Qu'est-ce qu'un moteur sans brosse?
Un moteur sans balai est un moteur électrique alimenté en courant continu (DC). Bien que plus coûteux que le moteur électrique ou à balais standard, il présente des avantages considérables par rapport à son prédécesseur. Plus particulièrement, un moteur sans balai offre de meilleures performances et subit moins d'usure que les moteurs à balais de taille similaire.
Pour comprendre les avantages du moteur sans balai, une connaissance de base du moteur à balais est nécessaire. Dans un moteur à balais, un électro-aimant est monté sur un bras rotatif, appelé induit ou rotor. L'armature repose entre deux aimants placés dans une configuration en fer à cheval, appelée collectivement le stator. Lorsque le courant alimente l’électroaimant, le bras se déplace, alignant les pôles nord et sud de l’électroaimant sur les pôles opposés du stator.
L'électroaimant resterait figé dans cette position s'il ne pouvait pas changer de polarité. Pour que le moteur tourne, il faut que le sens du courant électrique soit inversé. Changer le courant fait basculer les pôles de l'électroaimant, ce qui fait que l'armature continue à tourner jusqu'à se réaligner avec le stator. La polarité doit changer rapidement pour créer une rotation constante.
Un changement de courant est accompli par des brosses, qui sont montées sur l'armature près de l'essieu. Au fur et à mesure que l'armature tourne, les brosses se connectent alternativement avec un point de contact sur l'essieu. Ce point de contact est connecté à une source d'alimentation. En faisant tourner les brosses autour du point de contact, le courant change rapidement de direction, modifiant ainsi la polarité de l'électroaimant.
Les moteurs brossés sont peu coûteux à produire, mais ils ont leurs limites. Les brosses s'usent par frottement contre le point de contact et l'axe. La friction de ce contact nuit également aux performances.
Le moteur sans balais renverse cette conception. Les aimants sont placés sur l'armature et sont entourés d'un ou plusieurs électroaimants. Le commutateur de courant est contrôlé par ordinateur, activant et désactivant les électroaimants en commutant le courant; l'ordinateur peut également prendre en compte la vitesse actuelle du moteur pour optimiser l'efficacité, le tout sans nécessiter de brosses.
Tout cela rend le moteur sans balai considérablement plus puissant que les moteurs à balais de taille similaire. Les moteurs sans balais ont un contrôle, une précision et une efficacité supérieurs. de plus, les moteurs sans balai sont plus silencieux. Dans les modèles plus grands où la surchauffe peut être un problème, ils sont plus faciles à refroidir et il n'y a pas de brosses à porter.
Outre les applications industrielles, l'électronique domestique et les ordinateurs utilisent des moteurs sans balai, ainsi que des véhicules électriques et hybrides. Le moteur sans balai est également populaire parmi les amateurs de course à distance. Les moteurs sont toutefois beaucoup plus coûteux que les moteurs à balais et ne sont utilisés que lorsque l'avantage est supérieur au coût.