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CHIHAI : votre fabricant professionnel de moteurs à courant continu sans balais !

Produit large

Shenzhen Chihai Motor Co., Ltd., fondée en 2002, est unefabricant professionnel de micromoteurs à courant continu et de moteurs de réduction à courant continu. Notre activité a commencé avec un micromoteur, puis a développé plusieurs séries de moteurs de décélération à courant continu.

Equipe professionelle

Les membres de notre équipe ont des années d’expérience et sont experts dans leurs domaines respectifs. Nous avons plus de 210 employés qualifiés et 26 ingénieurs techniques.

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Objectif des pignons de chaîne

 

 

Un moteur à courant continu sans balais, également connu sous le nom de petit moteur à courant continu, est un petit moteur électrique qui utilise le courant continu (CC) pour produire une force mécanique. Ces moteurs sont compacts et trouvent des applications dans une large gamme d'appareils et de systèmes.

Caractéristiques du moteur à courant continu sans balais

 

CHF-480WA HIGH Torque Motor

Efficacité

Comme ces moteurs peuvent contrôler en continu la force de rotation (couple) maximale. En revanche, les moteurs à balais n’atteignent leur couple maximum qu’à certains points de la rotation. Pour qu’un moteur à balais fournisse le même couple qu’un modèle sans balai, il faudrait qu’il utilise des aimants plus gros. C'est pourquoi même les petits moteurs BLDC peuvent fournir une puissance considérable.

480 Medium Speed High Torque Shaft Motor

Contrôlabilité

Les moteurs BLDC peuvent être contrôlés, à l'aide de mécanismes de rétroaction, pour fournir avec précision le couple et la vitesse de rotation souhaités. Un contrôle de précision, à son tour, réduit la consommation d'énergie et la génération de chaleur et, dans les cas où les moteurs sont alimentés par batterie, prolonge la durée de vie de la batterie.

480 Medium Speed High Torque Shaft Motor

Haute durabilité et faible bruit électrique

Les moteurs BLDC manquent de balais. Avec les moteurs à balais, les balais et le collecteur s'usent en raison d'un contact en mouvement continu et produisent également des étincelles aux endroits où le contact est établi. Le bruit électrique, en particulier, est le résultat des fortes étincelles qui ont tendance à se produire dans les zones où les balais passent au-dessus des interstices du collecteur. C'est pourquoi les moteurs BLDC sont souvent considérés comme préférables dans les applications où il est important d'éviter le bruit électrique.

Types de moteur à courant continu sans balais

Il existe deux styles principaux de moteur BLDC : inrunner et outrunner.

GM25-BK370 Hall Encoder DC Gear Motor

BLDC Inrunner

Ils disposent les électro-aimants à l'intérieur d'un boîtier extérieur fixe, tandis que les aimants permanents se trouvent sur le rotor interne. Les inrunners tournent généralement plus vite que les outrunners, produisant un couple inférieur à une taille donnée. Les moteurs Inrunner présentent l’avantage d’une meilleure protection contre les éléments et d’un meilleur refroidissement puisque les bobines électromagnétiques sont fixées directement au boîtier externe.

Turntable Rotation Gear Motor CHW-9L370

Outrunner BLDC

Ils ont des aimants permanents sur la section extérieure qui se déplacent lorsqu'ils font tourner l'arbre de sortie. Les BLDC ont généralement plus de couple pour une taille donnée que les inrunners et fonctionnent à une vitesse inférieure. Des électroaimants sont disposés sur la section interne du stator. Ils ne refroidissent pas aussi bien que leurs homologues inrunners, et le boîtier n'offre pas autant de protection contre les éléments.

Applications du moteur à courant continu sans balais

 

 

Mini DC Worm Motor With Encoder

Transport

Les moteurs sans balais se trouvent dans les véhicules électriques, les véhicules hybrides, les transporteurs personnels et les avions électriques. La plupart des vélos électriques utilisent des moteurs sans balais qui sont parfois intégrés au moyeu de la roue lui-même, avec le stator solidement fixé à l'essieu et les aimants fixés et tournant avec la roue. Le même principe est appliqué aux roues de scooter auto-équilibrées. La plupart des modèles radiocommandés électriques utilisent des moteurs sans balais en raison de leur rendement élevé.

Outils sans fil

Les moteurs sans balais se trouvent dans de nombreux outils sans fil modernes, notamment certains coupe-bordures, souffleurs de feuilles, scies (circulaires et alternatives) et perceuses/visseuses. Les avantages en termes de poids et d'efficacité des moteurs sans balais par rapport aux moteurs à balais sont plus importants pour les outils portatifs alimentés par batterie que pour les gros outils fixes branchés sur une prise secteur.

