Qu'est-ce qu'un moteur à balais à courant continu

UN moteur à courant continu à balais est un moteur qui utilise des balais et un commutateur pour convertir énergie électrique dans énergie mécanique. En raison de la conception mature des moteurs à balais à courant continu, de leur faible coût et de leurs performances élevées, ils sont largement utilisés dans le domaine de l'industrie des micro-entraînements.

Dans cet article, nous partagerons les connaissances de base sur les moteurs à courant continu (Qu'est-ce qu'un moteur à courant continu et comment choisir un moteur à courant continu adapté)

Principe de fonctionnement du moteur à balais à courant continu

1. Composants de base

UN moteur à balais à courant continu se compose de trois assemblages principaux :

• Logement :Coque en fer et aimants permanents.
• Rotor : Commutateur, enroulements en fil émaillé et noyau en acier au silicium laminé.
• Embout :Capuchon arrière, porte-balais et balais de charbon.

2. Rôle des aimants

Selon Loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, lorsqu'un conducteur traverse un champ magnétique, il génère Ampère-force, qui entraîne la rotation du rotor. intensité du champ magnétique impacte directement la puissance de sortie du moteur.

Types d'aimants courants :

• Aimants en ferrite (Faible coût, champ magnétique plus faible ~3,5 MGOe)
• Aimants en néodyme (NdFeB) (Force magnétique élevée jusqu'à 50 MGOe, mais 5 à 8 fois plus cher)

Principe de sélection des aimants :

• Applications à faible consommation (par exemple, jouets) → Aimants en ferrite
• Applications haute puissance (par exemple, outils électriques) → Aimants en néodyme

3. Commutateur et balais

Le commutateur est un anneau fendu fixé à l'arbre du rotor, tandis que le balais de charbon sont des contacts fixes. Ensemble, ils permettent le transfert de courant vers les enroulements du rotor.

Comment calculer la puissance d'un moteur à courant continu

Pour déterminer la puissance d'un moteur à balais à courant continu, nous devons analyser trois aspects clés : puissance d'entrée, perte de puissance et puissance de sortie.

1. Puissance d'entrée

La puissance électrique totale fournie au moteur est donnée par : $$P_{\text{input}} = U \times I$$

Où:

• U = Tension d'entrée (V)
• I = Courant du circuit (A)

2. Perte de puissance

Une certaine quantité d'énergie est perdue en raison de la résistance électrique, principalement sous forme de chaleur. La perte de puissance peut être estimée à l'aide de la loi de Joule : $$P_{\text{perte}} = I^2 \times R$$

Où:

• R = Résistance interne du moteur (Ω)

3. Puissance de sortie

La puissance utile du moteur est sa puissance mécanique, qui est calculé comme suit : $$P_{\text{output}} = E \times I$$

Où:

• E = Force électromotrice (FEM) du circuit
• E peut être exprimé comme :

$$E = KN \Phi$$

Où:

• K = Constante du moteur
• N = Vitesse du moteur (RPM)
• Φ = Flux magnétique

Ainsi, la formule finale pour la puissance de sortie devient : $$P_{\text{output}} = KN \Phi I$$

Conclusion

En équilibrant la puissance d'entrée, la perte de puissance et la puissance de sortie, nous pouvons évaluer l'efficacité et les performances d'un moteur à balais à courant continuOptimisation des paramètres du moteur tels que tension, courant, résistance et flux magnétique contribue à obtenir une meilleure efficacité et des performances de sortie accrues.

Comment choisir un moteur à courant continu (exemples de 10 W)

Sélection du moteur de la bonne taille Votre application requiert des connaissances spécialisées. Prenons l'exemple d'une tension d'entrée nominale de 24 V et d'une puissance de sortie nominale de 10 W.

Bien que les trois moteurs aient la même puissance nominale, ils ont des tailles et des régimes différents.

Le petit moteur DC 395 nécessite une vitesse nominale de 9 000 tr/min pour produire 10 W de puissance. Le moteur DC 775, de grand volume, ne nécessite qu'une vitesse nominale de 3 000 tr/min pour atteindre la même puissance.

Rpm = Durée de vie réduite / plus de bruit

Nous devons donc choisir la taille de moteur appropriée en fonction des exigences de l'espace d'application.

Comment tester un moteur à balais à courant continu

Nous utilisons des équipements spécialisés Équipement dynamométrique pour moteur à courant continu pour des tests de performance précis. Le moteur est monté sur un luminaire personnalisé et fonctionne initialement sans chargeLe dynamomètre augmente ensuite progressivement la couple de charge à l'extrémité de l'arbre du moteur pendant l'enregistrement courant, vitesse et puissance dans des conditions de charge variables. Ce processus génère une rapport complet du dynamomètre à moteur pour l'analyse des performances.

Test de bruit du moteur à balais à courant continu

La norme de test de bruit du moteur à courant continu se situe dans une pièce calme, à une distance de 30 cm, et les données testées par le décibelmètre sont les données de bruit standard.

Regardez notre vidéo pour des informations plus spécifiques

Lien Youtube : Doncen Motor