Moteurs Brushed Vs Brushless – Quelle Est La Différence?
Dans une perceuse électrique à fil brossé.
Moteurs Brushed vs Brushless : Quels seront les avantages et les inconvénients de chaque type de moteur. Bienvenue. Dans cet article, vous apprendrez la vérité sur les moteurs électriques.
Le moteur électrique fait partie des inventions les plus importantes de l’époque. Je ne peux pas imaginer un monde avec eux. Chaque jour, nous comptons sur la capacité de l’énergie électromécanique pour rendre nos travaux plus faciles et nos tâches plus efficaces. Que ce soit pour ouvrir la fenêtre de votre véhicule, avec un ascenseur ou pour tondre votre cour, nous comptons sur ces appareils.
En dépit d’être une partie si essentielle de la vie contemporaine, la plupart d’entre nous n’ont qu’une vague compréhension des moteurs électriques. Nous les prenons en quelque sorte pour acquis. Bien que presque tous nos appareils et équipements électriques utilisent un moteur, une meilleure compréhension du fonctionnement d’un moteur électrique nous permettra de faire de meilleurs choix lors de l’achat, de l’utilisation et de la conservation de ces appareils. Les moteurs électriques peuvent être CA ou CC et peuvent utiliser des balais ou peuvent être sans balais. Si nous voulions examiner les moteurs électriques sans balais par rapport aux moteurs électriques à balais, nous devons comprendre comment fonctionne un moteur électrique et à quoi servent les balais.
Moteur Brushless Vs Brushed
Quelle est la différence?
Je suppose la réponse à la question; quelle est la différence entre un moteur électrique sans balais et brossé, est plutôt claire. L’un a des pinceaux et l’autre pas. Mais qu’est-ce que cela signifie exactement dans la pratique? J’entrerai dans tous les détails tout au long du plan de ce guide, mais pour les personnes qui ont besoin d’une compréhension fondamentale des avantages et des inconvénients des moteurs sans balais par rapport aux moteurs à balais, alors le voici.
Moteurs brossés
Les brosses sont des technologies démodées faciles, ce qui les rend économiques et faciles à conserver. Même si elles nécessitent un entretien plus régulier, les brosses devront être remplacées à mesure qu’elles s’usent. Ce n’est pas un inconvénient majeur car la plupart des brosses ont été conçues pour un simple remplacement de bricolage.
La principale raison pour laquelle les moteurs à balais ne sont pas les meilleurs, c’est que leur inefficacité et leur durée de vie relativement courte. La friction provoquée par les balais utilisant le collecteur n’use pas seulement les balais; cependant crée de la chaleur et exerce une pression supplémentaire sur les roulements. Cela crée un moteur à balais moins efficace et ils ne durent généralement pas aussi longtemps que les moteurs sans balais. À l’occasion, le son généré par ces moteurs peut être une distraction négative.
Moteurs sans balais
VIDEO | Technologie de moteur sans balais Makita
Technologie sans brosse Makita
Néanmoins, ces moteurs nécessitent des éléments supplémentaires transistors, interrupteurs et généralement des condensateurs. Cela rend le moteur plus coûteux à fabriquer. Lorsque ces moteurs ont tendance à survivre plus longtemps et ne nécessitent pas beaucoup d’entretien, les composants de remplacement sont un peu plus chers. De plus en plus sophistiqués, les diagnostics et les réparations sont un peu plus compliqués et ont exigé que les techniciens utilisent un plus grand degré de compétence, ce qui ajoute encore aux dépenses de soins de longue durée. Bien que le moteur doive avoir une durée de vie prolongée, cela compensera les dépenses d’entretien supplémentaires et intermittentes.
Quels sont les pinceaux?
Les brosses sont utilisées pour alimenter un arbre rotatif, un rotor, également appelé armature. Étant donné que le câble est en mouvement constant, il n’est pas possible d’y attacher de manière permanente un fil électrique, le câble tournera et se cassera. Les premiers moteurs électriques utilisaient des brosses en aluminium pour alimenter le câble. Cela a été remplacé par des bâtons d’aluminium solides, puis du dioxyde de carbone. C’est un appareil très simple qui maintient un contact constant avec un arbre rotatif et comprend un ressort pour s’assurer que la brosse se déplace fermement contre l’arbre lorsque la brosse s’use.
Savoir exactement ce qu’est une brosse ne veut pas dire même si nous ne savons pas comment fonctionne un moteur électrique. Jetons donc un coup d’œil à la façon dont le moteur électrique a été créé.
Diagramme | Moteur sans balais
Comment fonctionne un moteur électrique?
La définition fondamentale d’un moteur est un appareil qui convertit l’énergie électrique en énergie mécanique. Pour le dire différemment, utiliser le pouvoir pour créer du mouvement. Les fondamentaux inclus, ont été détectés bien avant la conception du premier moteur électrique.