Chauffage et ventilation

Il existe une tendance dans les secteurs du chauffage, de la ventilation et de la climatisation (CVC) et de la réfrigération à utiliser des moteurs sans balais au lieu de divers types de moteurs à courant alternatif. La raison la plus importante pour passer à un moteur sans balais est la réduction de la puissance nécessaire pour les faire fonctionner par rapport à un moteur à courant alternatif classique. En plus du rendement plus élevé du moteur sans balais, les systèmes CVC, en particulier ceux à vitesse variable ou à modulation de charge, utilisent des moteurs sans balais pour donner au microprocesseur intégré un contrôle continu du refroidissement et du débit d'air.

Ingénieur industriel

L'application des moteurs à courant continu sans balais dans le domaine de l'ingénierie industrielle se concentre principalement sur l'ingénierie de fabrication ou la conception d'automatisation industrielle. Les moteurs sans balais conviennent parfaitement aux applications de fabrication en raison de leur densité de puissance élevée, de leurs bonnes caractéristiques vitesse-couple, de leur rendement élevé, de leurs larges plages de vitesse et de leur faible maintenance. Les utilisations les plus courantes des moteurs à courant continu sans balais dans l'ingénierie industrielle sont le contrôle de mouvement, les actionneurs linéaires, les servomoteurs, les actionneurs pour robots industriels, les moteurs d'entraînement d'extrudeuses et les entraînements d'alimentation pour machines-outils CNC.

Aéromodélisme

Les moteurs sans balais sont devenus un choix de moteur populaire pour les modèles réduits d'avions, notamment les hélicoptères et les drones. Leurs rapports puissance/poids favorables et leur large gamme de tailles disponibles ont révolutionné le marché des modèles réduits de vol électriques, remplaçant pratiquement tous les moteurs électriques à balais, à l'exception des avions de faible puissance, peu coûteux, souvent de qualité jouet. Ils ont également encouragé la croissance de modèles réduits d’avions électriques simples et légers, plutôt que les précédents moteurs à combustion interne équipant des modèles plus grands et plus lourds. Le rapport puissance/poids accru des batteries modernes et des moteurs sans balais permet aux modèles de monter verticalement plutôt que de monter progressivement. Le faible bruit et le manque de masse par rapport aux petits moteurs à combustion interne à combustible incandescent sont une autre raison de leur popularité.

Voitures radiocommandées

Leur popularité a également augmenté dans le domaine des voitures radiocommandées (RC). Les moteurs sans balais sont légaux dans les courses de voitures RC en Amérique du Nord par Radio Operating Auto Racing (ROAR) depuis 2006. Ces moteurs fournissent une grande quantité de puissance aux coureurs RC et, s'ils sont associés à un engrenage approprié et à un polymère de lithium à décharge élevée (Li-Po ) ou des batteries au lithium fer phosphate (LiFePO4), ces voitures peuvent atteindre des vitesses supérieures à 160 kilomètres par heure (99 mph).

Les moteurs sans balais sont capables de produire plus de couple et ont une vitesse de rotation maximale plus rapide que les moteurs nitro ou essence. Les moteurs Nitro culminent à environ 46,800 tr/min et 2,2 kilowatts (3,0 ch), tandis qu'un moteur sans balais plus petit peut atteindre 50,000 r/min et 3,7 kilowatts ( 5,0 ch). Les plus gros moteurs RC sans balais peuvent atteindre plus de 10 kilowatts (13 ch) et 28,000 tr/min pour alimenter des modèles à l'échelle d'un cinquième.

Méthodes de contrôle BLCD

 

 

 

 

Avec les informations de rotation fournies par des capteurs dédiés ou une force contre-électromotrice, le contrôle BLDC peut être mis en œuvre par l'une des trois méthodes suivantes : contrôle trapézoïdal, sinusoïdal et orienté champ (FOC).

Contrôle trapézoïdal

Il s'agit de la méthode la plus simple pour alimenter un BLDC, en alimentant chaque phase en séquence. Les bobines sont alimentées dans un état haut ou bas ou peuvent rester flottantes. Bien que largement applicable, cette méthode n’est souvent pas aussi efficace que l’utilisation de techniques plus avancées et peut produire un bruit audible.

 

Contrôle sinusoïdal

Il alimente chaque bobine BLDC à l'aide de techniques PWM à cycle de service variable pour simuler les sorties analogiques. Cela permet une transition beaucoup plus fluide entre les états, en utilisant une table de recherche pour déterminer le signal correct. Les bobines sont souvent alimentées selon un schéma en selle, plutôt que par une sortie purement sinusoïdale.

