1. Classification des moteurs à courant continu
1. Moteur CC sans balais :
Le moteur à courant continu sans balais doit remplacer le stator et le rotor du moteur à courant continu ordinaire.Son rotor est un aimant permanent pour générer un flux d'entrefer : le stator est un induit et est constitué d'enroulements multiphasés.Dans sa structure, il est similaire au moteur synchrone à aimant permanent.La structure du stator du moteur à courant continu sans balais est la même que celle d'un moteur synchrone ordinaire ou d'un moteur à induction. Des enroulements multiphasés (triphasés, quadriphasés, cinq phases, etc.) sont intégrés dans le noyau de fer. Les enroulements peuvent être connectés en étoile ou en triangle, et connectés aux tubes de puissance de l'onduleur sont connectés pour une commutation raisonnable.Le rotor utilise principalement des matériaux de terres rares avec une force coercitive élevée et une densité de rémanence élevée, tels que le samarium cobalt ou le néodyme fer bore. En raison des différentes positions des matériaux magnétiques dans les pôles magnétiques, il peut être divisé en pôles magnétiques de surface, pôles magnétiques intégrés et pôles magnétiques annulaires.Étant donné que le corps du moteur est un moteur à aimant permanent, il est d'usage d'appeler le moteur à courant continu sans balais également appelé moteur à courant continu sans balai à aimant permanent.
Les moteurs à courant continu sans balais se sont développés ces dernières années avec le développement de la technologie des microprocesseurs et l'application d'une nouvelle électronique de puissance.dispositifs à fréquence de commutation élevée et faible consommation d'énergie, ainsi que l'optimisation des méthodes de contrôle et l'émergence de matériaux à aimants permanents de haut niveau et à faible coût. Un nouveau type de moteur à courant continu développé.
Les moteurs à courant continu sans balais maintiennent non seulement les bonnes performances de régulation de vitesse des moteurs à courant continu traditionnels, mais présentent également les avantages d'une absence d'étincelles de contact glissant et de commutation, d'une fiabilité élevée, d'une longue durée de vie et d'un faible bruit, de sorte qu'ils sont largement utilisés dans l'aérospatiale et les machines-outils CNC. , les robots, les véhicules électriques, etc. , les périphériques informatiques et les appareils électroménagers ont été largement utilisés.
Selon différentes méthodes d'alimentation, les moteurs à courant continu sans balais peuvent être divisés en deux catégories : les moteurs à courant continu sans balais à ondes carrées, dont la forme d'onde de la force électromagnétique arrière et la forme d'onde du courant d'alimentation sont toutes deux des ondes rectangulaires, également connues sous le nom de moteurs synchrones à aimant permanent à ondes rectangulaires ; Le moteur à courant continu à balais, sa forme d'onde EMF arrière et sa forme d'onde de courant d'alimentation sont tous deux des ondes sinusoïdales.
2. Moteur à courant continu brossé
(1) Moteur CC à aimant permanent
Division des moteurs à courant continu à aimant permanent : moteur à courant continu à aimant permanent aux terres rares, moteur à courant continu à aimant permanent en ferrite et moteur à courant continu à aimant permanent alnico.
① Moteur CC à aimant permanent aux terres rares : de petite taille et de meilleures performances, mais coûteux, principalement utilisé dans l'aérospatiale, les ordinateurs, les instruments de fond, etc.
② Moteur CC à aimant permanent en ferrite : le corps du pôle magnétique en ferrite est bon marché et a de bonnes performances, et est largement utilisé dans les appareils électroménagers, les automobiles, les jouets, les outils électriques et d'autres domaines.
③ Moteur CC à aimant permanent Alnico : il doit consommer beaucoup de métaux précieux et le prix est élevé, mais il a une bonne adaptabilité aux températures élevées. Il est utilisé dans les cas où la température ambiante est élevée ou où la stabilité de la température du moteur est requise.
(2) Moteur électromagnétique à courant continu.
Division de moteur à courant continu électromagnétique : moteur à courant continu à excitation en série, moteur à courant continu à excitation shunt, moteur à courant continu à excitation séparée et moteur à courant continu à excitation composée.
① Moteur à courant continu excité en série : le courant est connecté en série, shunté et l'enroulement de champ est connecté en série avec l'induit, de sorte que le champ magnétique dans ce moteur change de manière significative avec le changement du courant d'induit.Afin de ne pas provoquer de pertes importantes et de chute de tension dans l'enroulement d'excitation, plus la résistance de l'enroulement d'excitation est petite, mieux c'est, de sorte que le moteur d'excitation en série CC est généralement enroulé avec un fil plus épais et son nombre de tours est moindre.
② Moteur à courant continu à excitation shunt : l'enroulement de champ du moteur à courant continu à excitation shunt est connecté en parallèle avec l'enroulement d'induit. En tant que générateur shunt, la tension aux bornes du moteur lui-même alimente l'enroulement de champ ; en tant que moteur shunt, l'enroulement de champ partage la même alimentationavec l'induit, c'est la même chose que le moteur à courant continu à excitation séparée en termes de performances.
③ Moteur CC à excitation séparée : l'enroulement de champ n'a aucune connexion électrique avec l'induit et le circuit de champ est alimenté par une autre alimentation CC.Le courant de champ n'est donc pas affecté par la tension aux bornes de l'induit ou par le courant d'induit.
④ Moteur à courant continu à excitation composée : Le moteur à courant continu à excitation composée a deux enroulements d'excitation, une excitation shunt et une excitation en série. Si la force magnétomotrice générée par l'enroulement d'excitation série est dans la même direction que la force magnétomotrice générée par l'enroulement d'excitation shunt, on parle d'excitation composée de produits.Si les directions des deux forces magnétomotrices sont opposées, on parle d’excitation composée différentielle.
2. Principe de fonctionnement du moteur à courant continu
Un aimant permanent en forme d'anneau est fixé à l'intérieur du moteur à courant continu et le courant traverse la bobine du rotor pour générer une force ampère. Lorsque la bobine du rotor est parallèle au champ magnétique, la direction du champ magnétique changera lorsqu'elle continuera à tourner, de sorte que la brosse à l'extrémité du rotor changera. Les plaques sont alternativement en contact, de sorte que la direction de le courant sur la bobine change également et la direction de la force de Lorentz générée reste inchangée, de sorte que le moteur peut continuer à tourner dans un sens
Le principe de fonctionnement du générateur CC est de convertir la force électromotrice CA induite dans la bobine d'induit en une force électromotrice CC lorsqu'elle est extraite de l'extrémité du balai par le collecteur et l'effet de commutation du balai.
La direction de la force électromotrice induite est déterminée selon la règle de la main droite (la ligne du champ magnétique pointe vers la paume de la main, le pouce pointe vers la direction du mouvement du conducteur et la direction des quatre autres doigts est la direction de la force électromotrice induite dans le conducteur).
La direction de la force agissant sur le conducteur est déterminée par la règle de gauche.Ce couple de forces électromagnétiques forme un couple agissant sur l'induit. Ce couple est appelé couple électromagnétique dans la machine électrique tournante. La direction du couple est dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, essayant de faire tourner l'armature dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.Si ce couple électromagnétique peut vaincre le couple résistant sur l'induit (tel que le couple résistant provoqué par le frottement et d'autres couples de charge), l'induit peut tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Heure de publication : 18 mars 2023