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1. Moteur CC brossé

Dans les moteurs brossés, cela se fait avec un interrupteur rotatif sur l'arbre du moteur appelé commutateur. Il se compose d'un cylindre rotatif ou d'un disque divisé en plusieurs segments de contact métalliques sur le rotor. Les segments sont connectés aux enroulements du conducteur sur le rotor. Deux contacts stationnaires ou plus appelés pinceaux, en conducteur doux comme le graphite, appuyez contre le commutateur, établissant un contact électrique coulissant avec des segments successifs lorsque le rotor tourne. Les pinceaux fournissent sélectivement le courant électrique aux enroulements. Lorsque le rotor tourne, le commutateur sélectionne différents enroulements et le courant directionnel est appliqué à un enroulement donné de telle sorte que le champ magnétique du rotor reste mal aligné avec le stator et crée un couple dans une direction.

2. Moteur CC sans balais

Dans les moteurs CC sans balais, un système de servo électronique remplace les contacts de commutateurs mécaniques. Un capteur électronique détecte l'angle du rotor et contrôle les interrupteurs semi-conducteurs tels que les transistors qui commutont le courant à travers les enroulements, en inversant la direction du courant ou, dans certains moteurs, l'éteignant, à l'angle correct afin que les électromagnéts créent un couple dans une direction. L'élimination du contact coulissant permet aux moteurs sans balais d'avoir moins de friction et de durée de vie plus longue; Leur vie professionnelle n'est limitée que par la durée de vie de leurs repères.

Les moteurs CC brossés développent un couple maximal lorsque la stationnaire, diminuant linéairement à mesure que la vitesse augmente. Certaines limites des moteurs brossées peuvent être surmontées par des moteurs sans balais; Ils comprennent une efficacité plus élevée et une sensibilité plus faible à l'usure mécanique. Ces avantages se produisent au prix de l'électronique de contrôle potentiellement moins robuste, plus complexe et plus coûteuse.

Un moteur typique sans balais a des aimants permanents qui tournent autour d'une armature fixe, éliminant les problèmes associés à la connexion du courant à l'armature mobile. Un contrôleur électronique remplace l'ensemble commutateur du moteur CC brossé, qui bascule continuellement la phase vers les enroulements pour maintenir le moteur. Le contrôleur effectue une distribution de puissance chronométrée similaire en utilisant un circuit à l'état solide plutôt que le système de commutateur.

Les moteurs sans balais offrent plusieurs avantages par rapport aux moteurs CC brossés, y compris un rapport couple / poids élevé, une efficacité accrue produisant plus de couple par watt, une fiabilité accrue, un bruit réduit, une durée de vie plus longue en éliminant l'érosion des brosses et des commutateurs, l'élimination des étincelles ionisantes de la durée de la brosse et du commutateur, l'élimination des étincelles ionisantes de la
Commutateur, et une réduction globale de l'interférence électromagnétique (EMI). Sans nuages ​​sur le rotor, ils ne sont pas soumis à des forces centrifuges, et parce que les enroulements sont soutenus par le boîtier, ils peuvent être refroidis par conduction, ne nécessitant aucun flux d'air à l'intérieur du moteur pour le refroidissement. Cela signifie à son tour que les internes du moteur peuvent être entièrement enfermés et protégés de la saleté ou d'autres matières étrangères.

La commutation motrice sans balais peut être implémentée dans un logiciel à l'aide d'un microcontrôleur, ou peut également être implémentée à l'aide de circuits analogiques ou numériques. La commutation avec l'électronique au lieu des pinceaux permet une plus grande flexibilité et des capacités non disponibles avec des moteurs CC brossés, y compris la limitation de la vitesse, le fonctionnement du microste pour un contrôle de mouvement lent et fin et un couple de maintien en stationnaire. Le logiciel de contrôleur peut être personnalisé pour le moteur spécifique utilisé dans l'application, ce qui entraîne une plus grande efficacité de commutation.

La puissance maximale qui peut être appliquée à un moteur sans balais est limitée presque exclusivement par la chaleur; [la citation nécessaire] trop de chaleur affaiblit les aimants et endommagera l'isolation des enroulements.

Lors de la conversion de l'électricité en puissance mécanique, les moteurs sans balais sont plus efficaces que les moteurs brossés, principalement en raison de l'absence de brosses, ce qui réduit la perte d'énergie mécanique due au frottement. L'efficacité améliorée est la plus grande dans les régions de non-charge et de faible charge de la courbe de performance du moteur.

Les environnements et les exigences dans lesquels les fabricants utilisent des moteurs CC de type sans pinceau comprennent un fonctionnement sans entretien, des vitesses élevées et un fonctionnement où l'étincelle est dangereuse (c'est-à-dire des environnements explosifs) ou pourrait affecter un équipement électroniquement sensible.

La construction d'un moteur sans balais ressemble à un moteur pas à pas, mais les moteurs ont des différences importantes en raison des différences de mise en œuvre et de fonctionnement. Alors que les moteurs pas à pas sont fréquemment arrêtés avec le rotor dans une position angulaire définie, un moteur sans balais est généralement destiné à produire une rotation continue. Les deux types de moteurs peuvent avoir un capteur de position de rotor pour la rétroaction interne. Un moteur pas à pas et un moteur sans balais bien conçu peuvent contenir un couple fini à zéro tr / min.