balais, les moteurs à balais viennent généralement à un coût bien plus bas car ils ne nécessitent pas beaucoup de fils et utilisent seulement des balais pour fonctionner. En résultat, ce sont l'option plus économique pour la plupart des entreprises car moins chers à produire.

Balais reconstruisibles pour prolonger la vie

Bien que seulement applicable à certains moteurs, les balais peuvent être remplacés ou reconstruits pour prolonger la durée de vie du moteur. Le seul problème est qu'il nécessite une supervision long terme car des balais usés peuvent être très dangereux. Dans le pire des cas, des rebobinages de moteur électrique devront être faits par un professionnel pour éviter accidents.

Adapté aux environnements d'exploitation extrêmes

En raison du fait qu'aucune électronique embarquée n'est requise pour un moteur DC à balais, il peut généralement tolérer des environnements d'exploitation extrêmes. Tant que les balais ont été correctement choisis et maintenus, ces moteurs peuvent même durer un certain temps.

Simple à comprendre et utiliser

Sa conception d'entraînement simple et bon marché le rend relativement facile à comprendre car un moteur DC à balais basique ne nécessite que deux fils, entre le moteur et la source d'alimentation. En d'autres termes, cela économise aussi l'espace qui serait habituellement utilisé pour connecteurs et câblage dans situations serrées, réduisant les coûts sur câbles et connecteurs.

Savoir comment un moteur DC fonctionne est vraiment important si vous voulez soutenir sa durée de vie. Mais quand il rencontre une quelconque panne ou dysfonctionnement, vous pourriez avoir besoin de faire une révision de moteur électrique pour vérifier l'état de santé de votre équipement. S'il est en parfait état, c'est une bonne nouvelle. Mais sinon, c'est le moment de planifier une réparation ou un remplacement complet.