Classification et application des moteurs

Comme nous le savons tous, le moteur est un élément important du système de transmission et de contrôle. Avec le développement de la science et de la technologie modernes, l'accent mis sur les applications pratiques du moteur a commencé à passer de la simple transmission à la commande complexe ; notamment la vitesse et la position du moteur. , contrôle précis du couple. Cependant, le moteur a une conception et des méthodes d'entraînement différentes selon l'application. A première vue, il semble que la sélection soit très compliquée, donc afin de faire un classement de base selon l'utilisation de la machine électrique tournante. Ci-dessous, nous présenterons progressivement les moteurs les plus représentatifs, les plus couramment utilisés et les plus fondamentaux dans le domaine des moteurs de commande, des moteurs de puissance et des moteurs de signaux.

Moteur de commande
Le moteur de commande est principalement utilisé dans le contrôle précis de la vitesse et de la position, et est utilisé comme « actionneur » dans le système de contrôle. Peut être divisé en servomoteur, moteur pas à pas, moteur couple, moteur à réluctance commutée, moteur sans balais à courant continu, etc.
Servomoteur
Les servomoteurs sont largement utilisés dans divers systèmes de contrôle pour convertir le signal de tension d'entrée en sortie mécanique sur l'arbre du moteur et faire glisser les composants contrôlés pour atteindre les objectifs de contrôle. Généralement, le servomoteur nécessite que la vitesse du moteur soit contrôlée par le signal de tension appliqué ; la vitesse peut changer continuellement avec le changement du signal de tension appliqué ; le couple peut être contrôlé par le courant de sortie du contrôleur ; le moteur se reflète rapidement, le volume doit être faible et la puissance de contrôle doit être faible. Les servomoteurs sont principalement utilisés dans divers systèmes de contrôle de mouvement, en particulier le système d'asservissement.

Le servomoteur est à courant continu et alternatif. Le premier servomoteur est un moteur à courant continu général. Lorsque la précision du contrôle n'est pas élevée, le moteur à courant continu général est utilisé comme servomoteur. Avec le développement rapide de la technologie des moteurs synchrones à aimant permanent, la plupart des servomoteurs font référence à des servomoteurs synchrones à aimant permanent à courant alternatif ou à des moteurs sans balais à courant continu.
2. Moteur pas à pas
Le moteur pas à pas est un actionneur qui convertit les impulsions électriques en déplacement angulaire. Plus généralement, lorsque le pilote pas à pas reçoit un signal d'impulsion, il entraîne le moteur pas à pas pour qu'il tourne d'un angle fixe dans la direction définie. Nous pouvons contrôler le déplacement angulaire du moteur en contrôlant le nombre d'impulsions pour obtenir un positionnement précis. Dans le même temps, la vitesse et l'accélération du moteur peuvent être contrôlées en contrôlant la fréquence d'impulsion pour atteindre l'objectif de régulation de la vitesse. À l'heure actuelle, les moteurs pas à pas les plus couramment utilisés comprennent les moteurs pas à pas réactifs (VR), les moteurs pas à pas à aimant permanent (PM), les moteurs pas à pas hybrides (HB) et les moteurs pas à pas monophasés.

