Qu'est-ce qu'un moteur sans noyau et comment fonctionnent-ils ?

Un moteur sans noyau, également connu sous le nom de moteur sans fer ou à panier, est un type unique de moteur électrique à courant continu (CC). Contrairement aux moteurs à courant continu conventionnels, les moteurs sans noyau n'utilisent pas de noyau de fer dans leur rotor. Cela permet certains avantages clés en termes de performances.

Comment sont construits les moteurs sans noyau

Dans un moteur à courant continu à noyau de fer typique, le rotor est constitué d'un noyau de fer entouré d'enroulements en cuivre. Le stator contient des aimants permanents. Lorsque le courant circule dans les enroulements du rotor, il génère un champ magnétique qui interagit avec les aimants du stator, provoquant la rotation du rotor.

Dans un moteur sans noyau, le rotor est construit sans noyau de fer. Au lieu de cela, les enroulements en cuivre sont enroulés selon un motif asymétrique spécial, comme un panier ou un nid d'abeilles. Ce modèle d'enroulement crée un cylindre creux autoportant, sans avoir besoin d'un noyau de fer. Les enroulements sont souvent maintenus ensemble avec de l'époxy.

Le stator, contenant des aimants permanents, se trouve à l’intérieur de ce « panier » rotorique. Lorsque le courant traverse le rotor, les champs magnétiques interagissent pour produire un couple.

Avantages de l'élimination du noyau de fer

Le retrait du noyau de fer offre plusieurs avantages clés pour les moteurs sans noyau :

• Faible inertie – Le manque de fer diminue fortement la masse et l'inertie du rotor. Cela permet une accélération et une décélération plus rapides.
• Efficacité – Les moteurs sans noyau peuvent atteindre des rendements supérieurs à 85%, bien supérieurs à ceux des moteurs à noyau de fer. Cela entraîne moins de gaspillage d’énergie et de chaleur.
• Couple doux – Le noyau de fer est une cause majeure d’ondulation du couple ou de dentage dans les moteurs. Un moteur sans noyau fonctionne très bien même à basse vitesse.
• Réponse rapide – La faible inductance d’un moteur sans noyau lui confère un temps de réponse très rapide aux changements de courant et de tension.
• Faible bruit – Les moteurs sans noyau produisent beaucoup moins de bruit audible que les moteurs à noyau de fer.

Applications des moteurs sans noyau

L'accélération, la précision et l'efficacité élevées des moteurs sans noyau les rendent bien adaptés aux applications telles que :

• Véhicules RC de loisir
• Drones et quadricoptères
• Robotique
• Équipement de positionnement de précision
• Équipement médical
• Machines de production automatisées

Dans l’ensemble, la technologie de moteur sans noyau permet des performances élevées dans un boîtier compact et léger – idéal pour les applications où un mouvement rapide et un contrôle dynamique de la vitesse sont essentiels.

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Vidéo pour les moteurs à courant continu sans noyau