Histoire
La découverte de l’énergie électrochimique, par Alessandro Volta en 1799, a déclenché une révolution que la création d’une batterie qui pouvait délivrer une charge électrique. Il a fallu encore vingt ans avant que le physicien danois Hans Christian ne réalise l’interaction entre un présent électrique et un champ magnétique.Au cours de l’année suivante, la compréhension des fondamentaux régulant l’interaction électromagnétique a progressé rapidement, ce qui a finalement amené Michael Faraday à démontrer le influence magnétique du mouvement rotatif. La loi de Faraday de la force électrique et électromotrice (CEM) était la pierre angulaire de ce qui allait devenir le tout premier moteur électrique à courant continu. Il a montré, au moyen d’une expérience très simple, que si un conducteur était placé sous un aimant, il se terminerait autour de l’aimant une fois qu’un courant électrique était libéré.Cela a révélé la connexion entre le champ électromagnétique et également un aimant fixe.
Moteur électrique à courant continu
Il a fallu la création du commutateur en 1832 par l’inventeur britannique, William Sturgeon, jusqu’à ce que le moteur électrique à courant continu du commutateur (ou à balais) puisse devenir un fait. Un commutateur crée la base de tout moteur électrique brossé. Pour pouvoir maintenir un mouvement constant, un électroaimant placé entre des aimants fixes doit constamment changer de polarité. La puissance brute des enroulements autour du stator doit alterner du nord au sud car il tourne. Fondamentalement, les aimants doivent continuer à se pousser les uns des autres.
Pour atteindre une répulsion magnétique constante, le stator comporte plusieurs enroulements, chacun produisant un entraînement magnétique opposé. Lorsque le rotor tourne, le courant est conduit dans une autre torsion. Le collecteur est un bon tambour en aluminium au sommet du rotor avec des sections séparées par des vagues. Les balais font passer un courant électrique dans le commutateur rotatif. Chaque section de ce commutateur est jointe à une torsion, créant un champ magnétique. Puisqu’il tourne, le courant est conduit dans une torsion et peut être interrompu pendant un bref instant à partir de la fente du commutateur, avant de procéder à une autre torsion.
Ainsi, un moteur électrique fonctionne en mettant un arbre rotatif avec des enroulements en aluminium, produisant un champ magnétique (Câble), impliquant des aimants fixes de chaque côté (Stator).
Pendant assez longtemps, les balais ont été considérés comme la seule approche pour conduire la puissance à un collecteur rotatif, activant ainsi le rotor. Bien que les pinceaux ne soient pas parfaits. Le frottement les fait s’user et ils doivent être remplacés de temps en temps. Le frottement crée également de la chaleur qui réduit les performances de leur moteur.Le contact entre les balais et le collecteur est bruyant et cela transfère une partie de l’électricité, ce qui réduit encore l’efficacité.
Le plus grand avantage de l’utilisation des pinceaux est leur facilité. Mis à part l’usure des vrais brosses, il n’y a pas grand-chose à se tromper et la réparation de ces moteurs n’est pas compliquée. La facilité de la technologie la rend relativement abordable.
Moteurs électriques AC sans balais
Les moteurs AC sans balais multiphasés existent depuis le plus longtemps. Nikolas Tesla est crédité de la création du moteur à courant alternatif à induction en 1887. Même s’il semble qu’il ne soit pas le premier, Galileo Ferraris a construit un prototype fonctionnel de ce moteur électrique à courant alternatif en 1885. Ces anciens moteurs électriques dépendaient d’un présent inductif, avec plus d’une étape. Les moteurs inductifs et synchrones à un étage sont arrivés après.
Qu’est-ce qu’un cadeau inductif?
L’induction est la puissance transférée par un champ magnétique par opposition à un bon conducteur. Fondamentalement, tout type de courant inductif est transféré sans fil, avec une force électromagnétique (CEM) plutôt qu’un conducteur métallique, tel qu’un fil de cuivre. Considérant que le rotor, ou l’armature, d’un moteur électrique est en mouvement constant, il est logique d’utiliser ce principe. Un moteur électrique inductif sans balais utilise l’entraînement magnétique des stators pour alimenter le rotor, éliminant ainsi le besoin de balais qui, autrement, feraient fonctionner ce présent.
Les moteurs électriques inductifs reposent sur la polarité en constante évolution d’un courant alternatif pour créer des champs magnétiques opposés entre le rotor et le stator. Ce faisant, l’impact de fascination et de répulsion d’une force magnétique se déplace alors qu’un rotor tourne avec des électroaimants ajustés (stators).
Pour être en mesure d’accomplir cela, d’anciens moteurs électriques ont été nécessaires au fil du temps. Chaque étage était attaché à un stator différent avec des enroulements de zone opposée. Ces champs magnétiques opposés supposés influenceraient le rotor car il évanouissait un stator spécifique, basé sur l’étage. La zone électromotrice créée à partir du rotor s’opposera en effet au stator qui la crée.