La différence entre un moteur pas à pas et un moteur normal réside principalement dans la forme de son entraînement par impulsions. C'est cette fonctionnalité qui permet au moteur pas à pas d'être combiné avec une technologie de commande numérique moderne. Cependant, le moteur pas à pas n'est pas aussi performant que le servomoteur CC contrôlé en boucle fermée traditionnel en termes de précision de contrôle, de plage de variation de vitesse et de performances à basse vitesse ; par conséquent, il est principalement utilisé dans des applications où les exigences de précision ne sont pas particulièrement élevées. Les moteurs pas à pas sont largement utilisés dans divers domaines de production en raison de leur structure simple, de leur grande fiabilité et de leur faible coût. Surtout dans le domaine des machines-outils CNC, car les moteurs pas à pas ne nécessitent pas de conversion A/D. Le signal d'impulsion numérique est directement converti en déplacement angulaire, il a donc été considéré comme l'actionneur de machine-outil CNC le plus idéal.
En plus de son application sur les machines CNC, les moteurs pas à pas peuvent également être utilisés sur d'autres machines, telles que les moteurs des alimentateurs automatiques, les lecteurs de disquettes à usage général, ainsi que les imprimantes et les traceurs.
De plus, les moteurs pas à pas présentent également de nombreux défauts ; les moteurs pas à pas peuvent fonctionner normalement à basse vitesse en raison de la fréquence de démarrage à vide des moteurs pas à pas, mais ils ne peuvent pas démarrer à des vitesses plus élevées qu'avec une certaine vitesse, accompagnées de hurlements aigus ; La précision du pilote de subdivision du fabricant peut varier considérablement. Plus le numéro de subdivision est grand, plus il est difficile d’en contrôler l’exactitude ; et le moteur pas à pas a plus de vibrations et de bruit lors de la rotation à basse vitesse.
3. Moteur couple
Le moteur dit couple est un moteur à courant continu à aimant permanent multipolaire plat. L'induit a plus de fentes, de nombres de collecteurs et de conducteurs en série pour réduire l'ondulation du couple et la pulsation de la vitesse. Le moteur couple comporte deux types de moteur couple à courant continu et de moteur couple à courant alternatif.

Parmi eux, le moteur couple à courant continu a une petite réactance d'auto-inductance, donc la réactivité est très bonne ; son couple de sortie est proportionnel au courant d'entrée, indépendant de la vitesse et de la position du rotor ; il peut être directement connecté à la charge à faible vitesse lorsqu'il est proche de l'état verrouillé. Sans réducteur, un rapport couple/inertie élevé peut être produit sur l'arbre de la charge et l'erreur du système due à l'utilisation du réducteur peut être éliminée.
Les moteurs couple à courant alternatif peuvent être divisés en synchrones et asynchrones. Actuellement, on utilise des moteurs couple asynchrones à cage d'écureuil, qui présentent les caractéristiques d'une faible vitesse et d'un couple élevé. Généralement, un moteur couple à courant alternatif est souvent utilisé dans l'industrie textile, et son principe de fonctionnement et sa structure sont les mêmes que ceux d'un moteur asynchrone monophasé. Cependant, le rotor à cage d'écureuil ayant une résistance électrique importante, ses caractéristiques mécaniques sont douces.
4. Moteur à réluctance commuté
Le moteur à réluctance commutée est un nouveau type de moteur de régulation de vitesse. Sa structure est extrêmement simple et robuste, son coût est faible et ses performances de régulation de vitesse sont excellentes. Il s'agit d'un concurrent sérieux des moteurs de commande traditionnels et présente un fort potentiel de marché. Cependant, il existe également des problèmes tels que l'ondulation du couple, le bruit de fonctionnement et les vibrations, qui nécessitent un certain temps d'optimisation et d'adaptation à l'application réelle du marché.

5. Moteur à courant continu sans balais
Le moteur à courant continu sans balais (BLDCM) est développé sur la base d'un moteur à courant continu à balais, mais son courant d'entraînement est un courant alternatif sans compromis ; Le moteur à courant continu sans balais peut être divisé en moteur à débit sans balais et moteur couple sans balais. . Généralement, il existe deux types de courants d'entraînement d'un moteur sans balais, l'un est une onde trapézoïdale (généralement « onde carrée ») et l'autre est une onde sinusoïdale. Parfois, le premier est appelé moteur sans balais à courant continu, le second est appelé servomoteur à courant alternatif, et c'est également une sorte de servomoteur à courant alternatif.

Afin de réduire le moment d'inertie, les moteurs à courant continu sans balais adoptent généralement une structure « élancée ». Les moteurs à courant continu sans balais sont beaucoup plus petits en poids et en volume que les moteurs à courant continu avec balais, et le moment d'inertie correspondant peut être réduit de 40 à 50 %. En raison du traitement des matériaux à aimants permanents, la capacité générale des moteurs à courant continu sans balais est inférieure à 100 kW.
Le moteur présente une bonne linéarité des caractéristiques mécaniques et des caractéristiques de réglage, une large plage de vitesse, une longue durée de vie, un entretien facile et un faible bruit, et il n'y a aucune série de problèmes causés par les balais. Par conséquent, ce type de moteur dispose d’un excellent système de contrôle. Potentiel d'application.