 

Contrôle orienté champ (FOC)

Il fonctionne de manière similaire à la commande sinusoïdale à sortie variable, mais prend également en compte les courants d'enroulement changeants du moteur lors du calcul des entrées de tension. Le FOC peut produire un couple et des vitesses constants avec un faible bruit acoustique et constitue le moyen le plus efficace de piloter un moteur BLDC.

 
 
Construction de moteurs sans balais

 

Mini DC Worm Motor With Encoder

Le stator

 

Le stator d'un moteur à courant continu sans balais est constitué de tôles d'acier empilées avec des enroulements positionnés dans des fentes découpées dans les tôles. Le stator d'un moteur à courant continu sans balais est équivalent à celui d'un moteur à courant alternatif, mais les enroulements sont différents. Il y a trois enroulements de stator dans chaque moteur CC sans balais, câblés en configuration triangle ou étoile. Dans chacun de ces enroulements, plusieurs bobines sont construites pour se connecter ensemble pour former un enroulement.

 

Il existe deux principaux types d’enroulements statoriques : sinusoïdaux et trapézoïdaux. La différence entre les enroulements du stator est identifiée dans l'interconnexion des bobines des enroulements du stator, ce qui entraîne un type différent de contre-EMF. La variante trapézoïdale délivre sa force contre-électromotrice sous une forme trapézoïdale. Une variation sinusoïdale donne au moteur CC sans balais une force contre-électromotrice qui correspond au courant. Les moteurs à courant continu sans balais sinusoïdaux ont un couple de sortie plus fluide que les moteurs à courant continu sans balais trapézoïdaux.

Le rotor

 

Le rotor est constitué d’aimants permanents et comporte normalement entre deux et huit pôles. Les aimants sont collés sur le noyau du rotor dans des champs alternés de pôles nord et sud. Les rotors à aimants permanents sont généralement construits avec des aimants en ferrite. Si une densité de puissance plus élevée est nécessaire dans une application, des aimants aux terres rares sont généralement utilisés.

 

Une densité de puissance plus élevée signifie que les moteurs à courant continu sans balais peuvent produire beaucoup plus de couple par unité de volume, ce qui est utile aux fabricants qui sont continuellement poussés à proposer des boîtiers de plus en plus petits. Les aimants en ferrite sont moins chers, mais la densité de flux est inférieure à celle des aimants aux terres rares. Le prix des aimants aux terres rares est également en baisse. Les types d'aimants aux terres rares comprennent le néodyme (Nd), le samarium, le cobalt (SmCo), l'alliage de néodyme, de ferrite et de bore (NdFeB).

Brushless Stepper Worm Gear Motor

 

Brushless Stepper Worm Gear Motor

Moteurs à balais et moteurs sans balais

Durée de vie

Comme mentionné précédemment, l’un des inconvénients des moteurs à balais est l’usure mécanique des balais et du collecteur. Les balais de charbon en particulier sont sacrificiels et, dans de nombreux moteurs, ils sont conçus pour être remplacés périodiquement dans le cadre d'un programme de maintenance. Le cuivre mou du collecteur est également lentement usé par les balais et finit par atteindre un point où le moteur ne fonctionnera plus. Les moteurs sans balais n’ayant pas de contacts mobiles, ils ne souffrent pas de cette usure.

Vitesse et accélération

La vitesse de rotation des moteurs à balais peut être limitée par les balais et le collecteur, ainsi que par la masse du rotor. À des vitesses très élevées, le contact des balais avec le collecteur peut devenir irrégulier et les arcs des balais augmentent. La plupart des moteurs à balais utilisent également un noyau de fer laminé dans le rotor, ce qui leur confère une grande inertie de rotation. Cela limite les taux d'accélération et de décélération du moteur. Il est possible de construire un moteur sans balais avec des aimants de terres rares très puissants sur le rotor, ce qui minimise l'inertie de rotation. Bien sûr, cela augmente le coût.

Bruit électrique

Les balais et le collecteur forment une sorte d'interrupteur électrique. Lorsque le moteur tourne, les interrupteurs s'ouvrent et se ferment, tandis qu'un courant important circule dans les enroulements du rotor, qui sont inductifs. Cela entraîne des arcs électriques au niveau des contacts. Cela génère une grande quantité de bruit électrique, qui peut être couplé aux circuits sensibles. Les arcs électriques peuvent être quelque peu atténués en ajoutant des condensateurs ou des amortisseurs RC entre les balais, mais la commutation instantanée du collecteur génère toujours un certain bruit électrique.

