Un moteur de forage est conçu pour convertir l’énergie électrique en mouvement mécanique. Le marché est rempli d’une grande variété de moteurs qui peuvent gérer différentes applications et différentes exigences de puissance. Les deux types de moteurs les plus courants comprennent les moteurs sans Balais et les moteurs brossés. Bien qu’ils soient basés sur les mêmes principes physiques, leur structure, leurs performances et leur contrôle diffèrent considérablement.,
…Dans les plus brefs délais?
le moteur brushless, qui devient de plus en plus populaire auprès des utilisateurs bricoleurs et professionnels, n’est pas nouveau sur le marché. Pour comprendre son origine, il est important de revenir sur les inventions de M. Ernst Werner von Siemens en 1856. Bien que rudimentaires, les inventions ont subi un certain nombre d’améliorations au cours des décennies, dont l’un était un rhéostat pour contrôler avec précision la vitesse de rotation de l’arbre.,
le parcours du moteur brushless a commencé au début des années 1960 avec l’arrivée d’un variateur de puissance capable de convertir le courant alternatif (AC) en courant continu (DC). En 1962, T. G. Wilson et P. H. Trickey ont publié un article décrivant un moteur sans balais fonctionnant en courant continu. Les unités étaient équipées d’une technologie qui exploitait le magnétisme et s’opposait successivement à un dispositif électrique. La révélation majeure derrière le concept du moteur brushless était l’absence d’un commutateur physique pour transmettre le courant.,
cependant, ce n’est que dans les années 1980 que le moteur brushless a vraiment pris un bon départ. La plus grande disponibilité d’aimants permanents combinés à des transistors haute tension a permis à ce type de moteur de générer autant de puissance que les moteurs brossés. Les améliorations apportées au moteur brushless se sont poursuivies sans relâche au cours des trois dernières décennies. Cela a transformé la façon dont les fabricants de foreuses produisent des outils de forage efficaces. À leur tour, les clients profitent des avantages clés associés à la variété et à la réduction des besoins de maintenance.
comment fonctionne un moteur de forage?,
la principale différence entre les moteurs de forage sans balais ou brossés est que les variantes brossées sont en carbone tandis que les unités sans balais utilisent des aimants pour générer de l’énergie. Pour cette raison, les moteurs sans balais sont mieux adaptés, ne génèrent aucun frottement, produisent moins de chauffage et offrent de meilleures performances. De plus, les unités sans balais réduisent considérablement l’entretien, ce qui se résume à l’époussetage et il n’est pas nécessaire de remplacer les brosses usées.
Dans un moteur brushless, la commutation des enroulements n’est pas mécanique mais entraînée électroniquement par un dispositif appelé contrôleur., Cela transforme le courant continu en un courant triphasé à fréquence variable et alimente successivement les bobines du moteur pour créer le champ de rotation. Il est compréhensible qu’avec ce principe de puissance, les bobines soient fixées dans le moteur et ne tournent pas comme dans les moteurs brossés.
Tous Les moteurs brushless ont une conception relativement similaire. Ils viennent avec un stator fixe, qui maintient les bobines et un rotor mobile sur lequel les aimants permanents sont collés. Les enroulements peuvent être construits de différentes manières sous la forme d’une étoile ou d’un triangle., La majorité des brushless ont un rotor interne qui tourne rapidement jusqu’à 100 000 tr / min.
que sont les pinceaux?
Les brosses sont essentielles au bon fonctionnement des outils à moteur brossés, tels que les perceuses, les marteaux-piqueurs, les raboteuses, les taille-haies et les meuleuses. Les balais en carbone sont choisis en fonction de la marque et du type d’outil. Ils sont installés sur la partie fixe d’un moteur pour assurer une transmission optimale de la puissance au rotor (la partie rotative). Ils fournissent la commutation sans l’étincelle.
travaillant par paires, ces composants sont des pièces d’usure et soumis à des frottements., Les balais de carbone sont en contact permanent avec les bagues collectrices. En graphite, ces composants sont de différents types. Ils peuvent être équipés d’un ressort, d’un connecteur (un fil avec prise) ou sans porte-brosse. Les brosses sont de différentes tailles et formes (carrées, rectangulaires principalement) et peuvent avoir des rainures pour améliorer le guidage.
la vitesse de la perceuse est spécifiée dans le cadre du couple, qui dépend de la force du champ magnétique. Les balais de charbon à ressort sont fixés à un ressort équipé d’une plaque pour assurer le passage en douceur de la puissance., Dans certains cas, les brosses sont montées sur un porte-brosse incorporant un ressort conçu pour augmenter la poussée.
d’autre part, les brosses de disjoncteur sont utilisées pour arrêter le fonctionnement du moteur et finalement de la perceuse avant l’usure complète du matériau en graphite. Ceci vise à maintenir des performances optimales.
