7 choses que vous devez savoir sur le contrôleur de moteur à courant continu

Qu'est-ce qu'un contrôleur de moteur à courant continu ?

Un contrôleur de moteur à courant continu (courant continu) est un type particulier d'appareil électrique qui transforme l'énergie électrique en énergie mécanique. Les moteurs à courant continu reçoivent de l'énergie électrique en utilisant du courant continu, puis convertissent ce type d'énergie en une rotation automatique.

Les moteurs à courant continu sont presque partout. Ils utilisent le champ magnétique généré par le courant généré. Ces courants sont les courants qui entraînent le rotor fixé sur l'arbre de sortie. La vitesse et le couple de sortie dépendent à la fois de la conception du moteur et de l'alimentation électrique.

Comment fonctionne un contrôleur de moteur à courant continu ?

Les moteurs à courant continu varient en puissance et en taille. Vous pouvez trouver des mécanismes importants utilisés pour tirer des palans et des ascenseurs, des véhicules motorisés, jusqu'aux petits que l'on trouve dans les jouets. Mais encore une fois, comment fonctionne un moteur à courant continu ? Les moteurs à courant continu se composent de deux parties essentielles :une armature et un stator. Le stator est la partie permanente du moteur et l'induit est la partie tournante.

Un moteur à courant continu utilise des ensembles fixes d'aimants trouvés dans le stator en plus d'une bobine de fil. La boucle de fil est parcourue par un courant générant un champ électromagnétique aligné. Un ou plusieurs enroulements de bobine du fil isolé sont enroulés autour du noyau du moteur dans le but de concentrer le champ magnétique.

Les enroulements du fil isolé sont connectés à un commutateur électrique rotatif (commutateur), qui va de l'avant pour appliquer un courant électrique aux enroulements de la bobine. L'interrupteur électrique rotatif permet à chaque bobine d'induit d'être alimentée, créant ainsi un couple ou une force de rotation constante.

Lors de l'activation et de la désactivation des bobines en séquence, il se produit la création d'un champ magnétique qui interagit avec différentes zones des aimants fixes créant un couple. Ces principes de fonctionnement fondamentaux permettent aux moteurs à courant continu de convertir l'énergie électrique du courant continu en énergie mécanique pouvant être utilisée pour les équipements de propulsion. Tout cela par un mouvement rotatif.

Qui a inventé le contrôleur de moteur à courant continu ?

Un moteur à courant continu est un appareil électrique exceptionnel qui a révolutionné la vie des gens de différentes manières. Mais qui était l'inventeur du moteur à courant continu ? Pour toutes les autres innovations, de nombreuses personnes ont joué un rôle dans le développement d'autres équipements.

Aux États-Unis, Thomas Davenport est l'inventeur du premier moteur électrique. Davenport a été la première personne à aller de l'avant et à demander un brevet pour un moteur électrique utilisable. C'était en 1837. Cependant, Davenport n'était pas la première personne en tant que telle à construire un moteur électrique car d'autres inventeurs en Europe avaient développé une version plus puissante plus tôt.

La raison pour laquelle il a fait l'éloge de Davenport en tant qu'inventeur original est qu'il a déposé une demande de brevet plus tôt. En 1834, Jacobi Moritz avait déjà présenté un moteur très puissant (trois fois plus puissant) que celui de Davenport. Un an plus tard, Sibrandus Stratingh et Christopher Becker ont démontré une application pratique du moteur électrique.

Types de contrôleurs de moteur à courant continu et contrôle de moteur à courant continu

Il existe plusieurs types de moteurs à courant continu à connaître. Jusqu'à présent, ce guide a expliqué en détail ce que sont les moteurs à courant continu, leur fonctionnalité et leur histoire. À ce stade, nous examinerons les types de moteurs à courant continu. En bref, il existe quatre principaux types de moteurs à courant continu, comme indiqué ci-dessous :

Moteurs CC sans balais

Ceux-ci portent également le nom de moteurs à courant continu synchrones ou de moteurs à commutation électronique. La principale différence entre ces types de moteurs et les autres est qu'ils n'ont pas de collecteur. Cependant, celui-ci est remplacé par un servomécanisme qui peut détecter et ensuite ajuster l'angle du rotor. Les moteurs CC sans balais sont durables et sûrs.

Moteurs CC à balais

Ce sont les moteurs à courant continu d'origine qui remontent à la conception initiale de Sprague. Bien qu'ils restent populaires pour les machines à papier, les grues et les laminoirs, leur popularité s'estompe ces derniers temps.

Moteurs à courant continu shuntés

Il s'agit d'un type de moteurs à balais avec des connexions d'enroulements de champ en parallèle avec l'induit. Ils ont un courant plus faible en raison des enroulements parallèles. Les moteurs shunt trouvent beaucoup d'utilisation dans plusieurs applications nécessitant un couple constant. Les mélangeurs, les bandes transporteuses et les palans en dépendent le plus.

Moteurs à courant continu série

Ce sont la dernière variété. Les enroulements de champ connectés en série les distinguent des moteurs parallèles. Cela signifie donc que le courant d'induit traverse l'enroulement de champ, créant des vitesses beaucoup plus rapides. Les moteurs à courant continu de la série sont idéaux pour les tâches qui exigent un couple de démarrage élevé.

En ce qui concerne le contrôle des moteurs à courant continu, voici les méthodes les plus courantes :

Contrôleur de direction :pont en H

 Circuit en pont en H est l'un des moyens les plus simples de contrôler un moteur à courant continu. Vous trouverez ici quatre interrupteurs commandés par paires. Lorsque l'une de ces paires se ferme, elles complètent immédiatement le circuit et alimentent ensuite le moteur. Le pont en H peut également contrôler la vitesse.

