Lequel est meilleur, un moteur CC avec balais ou un moteur CC sans balais ?

Il existe deux types courants de moteurs CC : les moteurs à brosse et les moteurs sans brosse (ou moteurs BLDC). Comme son nom l'indique, les moteurs CC à balais possèdent des balais qui commutent et font tourner le moteur, tandis que les moteurs sans balais remplacent la fonction de commutation mécanique par un contrôle électronique.

Les deux types de moteurs reposent sur le même principe d'attraction et de répulsion des bobines et des aimants permanents. Voici une introduction aux différences entre ces deux moteurs.

La structure principale d'un Moteur CC sans balais se compose d'un stator, d'un rotor et de balais. Il génère un couple grâce à un champ magnétique tournant, produisant ainsi de l'énergie cinétique. Les balais entrent continuellement en contact et frottent contre le collecteur, facilitant la conduction et la commutation pendant la rotation.

Il existe une friction mécanique entre les balais et le commutateur dans un moteur à balais. Comme ce sont des points de contact électrique, ils ne peuvent généralement pas être lubrifiés, nécessitant un remplacement périodique des balais en carbone.

Le principe d'attraction et de répulsion magnétique dans moteurs sans balais est le même que dans les moteurs à balais, mais leurs structures sont légèrement différentes. Contrairement aux moteurs à balais qui utilisent un commutateur mécanique et des balais, les moteurs sans balais réalisent la rotation du champ magnétique du stator grâce à un commutateur électronique, ce qui nécessite des électroniques de contrôle actives. Dans les moteurs sans balais, la commutation est gérée par des circuits de contrôle dans le contrôleur, généralement en utilisant des capteurs Hall et un contrôleur, ou des technologies plus avancées comme les encodeurs magnétiques.

Les moteurs à courant continu sans balais utilisent une commutation électronique, où les bobines restent fixes et les pôles magnétiques tournent. Ces moteurs utilisent un ensemble de dispositifs électroniques, y compris un interrupteur Hall SS2712, pour détecter la position des pôles magnétiques permanents. Sur la base de cette détection, des circuits électroniques commutent la direction du courant dans les bobines aux moments appropriés pour assurer la génération de forces magnétiques dans la bonne direction afin de faire fonctionner le moteur. Ce design élimine les inconvénients des moteurs à courant continu avec balais.

Le tableau ci-dessous fournit une comparaison entre les moteurs à courant continu sans balais (moteurs BLDC) et les moteurs à courant continu avec balais :

Bien que les moteurs à courant continu sans balais (moteurs BLDC) soient plus coûteux et complexes que les moteurs à courant continu avec balais, ils offrent plusieurs avantages par rapport aux moteurs avec balais dans d'autres aspects :

• Meilleures caractéristiques de vitesse et de couple
• Réponse dynamique rapide
• Haute efficacité
• Une longue durée de vie
• Opération silencieuse
• Plage de vitesse plus large

Alors que les coûts des moteurs à courant continu sans balais (moteurs BLDC) et de leurs électroniques associées continuent de diminuer, les moteurs BLDC pénètrent progressivement les industries traditionnellement dominées par les moteurs à balais. Ils sont de plus en plus utilisés dans les appareils ménagers, l'automobile, l'aérospatial, les biens de consommation, les équipements médicaux, les équipements d'automatisation industrielle et les instruments.