Moteurs CC

Les moteurs CC, également appelés moteurs à courant continu, sont des moteurs électriques polyvalents pour de nombreuses applications. Les moteurs CC font partie intégrante de la technique appliquée depuis des décennies. Il existe d'innombrables possibilités d'application pour les moteurs CC / moteurs à courant continu, et on les trouve par exemple dans la modélisme, les jouets, mais aussi dans les voitures, les ascenseurs, les machines-outils ou les robots.

Qu'est-ce qu'un moteur CC / moteur à courant continu ?

Un moteur CC / moteur à courant continu est une machine électrique rotative qui fonctionne avec du courant continu ou produit du courant continu. Selon la direction du flux de puissance, on distingue le moteur CC / moteur à courant continu, qui est un moteur électrique auquel de l'énergie électrique est fournie et duquel de l'énergie mécanique est prélevée, et l'alternateur à courant continu, qui est un générateur électrique auquel de l'énergie mécanique est fournie et duquel de l'énergie électrique est prélevée.

Principe de fonctionnement du moteur CC / moteur à courant continu

Le principe de base de tout moteur électrique est la conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique. Cela se produit grâce à un arbre tournant dans des champs magnétiques. Dans le cas le plus simple, cet arbre porte un induit en forme de double T, appelé rotor, avec une bobine respective. Cette construction est placée dans un aimant permanent en forme de U ou rond, appelé stator. Lorsque le courant continu traverse les bobines de l'induit du moteur CC, des champs magnétiques se créent dans chacune des deux parties opposées de l'induit, qui, selon la position et la direction du flux de courant, sont soit repoussés, soit attirés par les pôles magnétiques proches. Pour que la rotation qui s'amorce ne s'arrête pas après un demi-tour, un inverseur de pôles, appelé collecteur, fixé à l'arbre, inverse en permanence la direction du flux de courant dans les bobines et donc la polarité de leurs champs magnétiques.

Source :https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichstrommaschine#/media/
Fichier:Animation_einer_Gleichstrommaschine_(Variante).gif

En plus du moteur CC / moteur à courant continu avec un simple induit bipolaire en double T, il existe également des moteurs avec plusieurs induits. Avantage : ils démarrent plus facilement, car le franchissement du point mort pour un induit bipolaire nécessite moins d'énergie.

Caractéristiques du moteur CC / moteur à courant continu

La principale caractéristique des machines à courant continu classiques est un onduleur mécanique, appelé collecteur ou inverseur de pôles, qui permet, en mode moteur, de générer un courant alternatif dans le rotor dépendant de la vitesse de rotation. En mode générateur, il convertit la tension alternative fournie par le rotor en une tension continue pulsée. Il existe également des cas d'application où la même machine à courant continu est utilisée temporairement comme moteur et temporairement comme générateur.

Avantages d'un moteur CC / moteur à courant continu

Le moteur CC / moteur à courant continu offre un bon comportement au démarrage et est facile à réguler. Ces moteurs offrent également un excellent rapport qualité-prix. Selon l'exécution, il s'agit d'un moteur CC à excitation permanente ou électrique. En choisissant un moteur à courant continu sans balais, vous éliminez une pièce d'usure typique que l'on trouve dans les modèles courants de ce type de moteur.

Le moteur CC / moteur à courant continu à excitation permanente

Le moteur CC à excitation permanente utilise des aimants permanents pour générer un champ magnétique. Le champ nécessaire à la rotation du moteur CC n'a donc plus besoin d'être généré par le courant électrique. Cela optimise particulièrement le rendement des petits moteurs, mais au détriment de la plage de vitesses possible.

Le moteur CC / moteur à courant continu à excitation électrique

Le moteur CC à excitation électrique fonctionne sans aimants permanents. Le champ magnétique nécessaire à la génération de la rotation est produit exclusivement par des bobines. Selon le modèle, différentes solutions techniques sont utilisées.

Différents types de construction du moteur CC / moteur à courant continu

Dans le moteur CC / moteur à courant continu traditionnel, un inverseur de pôles fonctionne avec des contacts appliqués par pression de ressort, appelés balais. Ceux-ci sont constitués de matériaux mous et conducteurs, comme le carbone, et appuient contre la surface de glissement de l'inverseur. L'avantage principal de ce principe est la grande régulation de la puissance grâce à la tension d'alimentation appliquée, ainsi qu'un rendement très élevé. Un inconvénient est l'usure des balais et de la surface de contact due à la pression mécanique, qui est cependant atténuée par l'utilisation de matériaux modernes. Dans le commerce, différentes variantes de moteurs CC / moteurs à courant continu sont disponibles, qui se distinguent par la connexion à l'induit ou par le collecteur : - Le moteur à engrenages - Le moteur à courant continu sans balais - Le moteur à excitation séparée - Le moteur à excitation composée - Le moteur à excitation série

Le moteur CC / moteur à courant continu sans balais

Le moteur CC sans balais est construit comme une machine synchrone triphasée avec excitation par aimants permanents. L'enroulement triphasé, souvent à trois phases, est commandé par un circuit approprié de manière à générer un champ magnétique tournant qui entraîne le rotor à excitation permanente. Le comportement de régulation est largement similaire à celui d'une machine à courant continu à excitation séparée. Les domaines d'application des moteurs CC sans balais se trouvent par exemple dans les entraînements de disques durs, les ventilateurs de PC, les quadricoptères et les avions modèles réduits. Un large domaine d'application est également la technique d'automatisation, en particulier pour les dispositifs de positionnement sous forme de servomoteurs, dans les articulations de robots industriels, jusqu'aux systèmes d'entraînement pour machines-outils comme les tours.

Exemples d'applications pour le moteur CC / moteur à courant continu

De nombreux projets DIY sont particulièrement attrayants car quelque chose peut être déplacé à distance ou par ordinateur. À l'aide de moteurs CC, par exemple, des véhicules sont contrôlés, des pompes arrosent des fleurs ou préparent des cocktails, et des machines sont régulées en vitesse. Dans la plupart des cas, des moteurs CC simples sont utilisés.