Les fabricants d’outils électriques portables, y compris les perceuses, vendent généralement des brosses compatibles avec leurs machines. Les dimensions sont exprimées en millimètres ou en pouces, qui représentent l’épaisseur, la profondeur et la largeur., Cependant, ces spécifications peuvent varier d’un fabricant à l’autre.
inconvénients des moteurs brossés
bien que les moteurs brossés soient peu coûteux, fiables et aient un rapport de couple ou d’inertie élevé, ils présentent également un certain nombre d’inconvénients. Ces composants s’usent avec le temps en produisant de la poussière. Ce type de moteur nécessite un entretien régulier pour nettoyer ou remplacer les brosses. Ils ont également une faible capacité de dissipation thermique en raison des limitations du rotor, de l’inertie élevée du rotor, de la faible vitesse maximale et des interférences électromagnétiques (EMI) dues à l’arc sur les balais.,
le principe de fonctionnement des moteurs sans balais est le même que celui des moteurs à balais (commande de commutation utilisant le retour de position interne de l’arbre) mais leur conception globale est différente. La conception des unités sans balais réduit la résistance interne et aide à dissiper la chaleur générée dans les bobines du stator. Le rendement est ainsi meilleur puisque la chaleur des bobines peut se dissiper plus efficacement grâce au carter de moteur stationnaire beaucoup plus grand.
contrairement au moteur brossé, l’aimant permanent de l’unité sans balais est monté sur le rotor., Le stator est en acier laminé rainuré et contient les enroulements de la bobine. D’autre part, les unités brossées nécessitent peu ou pas de composants externes et fonctionnent donc bien dans des conditions restrictives.
Qu’est-ce Qu’un moteur de forage sans Balais?
lorsque vous cherchez à comprendre ce que signifie brushless, il est essentiel de considérer la conception de base de ces moteurs. Les enroulements du stator peuvent être disposés en étoile (ou Y) ou en delta., Le laminage de l’acier peut être effectué avec ou sans rainures. Un moteur de forage sans rainures a une inductance inférieure. Il peut donc fonctionner plus rapidement et provoquer moins d’ondulations à des vitesses inférieures. Son inconvénient majeur est des facteurs de coût plus élevés car il est nécessaire de multiplier les enroulements pour compenser un espace aérien plus important.
Le nombre de pôles du rotor peut varier en fonction de l’application. Plus de pôles augmentent le couple mais réduisent la vitesse maximale. Le matériau utilisé pour fabriquer les aimants permanents a également des conséquences sur le couple maximal, qui augmente avec la densité de flux.,
étant donné que la commutation doit être effectuée électroniquement, la commande d’un moteur brushless est beaucoup plus complexe que sur les schémas simples associés aux unités brossées. Des méthodes de contrôle analogiques et numériques sont utilisées. Le bloc de commande de base est similaire à celui des moteurs brossés mais une commande en boucle fermée est obligatoire.
trois types principaux d’algorithmes de contrôle sont utilisés sur les moteurs sans balais: la commutation trapézoïdale, la commutation sinusoïdale et la commande vectorielle (ou orientée champ)., Chaque algorithme de contrôle peut être mis en œuvre de différentes manières en fonction du codage logiciel et de la conception matérielle. Chacun offre des avantages et des inconvénients.
