Moteur sans balais fait maison
Vous avez probablement entendu parler du moteur sans balais. Il est courant de voir ce terme dans de nombreuses descriptions de produits. Par exemple, dans les drones, vous pouvez voir que beaucoup d’entre eux ont ce type de moteur électrique. En fait, certains fabricants l’utilisent comme un appât pour les clients potentiels, car il a ses avantages.
Un moteur sans balais, ou moteur brushless, est un moteur électrique normal, mais il n’utilise pas de balais pour changer la polarité du moteur. Cela permet d’éviter certains problèmes techniques et de ne pas avoir à les remplacer. C’est la raison pour laquelle elle est utilisée comme affirmation, même s’il est vrai que c’est une affirmation quelque peu douteuse, puisque la plupart des moteurs actuels ont tendance à être sans balais.
Les moteurs électriques plus anciens avaient ce type de balais, des éléments qui frottent et réduisent donc les performances du moteur par friction, génèrent une température plus élevée, de l’usure, du bruit, et nécessitent cette maintenance pour devoir nettoyer la poussière de carbone générée à l’intérieur du moteur (qui peut non seulement gêner le fonctionnement, mais aussi être conductrice et générer des problèmes électriques) et remplacer les balais usés.
Comment faire un contrôle de vitesse pour les moteurs sans balais
Les moteurs électriques étaient autrefois équipés d’un collecteur de gaz ou d’une paire de bagues collectrices. Ces systèmes, qui produisent des frottements, diminuent les performances, dégagent de la chaleur et du bruit, nécessitent beaucoup d’entretien et peuvent produire des particules de carbone qui souillent le moteur d’une poussière qui peut également être conductrice.
Les premiers moteurs sans balais étaient des moteurs asynchrones à courant alternatif. Aujourd’hui, grâce à l’électronique, ils sont très avantageux car ils sont moins chers à fabriquer, moins lourds et nécessitent moins d’entretien, mais ils sont beaucoup plus complexes à contrôler. Cette complexité a été pratiquement éliminée avec les ESC (Electronic Speed Controllers).
Un système quelque peu similaire, pour éviter ce frottement des anneaux, est utilisé dans les alternateurs. Dans ce cas, on n’évite pas d’utiliser des bagues collectrices, mais plutôt d’en utiliser une plus robuste, ce qui ralentirait beaucoup le moteur. Actuellement, les alternateurs ont un inducteur de champ magnétique dans le rotor, qui induit le champ magnétique dans le stator, qui est également induit.
Comment faire fonctionner un moteur brushless sans contrôleur ?
Un moteur sans balais, ou “moteur sans balais” ou machine synchrone à aimants permanents auto-entraînée est une machine électrique de la classe des machines synchrones, le rotor étant constitué d’un ou plusieurs aimants permanents et muni d’un capteur de position du rotor : capteur à effet Hall, synchro-résolveur, codeur rotatif (par exemple un codeur incrémental) ou tout autre système permettant l’autoguidage de la machine.
A performance égale, leur rendement est toujours meilleur, en partie grâce à l’absence de pertes mécaniques et électriques liées aux balais (surtout à faible charge). Mais aussi, la plupart du temps, en raison de leur inertie notablement réduite, notamment pour les modèles utilisant des aimants en samarium-cobalt ou en néodyme-fer-bore, par rapport à une machine à courant continu équivalente, ce paramètre est prépondérant dans de nombreuses applications, notamment dans les étages d’accélération.
Pour la grande majorité des applications nécessitant une commande et une régulation électronique du couple, de la vitesse et/ou de la position, les avantages du moteur sans balais sont tels qu’il a complètement remplacé la machine à courant continu et, avec les progrès de l’électronique de puissance (par exemple les IGBT), le prix de revient de ces solutions a été réduit en même temps que leurs performances ont été nettement améliorées.
Commande de moteur sans balai avec 555
Les moteurs à courant continu sans balais offrent des avantages considérables par rapport aux moteurs à balais traditionnels. Ils offrent généralement une augmentation de 15 à 20 % de l’efficacité, nécessitent moins d’entretien car il n’y a pas de balais à user physiquement, et offrent une courbe de couple plate à toutes les vitesses nominales. Bien que les moteurs à courant continu sans balais ne soient pas une invention nouvelle, leur adoption généralisée a été lente en raison de la nécessité de circuits de commande et de rétroaction compliqués. Cependant, les progrès récents de la technologie des semi-conducteurs, l’amélioration des aimants permanents et la demande croissante d’un meilleur rendement ont conduit à ce que les moteurs à courant continu sans balais remplacent les moteurs à balais dans de nombreuses applications. Les moteurs à courant continu sans balais ont trouvé leur place dans de nombreuses industries, telles que les articles ménagers, les automobiles, les applications aérospatiales grand public, les utilisations médicales, les équipements d’automatisation industrielle et l’instrumentation.