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La réponse courte est la suivante: les moteurs à courant continu sans balais et les moteurs à courant alternatif synchrones sont très similaires en termes de construction et de fonctionnement. Certains fabricants peuvent même les regrouper sous la section moteur synchrone à aimants permanents. La principale différence réside toutefois dans les enroulements de la bobine du stator et la force électromagnétique arrière correspondante pour chaque moteur. Cela leur donne des caractéristiques de performance différentes et stipule leur propre technologie d'entraînement.
Similitude structurelle
Malgré les particularités de leurs noms, les moteurs CC sans balais et les moteurs CA synchrones sont sans balais et fonctionnent tous deux à des vitesses synchrones. Brushless signifie qu'ils s'appuient sur des appareils électroniques (généralement des capteurs à effet Hall) au lieu de balais de charbon mécaniques pour contrôler le courant vers les enroulements. Et la synchronisation signifie que leurs enroulements magnétiques de rotor et de stator tournent à une fréquence synchrone ou à une vitesse synchrone.
Les moteurs CC sans balais et les moteurs CA synchrones ont des aimants permanents intégrés dans le rotor (généralement 4 ou plus). L'aimant du rotor peut être de la ferrite, ce qui est moins cher mais la densité de flux magnétique est relativement faible. Ou un alliage de terres rares (comme le néodyme), qui a une densité de flux magnétique élevée, mais dans certaines références, son prix est très élevé. Le stator est composé de tôles de fer et les enroulements (généralement trois) sont placés dans des fentes coupées axialement.
Les aimants permanents du rotor créent un flux magnétique du rotor et le courant appliqué dans les enroulements du stator crée des pôles magnétiques électroniques. Lorsque la position du stator est telle que le pôle N du rotor est proche du pôle N du stator, les deux pôles se repoussent et un couple est généré.
Différence de fonctionnement et de performance
Dans un moteur à courant continu sans balais, la bobine de stator est enroulée en forme de trapèze et la force électromotrice arrière générée a une forme d'onde trapézoïdale. En raison de la forme d'onde trapézoïdale, le courant continu requis est obtenu afin d'obtenir de meilleures performances. Au contraire, les moteurs à courant alternatif synchrones sont bobinés de manière sinusoïdale et génèrent une force électromotrice sinusoïdale arrière. Par conséquent, ils nécessitent un courant sinusoïdal pour obtenir de meilleures performances.
Ce type de courant aura un impact sur le bruit global généré par le moteur. Le courant trapézoïdal utilisé dans
moteurs à engrenages CC sans balais a tendance à produire un énorme bruit auditif et électronique, par rapport aux moteurs à courant alternatif synchrones à entraînement sinusoïdal.
Commutation, qui consiste à convertir le courant de phase du moteur pour entraîner la bobine électronique appropriée, qui est déterminée par la position du stator. Dans un moteur à courant continu sans balais, la position du rotor est généralement surveillée par trois capteurs à effet Hall. Et la commutation se fait par six étapes, ou tous les 60 angles électroniques. La commutation étant discontinue, une fluctuation de couple sera générée lors de chaque commutation (tous les 60 degrés).
Grâce à un seul capteur à effet Hall ou à un codeur rotatif, combiné à une logique de commande, les moteurs à courant alternatif synchrones peuvent bénéficier d'une surveillance constante de la position du rotor. La commutation étant continue, le moteur à courant alternatif synchrone peut fonctionner sans fluctuations de couple. Cependant, la commutation sinusoïdale nécessite des algorithmes de contrôle plus compliqués que la commutation trapézoïdale.
Bien que la construction soit très cohérente, la différence entre les champs électromagnétiques CC et arrière dans les moteurs CC sans balais et à aimant permanent est une différence importante. En termes de contrôle et de performances, l'application de CC et de contrôle appropriés est un facteur très important.
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