Contrôleur de vitesse :modulation de largeur d'impulsion (PWM)

Les circuits PWM font varier les vitesses du moteur en simulant une augmentation ou une diminution de la tension d'alimentation. Le PWM est facile et peu coûteux à appliquer, un aspect qui permet un contrôle continu de la vitesse du moteur. Ici, vous trouverez des variateurs de vitesse qui fonctionnent en envoyant des impulsions périodiques au moteur. Lorsque l'inductance de la bobine utilisant une impulsion conventionnelle apporte un effet de lissage contraignant, le moteur électrique est comme alimenté en haute ou basse tension.

Contrôleur d'induit :résistance variable

C'est une autre façon d'affecter la vitesse d'un moteur à courant continu. Ici, le courant alimenté à travers l'induit ou la bobine de champ est varié. Si vous êtes passionné, vous remarquerez que la vitesse de l'arbre de sortie change lorsqu'il y a un changement dans le courant des bobines. Les résistances variables peuvent modifier le courant afin que vous puissiez augmenter la vitesse.

Ce que vous devez savoir lors de l'achat de moteurs à courant continu

L'achat de moteurs à courant continu est facile. Tout ce que vous avez à faire est de trouver votre fournisseur, de négocier un accord, de le payer et de choisir vos marchandises, n'est-ce pas ? Si vous pensez ainsi, alors vous vous trompez. Il y a quelques éléments essentiels que vous devez prendre en compte avant d'acheter vos moteurs à courant continu. Voici quelques facteurs cruciaux à prendre en compte :

Tension

Plus l'énergie est élevée, plus le couple est élevé. L'énergie maintient le courant net circulant dans une seule direction. Assurez-vous de vérifier la tension recommandée du moteur à courant continu dans le manuel d'instructions. S'il en manque, allez ailleurs.

Actuel

Le courant alimente le moteur, et une trop grande quantité est dangereuse car cela endommagera le moteur. Assurez-vous de connaître le courant de fonctionnement et de décrochage de votre contrôleur de moteur à courant continu avant d'en acheter un.

Vitesse

La vitesse est quelque peu compliquée quand il s'agit de moteurs. Les moteurs fonctionnent efficacement à des vitesses élevées, mais cela n'est pas possible si un engrenage est nécessaire. L'ajout de vitesses ne limite pas l'efficacité du moteur. Par conséquent, vous devez également tenir compte de la réduction du couple et de la vitesse.

Matière contenant des PCB

Le type de matériau de carte de circuit imprimé utilisé dans la fabrication de vos moteurs à courant continu est important. La sélection de moteurs à courant continu composés de PCB avec des matériaux de qualité inférieure est risquée pour les besoins de contrôle des moteurs à courant continu.

Pourquoi choisir un moteur à courant continu ?

Bien que vous ayez la possibilité d'utiliser des moteurs à courant alternatif, nous recommandons fortement le moteur à courant continu comme premier choix. Mais pourquoi, vous pouvez demander. Les moteurs à courant continu présentent quelques avantages par rapport aux moteurs à courant alternatif. Par exemple, ils sont excellents lorsque vous avez besoin d'un couple de démarrage élevé visant à entraîner des charges à inertie élevée. De plus, il est facile de contrôler les vitesses des moteurs à courant continu, contrairement aux moteurs à courant alternatif.

Les moteurs CC sont également idéaux lorsqu'ils doivent être alimentés par des sources CC basse tension, telles que des panneaux solaires ou une batterie. Si vous souhaitez inverser le sens rapidement, vous trouverez des moteurs à courant continu idéaux pour vos applications. Contrairement aux moteurs à courant alternatif, vous pouvez démarrer et arrêter les moteurs à courant continu rapidement et très facilement.

Domaines d'application du contrôleur de moteur à courant continu

Comme il existe actuellement différents moteurs à courant continu sur le marché, nous les utilisons largement. À la maison, les moteurs à courant continu trouvent leur utilisation dans les jouets, les outils et autres appareils électroménagers. Dans le secteur industriel, leurs exigences incluent les parcours entre les plateaux tournants et les convoyeurs, et l'inversion, pour n'en citer que quelques-uns. Voici quelques applications spécifiques des contrôleurs de moteur à courant continu :

Pour les pompes

Les moteurs à courant continu sont utilisés pour alimenter les pompes en fonction de leur excellente réponse lors du déplacement et de leurs vitesses variables faciles.

En ventilateurs

Ils sont préférés des ventilateurs en raison de leur mécanisme d'économie d'énergie.

Pour les jouets

Avec une grande variété de tensions, les jouets à moteur à courant continu nécessitent différents types de mouvement et de vitesse.

Pour les voitures électriques

Les moteurs à courant continu destinés aux véhicules électriques sont préférés en raison de leur durabilité et de leur efficacité énergétique.

Pour les vélos électriques

Les vélos électriques sont équipés de moteurs à courant continu situés dans le moyeu des roues arrière et avant pour apporter les niveaux de puissance et de couple requis.

Résumé

Sans aucun doute, il n'y a pas de fin en vue quant au moment où l'utilisation des contrôleurs de moteur à courant continu s'estompera. Ils continuent de trouver un but dans plusieurs applications, malgré la concurrence féroce des appareils modernes et intelligents. Il existe quatre types de moteurs à courant continu sur le marché. Tous contiennent des PCB. Sans cartes de circuits imprimés, les contrôleurs de moteur à courant continu ne fonctionneront pas comme prévu. Les PCB sont au cœur des contrôleurs de moteur à courant continu.

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