Les éléments dont nous discuterons dans ce chapitre sont :
Précision de la vitesse/douceur/durée de vie et maintenabilité/génération de poussière/efficacité/chaleur/vibration et bruit/contre-mesures contre les gaz d'échappement/environnement d'utilisation
1. Gyrostabilité et précision
Lorsque le moteur est entraîné à une vitesse constante, il maintiendra une vitesse uniforme en fonction de l'inertie à grande vitesse, mais elle variera en fonction de la forme du noyau du moteur à basse vitesse.
Pour les moteurs sans balais à fentes, l'attraction entre les dents à fentes et l'aimant du rotor pulsera à basse vitesse.Cependant, dans le cas de notre moteur sans balais et sans fente, puisque la distance entre le noyau du stator et l'aimant est constante dans la circonférence (ce qui signifie que la magnétorésistance est constante dans la circonférence), il est peu probable qu'il produise des ondulations même à basse tension.Vitesse.
2. Durée de vie, maintenabilité et génération de poussière
Les facteurs les plus importants lors de la comparaison des moteurs avec et sans balais sont la durée de vie, la maintenabilité et la génération de poussière.Étant donné que le balai et le collecteur entrent en contact lorsque le moteur du balai tourne, la pièce de contact s'usera inévitablement en raison du frottement.
En conséquence, le moteur entier doit être remplacé et la poussière due aux débris d'usure devient un problème.Comme leur nom l'indique, les moteurs sans balais n'ont pas de balais, ils ont donc une meilleure durée de vie, une meilleure maintenabilité et produisent moins de poussière que les moteurs à balais.
3. Vibrations et bruit
Les moteurs à balais produisent des vibrations et du bruit dus à la friction entre les balais et le collecteur, contrairement aux moteurs sans balais.Les moteurs sans balais à fentes produisent des vibrations et du bruit en raison du couple de fente, mais pas les moteurs à fentes et les moteurs à coupelle creuse.
L'état dans lequel l'axe de rotation du rotor s'écarte du centre de gravité est appelé balourd.Lorsque le rotor déséquilibré tourne, des vibrations et du bruit sont générés et augmentent avec l’augmentation de la vitesse du moteur.
4. Efficacité et génération de chaleur
Le rapport entre l’énergie mécanique de sortie et l’énergie électrique d’entrée correspond au rendement du moteur.La plupart des pertes qui ne se transforment pas en énergie mécanique se transforment en énergie thermique, qui va chauffer le moteur.Les pertes moteur comprennent :
(1).Perte de cuivre (perte de puissance due à la résistance du bobinage)
(2).Perte de fer (perte par hystérésis du noyau du stator, perte par courants de Foucault)
(3) Perte mécanique (perte causée par la résistance au frottement des roulements et des balais, et perte causée par la résistance de l'air : perte de résistance au vent)
La perte de cuivre peut être réduite en épaississant le fil émaillé pour réduire la résistance de l'enroulement.Cependant, si le fil émaillé est plus épais, les enroulements seront difficiles à installer dans le moteur.Par conséquent, il est nécessaire de concevoir la structure d’enroulement adaptée au moteur en augmentant le facteur de cycle de service (le rapport entre le conducteur et la section transversale de l’enroulement).
Si la fréquence du champ magnétique tournant est plus élevée, la perte de fer augmentera, ce qui signifie que la machine électrique avec une vitesse de rotation plus élevée générera beaucoup de chaleur en raison de la perte de fer.Dans les pertes de fer, les pertes par courants de Foucault peuvent être réduites en amincissant la plaque d'acier laminée.
Concernant les pertes mécaniques, les moteurs à balais présentent toujours des pertes mécaniques dues à la résistance de frottement entre le balai et le collecteur, contrairement aux moteurs sans balais.En termes de roulements, le coefficient de frottement des roulements à billes est inférieur à celui des roulements lisses, ce qui améliore le rendement du moteur.Nos moteurs utilisent des roulements à billes.
Le problème du chauffage est que même si l’application n’a aucune limite sur la chaleur elle-même, la chaleur générée par le moteur réduira ses performances.
Lorsque le bobinage devient chaud, la résistance (impédance) augmente et il est difficile pour le courant de circuler, ce qui entraîne une diminution du couple.De plus, lorsque le moteur devient chaud, la force magnétique de l’aimant sera réduite par démagnétisation thermique.La génération de chaleur ne peut donc être ignorée.
Étant donné que les aimants au samarium-cobalt ont une démagnétisation thermique plus faible que les aimants au néodyme en raison de la chaleur, les aimants au samarium-cobalt sont choisis dans les applications où la température du moteur est plus élevée.
Heure de publication : 21 juillet 2023