Avantages des moteurs à courant continu sans balais (BLDC)

Moteurs CC sans balais (BLDC) offrent une simplicité de construction, une fiabilité de fonctionnement et une facilité de maintenance grâce à l'absence de collecteur, de balais ou de bagues collectrices, par rapport aux moteurs à courant alternatif et à courant continu traditionnels. En comparaison avec les moteurs à induction à cage d'écureuil, le BLDC démontre une simplicité de construction et une fiabilité comparables. À des puissances inférieures à 300 W, le BLDC présente un rendement plus élevé, d'environ 10% à 20% supérieur à celui des moteurs de spécifications similaires équipés de régulateurs à collecteur. De plus, BLDC surpasse les moteurs à induction en termes d'efficacité.

Limites du Square Wave Drive

Cependant, BLDC utilise généralement un entraînement à onde carrée, s'appuyant sur des capteurs à effet Hall pour détecter la position du rotor et appliquer la commutation. Bien que cette approche soit simple et rentable, largement utilisée dans les applications de véhicules électriques, la transmission à ondes carrées entraîne des pics de courant lors de la commutation, ce qui entraîne une ondulation de couple importante et des performances sonores inférieures, ce qui rend difficile l'extension de son application aux appareils électroménagers. En revanche, l'entraînement sinusoïdal peut empêcher les pointes de courant pendant la commutation, mais avec une réduction du couple maximal, offrant ainsi des avantages significatifs en termes de performances sonores.

Potentiel de l'entraînement sinusoïdal

Généralement, les moteurs synchrones à aimant permanent (PMSM) sont contrôlés à l'aide de DSP et nécessitent des codeurs optiques pour une détection précise de la position du rotor, permettant un contrôle de haute précision, même pour les systèmes d'asservissement. Cependant, de telles solutions s'accompagnent de coûts plus élevés, alors que les appareils électroménagers sont très sensibles au prix et que certaines applications ont de faibles exigences de performances. Par conséquent, la solution proposée consistant à utiliser des générateurs PWM intégrés à un microcontrôleur 8 bits pour un entraînement sinusoïdal présente un potentiel de marché important.

Principe de fonctionnement de l'entraînement sinusoïdal

Généralement, le champ magnétique entrefer d'un moteur à courant continu sans balais entraîné par des formes d'onde sinusoïdales présente une forme d'onde sinusoïdale ou une forme d'onde de champ électromagnétique avec des composantes harmoniques élevées introduites. Le stator du moteur adopte généralement un enroulement distribué, ce qui entraîne une force contre-électromotrice sinusoïdale. Trois capteurs Hall sont fixés sur le stator du moteur, chacun émettant un signal de transition tous les 60° d'angle électrique, servant de signaux de données synchrones pour la forme d'onde sinusoïdale, garantissant ainsi l'absence d'accumulation de déviation.