On trouve des moteurs pratiquement partout. Ce guide vous permettra d'apprendre les bases des moteurs électriques, les types disponibles et comment choisir le moteur adapté. Pour déterminer le moteur le plus approprié à une application, il est essentiel de se poser les questions suivantes : quel type choisir et quelles spécifications sont importantes ?
Comment fonctionnent les moteurs ?
Moteur électrique vibrantLe moteur fonctionne en convertissant l'énergie électrique en énergie mécanique pour créer un mouvement. La force est générée au sein du moteur par l'interaction entre un champ magnétique et un courant alternatif (CA) ou continu (CC) circulant dans l'enroulement. L'intensité du champ magnétique augmente avec celle du courant. Il faut tenir compte de la loi d'Ohm (V = I × R) : la tension doit augmenter pour maintenir le même courant lorsque la résistance augmente.
Moteurs électriquesLes moteurs ont de nombreuses applications. Dans l'industrie, on les utilise généralement pour les souffleurs, les machines-outils, les ventilateurs et les pompes. Les amateurs les utilisent quant à eux pour des applications plus modestes nécessitant un mouvement, comme la robotique ou les modules à roues.
Types de moteurs :
Il existe de nombreux types de moteurs à courant continu, mais les plus courants sont les moteurs à balais et les moteurs sans balais. Il existe égalementmoteurs vibrants, les moteurs pas à pas et les servomoteurs.
Moteurs à courant continu à balais :
Les moteurs à courant continu à balais sont parmi les plus simples et se retrouvent dans de nombreux appareils électroménagers, jouets et automobiles. Ils utilisent des balais de contact qui, en s'enclenchant sur un collecteur, inversent le sens du courant. Peu coûteux à produire et faciles à contrôler, ils offrent un excellent couple à bas régime (mesuré en tours par minute ou tr/min). Parmi leurs inconvénients, on peut citer la nécessité d'un entretien régulier pour le remplacement des balais usés, une vitesse limitée par l'échauffement des balais et la possibilité de générer des interférences électromagnétiques dues aux arcs électriques formés par les balais.
Moteur vibrant miniature plat de 8 mm, 3 V, format pièce de monnaie, référence 0827
Moteurs CC sans balais :
Le meilleur moteur vibrantLes moteurs à courant continu sans balais utilisent des aimants permanents dans leur rotor. Très prisés dans le modélisme, ils sont utilisés pour des applications aéronautiques et terrestres. Plus efficaces, nécessitant moins d'entretien et plus silencieux, ils offrent une densité de puissance supérieure aux moteurs à courant continu à balais. Leur production en série est possible et ils fonctionnent comme un moteur à courant alternatif à régime constant, à la différence qu'ils sont alimentés par un courant continu. Ils présentent toutefois quelques inconvénients : leur contrôle est complexe sans régulateur spécifique et ils requièrent des charges de démarrage faibles et des réducteurs spéciaux pour les applications d'entraînement, ce qui engendre un coût d'investissement plus élevé, une complexité accrue et des contraintes environnementales.
Moteur électrique vibrant BLDC 3V 6mm, moteur plat CC sans balais 0625
moteurs pas à pas
vibration du moteur pas à pasLes moteurs à vibration sont utilisés dans des applications nécessitant des vibrations, comme les téléphones portables ou les manettes de jeux. Ils sont générés par un moteur électrique et possèdent une masse déséquilibrée sur l'arbre d'entraînement, ce qui provoque la vibration. Ils peuvent également être utilisés dans des avertisseurs sonores non électroniques vibrant pour émettre un son, ou comme alarmes ou sonnettes de porte.
Dès qu'un positionnement précis est nécessaire, les moteurs pas à pas sont indispensables. On les trouve dans les imprimantes, les machines-outils et les systèmes de production.
