Structure d'un moteur à courant continu

La structure de contrôle d'un moteur à courant continu sans balais : un moteur à courant continu sans balais est un type de moteur synchrone, ce qui signifie que sa vitesse de rotor est affectée par la vitesse du champ magnétique tournant du stator et le nombre de pôles du rotor (P), N=120f/P. Avec un nombre fixe de pôles du rotor, la modification de la fréquence du champ magnétique rotatif du stator modifie la vitesse du rotor. Un moteur à courant continu sans balais est essentiellement un moteur synchrone avec une commande électronique supplémentaire (pilote). Il contrôle la fréquence du champ magnétique tournant du stator et renvoie la vitesse du rotor au centre de contrôle pour une correction répétée, dans le but d'obtenir des caractéristiques proches d'un moteur à courant continu. En d’autres termes, un moteur à courant continu sans balais peut maintenir une certaine vitesse de rotor dans sa plage de charge nominale même lorsque la charge change.

Un pilote CC sans balais comprend une section d'alimentation et une section de commande : la section d'alimentation fournit une alimentation triphasée-au moteur, tandis que la section de commande convertit la fréquence d'alimentation d'entrée selon les besoins. La section d'alimentation peut accepter une entrée CC directe (généralement 24 V) ou une entrée CA (110 V/220 V). Si l'entrée est AC, elle doit d'abord être convertie en DC par un convertisseur. Que l'entrée soit CC ou CA, la tension CC doit d'abord être convertie en une tension triphasée par un onduleur pour piloter les bobines du moteur. L'onduleur se compose généralement de six transistors de puissance (Q1-Q6) divisés en bras supérieurs (Q1, Q3, Q5) et bras inférieurs (Q2, Q4, Q6), connectés au moteur en tant que commutateurs pour contrôler le flux d'électricité à travers les bobines du moteur. L'unité de commande fournit une modulation de largeur d'impulsion (PWM) pour déterminer la fréquence de commutation des transistors de puissance et le moment de commutation de l'onduleur. Les moteurs à courant continu sans balais nécessitent généralement un contrôle de vitesse qui garantit que la vitesse reste stable à une valeur définie sans fluctuations significatives lorsque la charge change. Par conséquent, le moteur est équipé d'un capteur Hall qui détecte le champ magnétique, servant de contrôle de vitesse en boucle fermée et également de base pour le contrôle de séquence de phases. Cependant, celui-ci n'est utilisé que pour le contrôle de la vitesse et ne peut pas être utilisé pour le contrôle du positionnement.