(1) Structure du moteur CC sans balais
Le moteur à courant continu sans balais est principalement composé d'un rotor en matériau à aimant permanent, d'un stator avec bobinages et d'un capteur de position (en option).
stator
La structure du stator d'un moteur BLDC est similaire à celle d'un moteur à induction. Il se compose de tôles d'acier empilées avec des fentes axiales pour l'enroulement. Les enroulements d'un BLDC sont légèrement différents de ceux d'un moteur à induction conventionnel.
En règle générale, la plupart des moteurs BLDC se composent de trois enroulements de stator connectés en forme d'étoile ou de "Y" (pas de neutre). De plus, les enroulements du stator sont en outre classés en moteurs trapézoïdaux et sinusoïdaux en fonction de l'interconnexion des bobines.
Dans un moteur trapézoïdal, le courant d'entraînement et la force contre-électromotrice ont une forme trapézoïdale (sinusoïdale dans le cas d'un moteur sinusoïdal). En règle générale, les moteurs évalués à 48 V (ou moins) sont utilisés dans l'automobile et la robotique (voitures hybrides et bras robotiques).
rotor
La partie rotor d'un moteur BLDC est constituée d'aimants permanents (généralement des aimants en alliage de terres rares tels que le néodyme (Nd), le samarium cobalt (SmCo) et le néodyme fer bore (NdFeB).
Selon l'application, le nombre de pôles peut varier de 2 à 8, avec une alternance nord (N) et sud (S). Le diagramme ci-dessous montre trois arrangements différents de pôles magnétiques.
(a) : les aimants sont placés sur la circonférence extérieure du rotor.
(b): Connu sous le nom de rotor électromagnétique intégré, dans lequel des aimants permanents rectangulaires sont intégrés dans le noyau du rotor.
(c): Insérez l'aimant dans le noyau de fer du rotor.
Capteur de position (capteur Hall)
Puisqu'il n'y a pas de balais dans un moteur BLDC, la commutation est contrôlée électroniquement. Pour que le moteur tourne, les enroulements du stator doivent être alimentés séquentiellement et la position du rotor (c'est-à-dire les pôles nord et sud du rotor) doit être connue pour alimenter avec précision un ensemble spécifique d'enroulements du stator.
La position du rotor est généralement détectée et convertie en un signal électrique à l'aide d'un capteur de position, qui est un capteur Hall (qui fonctionne selon le principe de l'effet Hall). La plupart des moteurs BLDC utilisent trois capteurs Hall intégrés dans le stator pour détecter la position du rotor.
La sortie du capteur à effet Hall sera haute ou basse, selon que le pôle nord du rotor est au sud ou près du pôle nord. En combinant les résultats des trois capteurs, la séquence exacte des mises sous tension peut être déterminée.