Les points que nous aborderons dans ce chapitre sont :
Précision de la vitesse/douceur/durée de vie et facilité d'entretien/génération de poussière/efficacité/chaleur/vibrations et bruit/mesures anti-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 brushless à encoches, l'attraction entre les dents à encoches et l'aimant du rotor est pulsée à basse vitesse. Cependant, dans le cas de notre moteur brushless sans encoches, la distance entre le noyau du stator et l'aimant étant constante sur la circonférence (ce qui signifie que la magnétorésistance est constante sur la circonférence), il est peu probable qu'il produise des ondulations, même à basse tension. Vitesse.
2. Durée de vie, facilité d'entretien et génération de poussière
Les facteurs les plus importants lors de la comparaison des moteurs à balais et sans balais sont la durée de vie, la facilité d'entretien et la génération de poussière. Le contact entre le balai et le collecteur lors de la rotation du moteur à balais entraîne inévitablement une usure de la pièce de contact due au frottement.
Par conséquent, le moteur doit être remplacé dans son intégralité, et la poussière due aux débris d'usure devient problématique. Comme leur nom l'indique, les moteurs sans balais n'ont pas de balais, ce qui leur confère une durée de vie et une facilité d'entretien supérieures, et ils produisent moins de poussière que les moteurs à balais.
3. Vibrations et bruit
Les moteurs à balais produisent des vibrations et du bruit en raison du frottement entre le balai et le collecteur, contrairement aux moteurs sans balais. Les moteurs sans balais à encoches produisent des vibrations et du bruit en raison du couple d'encoche, contrairement aux moteurs à encoches et aux moteurs à coupelle creuse.
L'état dans lequel l'axe de rotation du rotor s'écarte du centre de gravité est appelé déséquilibre. Lorsque le rotor est déséquilibré, des vibrations et du bruit sont générés, et leur intensité augmente avec la vitesse du moteur.
4. Efficacité et production de chaleur
Le rapport entre l'énergie mécanique produite et l'énergie électrique absorbée constitue le rendement du moteur. La plupart des pertes qui ne se transforment pas en énergie mécanique se transforment en énergie thermique, ce qui échauffe le moteur. Les pertes du moteur comprennent :
(1). Perte de cuivre (perte de puissance due à la résistance de l'enroulement)
(2). Pertes fer (pertes par hystérésis du noyau du stator, pertes 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)
Les pertes de cuivre peuvent être réduites en épaississant le fil émaillé afin de diminuer la résistance de l'enroulement. Cependant, un fil émaillé plus épais rendra l'installation des enroulements plus difficile. Il est donc nécessaire de concevoir une structure d'enroulement adaptée au moteur en augmentant le facteur de marche (rapport entre la section du conducteur et la section de l'enroulement).
Si la fréquence du champ magnétique rotatif est plus élevée, les pertes fer augmentent, ce qui signifie que la machine électrique à vitesse de rotation plus élevée génère beaucoup de chaleur due aux pertes fer. Dans le cas des pertes fer, les pertes par courants de Foucault peuvent être réduites en amincissant la tôle d'acier laminée.
Concernant les pertes mécaniques, les moteurs à balais présentent toujours des pertes mécaniques dues à la résistance de frottement entre les balais et le collecteur, contrairement aux moteurs sans balais. Concernant les roulements, le coefficient de frottement des roulements à billes est inférieur à celui des paliers lisses, ce qui améliore le rendement du moteur. Nos moteurs utilisent des roulements à billes.
Le problème avec le chauffage est que même si l’application n’a pas de limite sur la chaleur elle-même, la chaleur générée par le moteur réduira ses performances.
Lorsque le bobinage chauffe, la résistance (impédance) augmente et le courant circule difficilement, ce qui entraîne une diminution du couple. De plus, lorsque le moteur chauffe, la force magnétique de l'aimant diminue par démagnétisation thermique. Par conséquent, la production de chaleur ne peut être ignorée.
Étant donné que les aimants au samarium-cobalt présentent 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.
Date de publication : 21 juillet 2023