Ces systèmes de commande de processus sont conçus pour un couple de maintien élevé, permettant à l'utilisateur de passer d'une étape à l'autre. Ils sont dotés d'un système de contrôle qui détermine la position grâce à des impulsions de signal envoyées à un pilote. Ce dernier les interprète et envoie une tension proportionnelle au moteur. Leur fabrication et leur contrôle sont relativement simples, mais ils consomment un courant maximal en permanence. La faible distance entre les pas limite la vitesse de pointe et des pas peuvent être sautés en cas de charges élevées.
Moteur pas à pas CC avec réducteur GM-LD20-20BY à prix réduit (Chine)
Éléments à prendre en compte lors de l'achat d'un moteur :
Plusieurs caractéristiques sont à prendre en compte lors du choix d'un moteur, mais la tension, le courant, le couple et la vitesse (RPM) sont les plus importantes.
Le courant alimente le moteur et un courant trop élevé peut l'endommager. Pour les moteurs à courant continu, le courant de fonctionnement et le courant de blocage sont importants. Le courant de fonctionnement correspond à l'intensité moyenne que le moteur consomme sous un couple typique. Le courant de blocage fournit le couple nécessaire pour que le moteur tourne à sa vitesse de blocage (0 tr/min). Il s'agit de l'intensité maximale que le moteur peut absorber, ainsi que de la puissance maximale qu'il peut atteindre en multipliant ce produit par la tension nominale. L'utilisation de dissipateurs thermiques est essentielle en cas de fonctionnement continu du moteur ou à une tension supérieure à la tension nominale afin d'éviter la fusion des bobines.
La tension permet de maintenir le courant net dans un seul sens et de vaincre le courant inverse. Plus la tension est élevée, plus le couple est important. La tension nominale d'un moteur à courant continu indique la tension optimale de fonctionnement. Veillez à appliquer la tension recommandée. Une tension trop faible empêchera le moteur de fonctionner, tandis qu'une tension trop élevée risque de provoquer un court-circuit des enroulements, entraînant une perte de puissance, voire la destruction complète du moteur.
Il est également nécessaire de tenir compte des valeurs de couple de fonctionnement et de blocage. Le couple de fonctionnement correspond au couple pour lequel le moteur a été conçu, tandis que le couple de blocage est le couple produit lorsque la puissance est appliquée à partir de la vitesse de blocage. Il convient toujours de considérer le couple de fonctionnement requis, mais certaines applications exigent de connaître la limite de puissance admissible du moteur. Par exemple, pour un robot à roues, un couple élevé garantit une bonne accélération, mais il faut s'assurer que le couple de blocage est suffisant pour soulever le poids du robot. Dans ce cas, le couple est plus important que la vitesse.
La vitesse (en tours par minute, RPM) des moteurs peut être un paramètre complexe. En règle générale, les moteurs fonctionnent avec un rendement optimal à haute vitesse, mais cela n'est pas toujours possible si un système d'engrenages est nécessaire. L'ajout d'engrenages réduit le rendement du moteur ; il faut donc également tenir compte de la réduction de vitesse et de couple.
Voici les éléments essentiels à prendre en compte lors du choix d'un moteur. Il convient de considérer l'usage prévu et le courant utilisé pour sélectionner le type de moteur approprié. Les spécifications de l'application, telles que la tension, le courant, le couple et la vitesse, détermineront le moteur le plus adapté ; veillez donc à bien respecter ses exigences.
Fondée en 2007, Leader Microelectronics (Huizhou) Co., Ltd. est une entreprise internationale intégrant la R&D, la production et la vente. Nous produisons principalementmoteur plat, moteur linéaire, moteur sans balais, moteur sans noyau, moteurs SMD, moteurs à modélisation pneumatique, moteurs de décélération, etc., ainsi que micromoteurs dans des applications multi-domaines.
Contactez-nous pour obtenir un devis concernant les quantités de production, les personnalisations et l'intégration.
Date de publication : 21 février 2019