Un moteur électrique à courant alternatif monophasé est beaucoup plus compliqué car il nécessite des enroulements supplémentaires, voire une disposition de scène cassée.Pour les moteurs à induction à courant alternatif sans couple, un anneau de cuivre est utilisé pour créer un pôle ombré, couvrant une partie de chaque tige. Une fois que l’enroulement du stator est alimenté par un courant alternatif, le pôle ombré crée une zone opposée pour commencer la rotation du stator.
La puissance dérivée d’un poteau ombragé n’est pas suffisante pour surmonter la résistance de la pression réglée sur un moteur. Cela signifie généralement que ces moteurs ne peuvent être utilisés que pour des applications légères, normalement inférieures à 250 W (HP), comme un petit ventilateur.
Si le moteur doit démarrer sous une charge qui résiste à la rotation du rotor, comme une pompe avec la puissance de l’eau se comportant sur les roues, un couple plus important est nécessaire pour déclencher la force brute. Moteurs électriques, généralement supérieurs à 250 W, utilisant un couple de démarrage plus élevé et un étage divisé. Ces moteurs ont des enroulements de stator cassés, la torsion suivante étant déphasée avec l’enroulement principal. Ceci est normalement contrôlé au moyen d’un condensateur qui commute permettant au courant de circuler dans les enroulements secondaire et primaire au démarrage. Lorsque le moteur tourne, le présent est modifié pour ne fournir que les enroulements principaux.
Les moteurs électriques polyphasés (utilisant plus d’un étage) créeront un couple lorsqu’ils ne sont pas en mouvement et il existe une gamme d’approches pour démarrer le véhicule. Traditionnellement, il s’agit de démarreurs à tension réduite, d’autotransformateur ou de démarrage étoile-triangle. Bien que les entraînements à fréquence variable (VFD) aient été la méthode préférée. En raison de leurs capacités de démarrage à couple élevé, les moteurs à courant alternatif polyphasés sont privilégiés pour les applications industrielles industrielles lourdes et les engins de levage lourds, tels que les ascenseurs. Ces moteurs utilisent également une tension plus élevée qui suggère un ampérage plus faible, ce qui peut être avantageux car la tension de sortie augmente.
Moteurs CC sans balais
Les moteurs CC sans balais utilisant des technologies relativement nouvelles, les questions entourant les moteurs sans balais par rapport aux moteurs à balais sont pertinentes pour les engrenages CC. Cela est devenu de plus en plus important avec la popularité croissante des instruments et appareils alimentés par batterie.
Fondamentalement, un moteur à courant continu sans balais n’est pas différent d’un moteur électrique à courant alternatif. Un onduleur ou une alimentation à décalage est utilisé pour créer un courant alternatif ou un courant alternatif simulé. Une commande en boucle fermée est utilisée pour pousser chaque étage du moteur. Ce n’est que lors de la découverte de ce semi-conducteur que cette technologie a été rendue possible, permettant la charge numérique des impulsions électriques qui fournissent le stator.
Étant donné qu’un moteur à courant continu sans balais est plus coûteux à fabriquer, il n’a pas été immédiatement appliqué à grande échelle. La valeur réelle a été atteinte lorsque les technologies de batterie se sont améliorées, ouvrant la voie à des machines alimentées par batterie pour devenir de plus en plus courantes.
Moteurs CC sans balais ou à balais
Bien que les moteurs CC à balais soient plus économiques à produire et plus faciles à réparer, les avantages des technologies sans balais rendent le prix (et les complications) viables lorsque l’on considère l’efficacité par rapport à la durée de vie de la batterie.
Les moteurs CC sans balais n’ont ni collecteur ni balais et ont donc un meilleur rapport poids / puissance.
L’avantage le plus critique de votre moteur sans balais, lors de l’utilisation de la batterie, est la capacité à contrôler l’électricité. Cela permet-il un régulateur de vitesse amélioré, cela permet une meilleure gestion de l’énergie, ce qui devient important car la tension de la batterie est considérablement réduite.
Habituellement, les moteurs CC à balais ne sont puissants qu’une fois la batterie complètement chargée. Puisque la batterie se décharge ainsi que la tension chute, le moteur perd de la puissance. L’onduleur numérique ou la distribution électrique commutée sur un moteur CC sans balais peut compenser la réduction d’énergie lorsque la batterie se décharge. Cela permet à un moteur à courant continu sans balai de fonctionner de manière optimale pour plus. La réduction du couple par la libération de la batterie est lente et est à peine perceptible jusqu’à ce que la batterie soit presque complètement déchargée.
Des performances améliorées, une autonomie améliorée pour les équipements alimentés par batterie, et la gestion numérique de l’alimentation nous permet de maximiser l’utilisation de ces appareils car la batterie se décharge.
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