Bruit Acoustique

Les moteurs à balais sont « à commutation dure », c'est-à-dire que le courant est brusquement déplacé d'un enroulement à l'autre. Le couple généré varie au cours de la rotation du rotor à mesure que les enroulements sont activés et désactivés. Avec un moteur sans balais, il est possible de contrôler les courants d’enroulement de manière à faire passer progressivement le courant d’un enroulement à l’autre. Cela réduit l'ondulation du couple, qui est une pulsation mécanique d'énergie sur le rotor. L'ondulation du couple provoque des vibrations et des bruits mécaniques, en particulier à faible vitesse du rotor.

Coût

Étant donné que les moteurs sans balais nécessitent une électronique plus sophistiquée, le coût global d’un entraînement sans balais est plus élevé que celui d’un moteur à balais. Même si un moteur sans balais est plus simple à fabriquer qu'un moteur à balais, puisqu'il manque de balais et de collecteur, la technologie des moteurs à balais est très mature et les coûts de fabrication sont faibles. Cela évolue à mesure que les moteurs sans balais deviennent plus populaires, en particulier dans les applications à volume élevé comme les moteurs automobiles. En outre, le coût de l’électronique, comme celui des microcontrôleurs, continue de baisser, ce qui rend les moteurs sans balais plus attractifs.

  Moteur brossé Moteur sans balais
Durée de vie Court (les pinceaux s'usent) Long (pas de pinceaux à porter)
Vitesse et accélération Moyen Haut
Efficacité Moyen Haut
Bruit électrique Bruyant (arc de buisson) Calme
Bruit acoustique et ondulation de couple Pauvre Moyen (trapézoïdal) ou bon (sinusoïdal)
Coût Le plus bas Moyen (électronique ajoutée)

 

 
Nos certifications et moteur DC sans balais

 

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Équipement entièrement en métal

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Roulement à billes

Foire aux questions sur le moteur Airsoft

Q : Qu’est-ce qu’un moteur CC sans balais ?

R : Un moteur convertit l’énergie électrique fournie en énergie mécanique. Différents types de moteurs sont couramment utilisés. Parmi ceux-ci, les moteurs à courant continu sans balais (BLDC) se caractérisent par un rendement élevé et une excellente contrôlabilité, et sont largement utilisés dans de nombreuses applications. Le moteur BLDC présente des avantages en matière d'économie d'énergie par rapport aux autres types de moteurs.

Q : Quelles sont les propriétés d’un moteur à courant continu sans balais ?

R : Les moteurs sans balais offrent plusieurs avantages par rapport aux moteurs à courant continu avec balais, notamment un rapport couple/poids élevé, une efficacité accrue produisant plus de couple par watt, une fiabilité accrue, un bruit réduit, une durée de vie plus longue en éliminant l'érosion des balais et du collecteur, l'élimination des étincelles ionisantes du collecteur, et une réduction globale des interférences électromagnétiques (EMI). Sans enroulements sur le rotor, ils ne sont pas soumis aux forces centrifuges et, comme les enroulements sont soutenus par le boîtier, ils peuvent être refroidis par conduction, ne nécessitant aucun flux d'air à l'intérieur du moteur pour leur refroidissement. Cela signifie que les composants internes du moteur peuvent être entièrement enfermés et protégés de la saleté ou d'autres corps étrangers.

Q : Les moteurs à courant continu sans balais sont-ils meilleurs ?

R : Différents types de moteurs sont couramment utilisés. Parmi ceux-ci, les moteurs à courant continu sans balais (BLDC) se caractérisent par un rendement élevé et une excellente contrôlabilité, et sont largement utilisés dans de nombreuses applications. Le moteur BLDC présente des avantages en matière d'économie d'énergie par rapport aux autres types de moteurs.

Q : À quoi sert un moteur à courant continu sans balais ?

R : Les utilisations les plus courantes des moteurs à courant continu sans balais dans l'ingénierie industrielle sont le contrôle de mouvement, les actionneurs linéaires, les servomoteurs, les actionneurs pour robots industriels, les moteurs d'entraînement d'extrudeuse et les entraînements d'alimentation pour machines-outils CNC.

Q : Combien de temps durent les moteurs CC sans balais ?

R : 10,000 heures. Utilisés dans les équipements médicaux, les moteurs à courant continu sans balais ont une durée de vie de 10 000 heures, contre 2 000-5 000 heures de durée de vie d'un moteur à balais typique. Les moteurs CC sans balais ont également une vitesse de pointe qui n'est pas limitée par un grand nombre de pôles.

Q : Qu'est-ce qui contrôle un moteur à courant continu sans balai ?

