Un système d'asservissement est un système qui corrige les erreurs du système (position, vitesse, couple) en utilisant un dispositif de rétroaction. Faire d'un moteur un servomoteur est moins lié à sa structure et à son fonctionnement, mais davantage à savoir s'il contient une rétroaction dans un système en boucle fermée.
Par conséquent, quels types de moteurs peuvent être utilisés dans le système d'asservissement? Ce n'est pas une question à laquelle on peut répondre simplement. Parce qu'il existe de nombreuses façons de classer les moteurs. Et les fabricants utilisent généralement des termes différents pour décrire le même type de moteur. Cela rend l'explication de la classification des moteurs un effort très déroutant. Pour vous aider à résoudre cette confusion, ce qui suit est un guide sur la terminologie des moteurs et une explication simple sur les types courants de moteurs utilisés dans les systèmes d'asservissement.
Il existe trois façons de classer les moteurs par courant continu ou alternatif; par commutation sans balai ou balai de charbon; par la vitesse du champ magnétique rotatif (rotor) - synchrone ou non synchrone.
AC ou DC
La classification de base d'un moteur est de savoir s'il s'agit d'un moteur à courant alternatif ou à courant continu, en fonction du courant utilisé. Du point de vue des performances, la principale différence entre les moteurs AC et DC est leur capacité à contrôler la vitesse. Dans un moteur à courant continu, la vitesse est proportionnelle à la tension d'alimentation (étant donné une charge ou un couple constant). La vitesse d'un moteur à courant alternatif est déterminée par la tension appliquée et le nombre de pôles.
Bien que les moteurs à courant alternatif et à courant continu puissent être utilisés dans les systèmes d'asservissement, les moteurs à courant alternatif peuvent résister à des courants plus élevés et sont de plus en plus utilisés dans le domaine des servo industriels.
Balai de charbon et brushless
Lors de l'examen des moteurs à courant continu, le point suivant de la bifurcation est de savoir si le moteur utilise des balais de charbon pour la commutation mécanique ou n'utilise pas de balais de charbon pour la commutation électronique. Les moteurs à balais de charbon sont généralement moins chers et plus faciles à utiliser. Cependant, la conception sans balais est plus fiable, plus efficace et moins bruyante.
Selon la structure du stator, le moteur à balais de charbon est subdivisé en: excitation série, excitation shunt, excitation composée ou aimant permanent. Bien que les moteurs utilisés dans le système d'asservissement soient tous des modèles sans balais, les moteurs à courant continu à aimant permanent à balais de carbone sont parfois utilisés comme servomoteurs pour simplifier la conception et réduire les coûts. Le moteur à courant continu à balais utilisé dans le système d'asservissement est un moteur à courant continu à aimant permanent.
Le moteur à courant continu sans balais utilise une commutation électronique pour remplacer les balais de charbon et les onduleurs physiques, généralement des capteurs ou des codeurs à effet Hall. Les moteurs CC sans balais sont également utilisés dans les systèmes servo.
Les moteurs à courant alternatif sont généralement sans balais, bien qu'il existe certains modèles, tels que les moteurs à usage général qui peuvent fonctionner sur des sources d'alimentation en courant alternatif ou continu, ont des balais en carbone et sont à commutation mécanique. Le terme moteurs à courant alternatif sans balais est un peu déroutant car ils se réfèrent parfois à des moteurs à courant alternatif à aimant permanent ou à des moteurs synchrones à aimant permanent. Cela nous place dans la catégorie suivante.
Synchrone ou asynchrone
Bien que les moteurs à courant continu soient généralement classés comme des balais de carbone ou sans balais, les moteurs à courant alternatif se distinguent plus souvent par la vitesse du champ magnétique rotatif synchrone ou asynchrone. Rappelez-vous les moteurs à courant continu ou à courant alternatif décrits dans les moteurs à courant alternatif. La vitesse est déterminée par la fréquence de la tension d'alimentation et le nombre de pôles. Cette vitesse fait référence à la vitesse de synchronisation. Dans un moteur synchrone, la vitesse de rotation du moteur est cohérente avec la vitesse du champ magnétique tournant du stator. Dans un moteur non synchrone, la normale fait référence à un moteur à induction, et la vitesse de rotation du rotor est généralement plus lente que celle du stator.
Lorsque les moteurs asynchrones sont équipés de variateurs de fréquence, ils peuvent obtenir le même contrôle de vitesse et les mêmes performances que les servomoteurs. Cependant, ils n'incluent pas de rétroaction, ce ne sont donc pas de véritables servomoteurs.
Les moteurs à courant alternatif et à courant continu sans balais sont synchrones et les servomoteurs sont généralement utilisés pour les deux moteurs. En fait, certains servomoteurs industriels haute performance courants sont des moteurs triphasés, synchrones et sans balais.
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