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Concept
Moteur sans balais
Résumé
Un moteur sans balais, ou « moteur brushless », ou machine synchrone auto-pilotée à aimants permanents, est une machine électrique de la catégorie des machines synchrones, dont le rotor est constitué d'un ou de plusieurs aimants permanents et pourvu d'origine d'un capteur de position rotorique : capteur à effet Hall, synchro-résolver, codeur rotatif (par exemple codeur incrémental), ou tout autre système permettant l'auto-pilotage de la machine.
Vu de l'extérieur, il fonctionne en courant continu. Son appellation (de l'anglais brushless) vient du fait que ce type de moteur ne contient aucun collecteur tournant et donc pas de balais. Toutefois un système électronique de commande doit assurer la commutation du courant dans les enroulements statoriques. Ce dispositif peut être, soit intégré au moteur pour les petites puissances, soit extérieur sous la forme d'un convertisseur de puissance de type onduleur. Le rôle de l'ensemble capteur plus électronique de commande est d'assurer l'auto-pilotage du moteur, c'est-à-dire l'orthogonalité du flux magnétique rotorique par rapport au flux statorique, rôle autrefois dévolu à l'ensemble balais-collecteur sur une machine à courant continu.
Ce type de moteur électrique élimine tous les inconvénients du moteur à courant continu classique : problèmes de commutation au niveau du collecteur, défrettage, inertie, refroidissement (les pertes joules étant situées au stator elles sont plus faciles à évacuer), puissance massique nettement plus grande, géométrie, durée de vie ; en particulier l'indice de protection (IP) peut être augmenté par rapport aux machines à courant continu du fait de l'absence de balais.
À performances égales, son rendement est toujours meilleur, ceci étant dû en partie à l'absence de pertes mécaniques et électriques liées aux balais (surtout lors de faibles charges). Mais aussi la plupart du temps à son inertie notablement réduite par rapport à une machine équivalente à courant continu, ce paramètre étant prépondérant dans de nombreuses applications, en particulier dans les phases d'accélération et de freinage.
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