R : Les moteurs BLDC disposent d'un contrôle en boucle fermée, généralement via un capteur à effet Hall ou en détectant les champs électromagnétiques inverses. La sortie de rotation peut être contrôlée avec un degré élevé de précision en faisant varier la vitesse de la séquence de bobines.

Q : Les moteurs sans balais sont-ils plus silencieux ?

R : Au fur et à mesure que les balais s'usent, ils ne créent pas de poussière mais du bruit causé par le frottement contre le collecteur. Les moteurs sans balais ont une durée de vie plus longue et sont plus propres et plus silencieux car ils ne comportent pas de pièces qui frottent ou s'usent pendant l'utilisation.

Q : Les moteurs sans balais nécessitent-ils un entretien ?

R : Tout comme avec les moteurs à balais ordinaires, la saleté peut s’accumuler à l’intérieur d’un moteur sans balais. Nous déconseillons l'utilisation d'un spray moteur pour nettoyer les enroulements à l'intérieur du boîtier du moteur (stator). Les coureurs qui utilisent un spray pour moteur ne font qu'aggraver les problèmes. Utilisez plutôt une petite brosse et une légère pression d’air pour nettoyer l’intérieur du moteur.

Q : Les batteries durent-elles plus longtemps avec les moteurs sans balais ?

R : Comme aucune brosse ne frotte contre quoi que ce soit, aucune énergie n'est perdue à cause du frottement. Cela signifie que les moteurs sans balais sont plus économes en énergie que les perceuses à balais et peuvent fonctionner sur batterie jusqu'à 50 % plus longtemps.

Q : Pourquoi les moteurs CC sans balais ont-ils 3 fils ?

R : Les moteurs à courant continu sans balais ont 3 fils car ils ont généralement des enroulements de 3-phases à l'intérieur du moteur. Ces 3 phases servent à contrôler la rotation du moteur et à générer un champ magnétique pour faire tourner le moteur. Les 3 fils assurent une connexion à chacune de ces phases, permettant de les alimenter et de les contrôler.

Q : Pouvez-vous contrôler la vitesse d’un moteur à courant continu sans balais ?

R : Dans un moteur à courant continu sans balais, la relation entre la tension appliquée et le couple de charge détermine la vitesse de rotation. Cela signifie que, lorsque vous utilisez le moteur, vous pouvez contrôler la vitesse de rotation du moteur en modifiant la tension appliquée.

Q : Pourquoi mon moteur sans balais est-il si bruyant ?

R : Dans le moteur sans balais, l'aimant permanent pénètre dans l'entrefer à peu près dans la direction radiale et génère une force radiale sur le stator et le rotor, provoquant ainsi des vibrations et du bruit électromagnétiques.

Q : Pouvez-vous réparer un moteur sans balais ?

R : Les moteurs sans balais peuvent également être reconstruits pour qu’ils continuent de fonctionner pendant des années de plaisir haute performance. Les roulements sont le point de défaillance typique des moteurs sans balais. Des roulements défectueux entraînent généralement une surchauffe du moteur et peuvent réduire les performances et la durée de fonctionnement.

Q : Les moteurs sans balais coûtent-ils plus cher ?

R : Étant donné que les moteurs sans balais nécessitent une électronique plus sophistiquée, le coût global d’un entraînement sans balais est plus élevé que celui d’un moteur à balais.

Q : Un moteur à courant continu sans balais fonctionnera-t-il en courant alternatif ?

R : Les moteurs sans balais peuvent utiliser à la fois du courant continu basse tension et du courant alternatif haute tension. Si le contrôleur de moteur BLDC est connecté au courant alternatif, le pilote convertit le courant alternatif en courant continu pour que le moteur fonctionne. Si du courant continu est entré, le contrôleur de moteur sans balais n'a pas besoin de conversion. L’alimentation CA haute tension est facile à obtenir et peut fournir de l’énergie au moteur.

Q : Pourquoi les moteurs sans balais sont-ils plus silencieux ?

R : La friction et les arcs électriques entre les balais et les plaques de collecteur dans les moteurs à balais produisent un bruit de moteur important. Dans les moteurs sans balais, le travail de commutation est effectué par un circuit électronique, ce qui permet un fonctionnement beaucoup plus silencieux.

Nous sommes des fabricants professionnels de moteurs à courant continu sans balais en Chine depuis plus de 15 ans, spécialisés dans la fourniture de produits personnalisés de haute qualité. Nous vous souhaitons la bienvenue dans la vente en gros de moteurs à courant continu sans balais en vrac en stock ici dans notre usine.

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