la commutation trapézoïdale nécessite les circuits et les logiciels de contrôle les plus simples, ce qui en fait une solution idéale pour les applications d’entrée de gamme. Il utilise un processus en six étapes utilisant le retour de position du rotor. La commutation trapézoïdale contrôle efficacement la vitesse et la puissance du moteur, mais souffre d’ondulation de couple lors de la commutation, en particulier à basse vitesse.,
la commutation sans capteur (estimation de la position du rotor en mesurant la CEM arrière du moteur) offre des performances impressionnantes au prix d’une plus grande complexité de l’algorithme. En supprimant les capteurs à effet Hall et leurs circuits d’interface, cette commutation sans capteur réduit les coûts de composants et d’installation et simplifie la conception du système. Cela permet de répondre à la question, qu’est ce qu’un moteur brushless?,
avantages d’un moteur Brushless
La Technologie Du Moteur Brushless améliore non seulement la puissance de vos outils électriques prolonge leur vie professionnelle. Avec ces moteurs, vous n’aurez pratiquement aucun souci d’entretien.
les avantages de La technologie brushless sont nombreux. L’absence de brosses élimine les problèmes liés à la surchauffe et aux pannes., La durée de vie du moteur brushless est donc uniquement liée aux roulements. Le moteur brushless est plus compact et deux à trois fois plus léger que les unités brossées. Cela améliore la portabilité en plus de réduire les vibrations et le bruit.
les commutations électroniques permettent un positionnement précis. Le moteur atteint des vitesses allant jusqu’à 50 000 tr / min avec des rotors équilibrés de manière optimale. Le module électronique offre plus de flexibilité avec une plage de variation plus large et surtout le maintien du couple dès le démarrage.,
sans frottement entre le rotor et le stator, l’efficacité s’améliore considérablement. La chaleur et le frottement sont réduits tandis que l’énergie de la batterie est optimisée. Cela augmente la puissance et l’autonomie jusqu’à 25% avec des batteries conventionnelles. Selon les fabricants, les dernières générations de batteries Li-Ion offrent jusqu’à 50 voire 60% d’autonomie accrue.
l’absence de frottement permet au moteur de fonctionner sans produire d’étincelles, même lors d’applications intensives., La technologie brushless n’a pas de zone de contact, ce qui réduit considérablement l’usure et l’entretien. Cela offre plusieurs avantages: le moteur est plus économe en énergie, empêche la surchauffe, élimine le besoin de remplacer les brosses et les utilisateurs bénéficient d’une plus longue durée de vie de la batterie-vous constaterez que la meilleure perceuse sans fil fonctionne sur un moteur sans balais.
brossé vs Brushless Moteurs: pourquoi le coût supplémentaire?
dans un moteur électrique classique, le rotor (partie tournante de la machine) est entraîné à l’intérieur du stator (partie fixe)., Les deux sont reliés par une connexion électrique: le collecteur ou le collecteur, qui est en contact avec de petits balais de charbon.
avec la technologie brushless, le rotor est constitué d’aimants et le stator de bobines qui sont alternativement chargées positivement ou négativement. Ainsi, les pôles attirent et repoussent permettant au moteur de tourner. L’avantage est qu’il n’y a pas de contact physique entre le rotor et le stator. L’énergie passe de l’un à l’autre par magnétisme entre électroaimants.,
Alimenté par un courant continu, le moteur fonctionne avec un courant alternatif produit par une carte électronique qui transforme le courant continu en triphasé à fréquence variable. Ainsi, les bobines sont alimentées alternativement pour créer un champ tournant et donc la rotation. Le module électronique, intégré dans le moteur ou dans un boîtier régule en permanence le courant afin que le moteur fonctionne à un rendement maximal. Cela améliore les performances globales et offre ainsi un réel Rapport qualité-prix.
Quel est le meilleur: brushless vs brossé moteur?,
En résumé, les moteurs brushless sont meilleurs que les unités brossées. Les utilisateurs peuvent profiter d’une maintenance réduite, d’une efficacité améliorée, d’une chaleur et d’un bruit réduits. Les moteurs brushless sont des unités synchrones avec un ou plusieurs aimants permanents. Les outils électriques avec moteur brushless sont désormais considérés comme des produits haut de gamme.
un moteur À COURANT CONTINU se compose de deux parties électriques: le stator et le rotor. Lors de l’alimentation du moteur, il crée une interaction magnétique qui met le moteur en mouvement. Lorsque vous inversez la direction de la tension qui alimente le moteur, il tourne dans la direction opposée.,
