Pourquoi les outils électriques (tels que les perceuses à main, les meuleuses d'angle, etc.) utilisent-ils généralement des moteurs à balais au lieu demoteurs sans balais? Pour comprendre, ce n’est vraiment pas clair en une phrase ou deux.

Les moteurs à courant continu sont divisés en moteurs à balais et moteurs sans balais. Le « pinceau » mentionné ici fait référence aux balais de charbon.A quoi ressemble le balai de charbon ?

Pourquoi les moteurs à courant continu ont-ils besoin de balais de charbon ?Quelle est la différence entre avec et sans balais de charbon ?Regardons en bas !

Principe du moteur à courant continu à balais

Comme le montre la figure 1, il s'agit d'un schéma de modèle structurel d'un moteur à balais à courant continu.Deux aimants fixes opposés, une bobine est placée au milieu, les deux extrémités de la bobine sont connectées à deux anneaux de cuivre semi-circulaires, les deux extrémités des anneaux de cuivre sont en contact avec le balai de charbon fixe, puis le courant continu est connecté aux deux extrémités du balai de charbon. alimentation.

chiffre 1

Après connexion à l'alimentation électrique, le courant est indiqué par la flèche sur la figure 1.Selon la règle de gauche, la bobine jaune est soumise à une force électromagnétique verticalement ascendante ; la bobine bleue est soumise à une force électromagnétique verticalement descendante.Le rotor du moteur commence à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, et après avoir tourné de 90 degrés, comme le montre la figure 2 :

chiffre 2

À ce stade, le balai de charbon se trouve juste dans l'espace entre les deux anneaux de cuivre et toute la boucle de la bobine n'a pas de courant.Mais sous l’action de l’inertie, le rotor continue de tourner.

image 3

Lorsque le rotor tourne vers la position ci-dessus sous l'action de l'inertie, le courant de la bobine est illustré à la figure 3. Selon la règle de gauche, la bobine bleue est soumise à une force électromagnétique verticalement ascendante ; la bobine jaune est soumise à une force électromagnétique verticalement descendante. Le rotor du moteur continue de tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, après une rotation de 90 degrés, comme le montre la figure 4 :

Figure 4

À ce stade, le balai de charbon se trouve juste dans l'espace entre les deux anneaux de cuivre et il n'y a pas de courant dans toute la boucle de la bobine.Mais sous l’action de l’inertie, le rotor continue de tourner.Répétez ensuite les étapes ci-dessus et le cycle continue.

Moteur sans balais à courant continu

Comme le montre la figure 5, il s'agit d'un diagramme de modèle structurel d'unmoteur à courant continu sans balais. Il se compose d'un stator et d'un rotor, dans lequel le rotor possède une paire de pôles magnétiques ; il y a de nombreux jeux de bobines enroulées sur le stator, et il y a 6 jeux de bobines sur la photo.

Figure 5

Lorsque nous transmettons du courant aux bobines du stator 2 et 5, les bobines 2 et 5 génèrent un champ magnétique. Le stator est équivalent à un barreau magnétique, où 2 est le pôle S (Sud) et 5 est le pôle N (Nord). Puisque les pôles magnétiques du même sexe s'attirent, le pôle N du rotor tournera vers la position de la bobine 2 et le pôle S du rotor tournera vers la position de la bobine 5, comme le montre la figure 6.

Image 6

Ensuite, nous supprimons le courant des bobines de stator 2 et 5, puis transmettons le courant aux bobines de stator 3 et 6. À ce moment, les bobines 3 et 6 généreront un champ magnétique et le stator est équivalent à un barreau magnétique. , où 3 est le pôle S (sud) et 6 est le pôle N (nord). Puisque les pôles magnétiques du même sexe s'attirent, le pôle N du rotor tournera vers la position de la bobine 3 et le pôle S du rotor tournera vers la position de la bobine 6, comme le montre la figure 7.

Figure 7

De la même manière, le courant des bobines de stator 3 et 6 est supprimé et le courant est transmis aux bobines de stator 4 et 1. À ce moment, les bobines 4 et 1 généreront un champ magnétique et le stator est équivalent à un barreau magnétique, où 4 est le pôle S (sud) et 1 est le pôle N (nord). Puisque les pôles magnétiques du même sexe s'attirent, le pôle N du rotor tournera vers la position de la bobine 4 et le pôle S du rotor tournera vers la position de la bobine 1.

Jusqu'à présent, le moteur a tourné sur un demi-cercle…. Le deuxième demi-cercle est le même que le principe précédent, je ne le répéterai donc pas ici.Nous pouvons simplement comprendre le moteur à courant continu sans balais comme pêchant une carotte devant un âne, de sorte que l'âne se déplacera toujours vers la carotte.

Alors, comment pouvons-nous transmettre un courant précis à différentes bobines à différents moments ? Cela nécessite un circuit de commutation de courant… non détaillé ici.

Comparaison des avantages et des inconvénients

Moteur à balais CC : démarrage rapide, freinage rapide, régulation de vitesse stable, contrôle simple, structure simple et prix bas.Le fait est que c'est pas cher !prix pas cher !prix pas cher !De plus, il a un courant de démarrage important, un couple (force de rotation) important à faible vitesse et peut supporter une charge lourde.

Cependant, en raison de la friction entre le balai de charbon et le segment du collecteur, le moteur à balais CC est sujet aux étincelles, à la chaleur, au bruit, aux interférences électromagnétiques avec l'environnement externe, à un faible rendement et à une courte durée de vie.Les balais de charbon étant des consommables, ils sont sujets aux pannes et doivent être remplacés après un certain temps.

Moteur CC sans balais : Parce que lemoteur à courant continu sans balaisélimine le besoin de balais de charbon, il a un faible bruit, aucun entretien, un faible taux de défaillance, une longue durée de vie, une durée de fonctionnement et une tension stables et moins d'interférences avec les équipements radio. Mais c'est cher ! Cher! Cher!

Caractéristiques des outils électriques

Les outils électriques sont des outils très couramment utilisés dans la vie. Il existe de nombreuses marques et une concurrence féroce. Tout le monde est très sensible aux prix.Et les outils électriques doivent supporter une lourde charge et doivent avoir un couple de démarrage important, comme les perceuses à main et les perceuses à percussion.Sinon, lors du perçage, le moteur peut facilement ne pas fonctionner car le foret est coincé.

Imaginez, le moteur à courant continu à balais a un prix bas, un couple de démarrage important et peut supporter de lourdes charges ; bien que le moteur sans balais ait un faible taux de défaillance et une longue durée de vie, il est coûteux et le couple de démarrage est bien inférieur à celui d'un moteur à balais.Si on vous donnait le choix, comment choisiriez-vous, je pense que la réponse va de soi.

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Heure de publication : 07 octobre 2022