L’IMPACT DU COUPLE ET DES CHARGES RADIALE ET AXIALE SUR LE CHOIX DU MOTEUR

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Rechercher et sélectionner un moteur pour une application spécifique peut souvent s’avérer difficile, car de nombreux fac-teurs doivent être pris en compte, notamment la tension requise, le courant et le diamètre maximum, la vitesse, l’efficacité et la puissance de l’application. L’équilibre entre ces critères et d’autres exigences uniques de l’application contribuera au choix du moteur idéal. C’est pourquoi il est essentiel d’établir une collaboration entre la solution motorisée et les ingénieurs concepteurs dès le départ.

Lorsque vous vous adressez pour la première fois à un fabricant de moteurs miniatures pour obtenir de l’aide dans le proces-sus de sélection des moteurs, une des premières questions à traiter est le point de fonctionnement spécifique de l’application, ou le couple et la vitesse de l’application. La compréhension de la charge sur le moteur aidera à identifier la puissance du moteur nécessaire et les accessoires du moteur requis. Il est également essentiel d’examiner l’intégration du moteur dans l’application, car différents types de charges peuvent avoir un impact considérable sur la durée de vie et la fiabilité d’un moteur ou sur la conception requise du moteur.

Nous allons étudier la charge de couple, la charge radiale et la charge axiale, qui sont trois types différents de charges présentes dans les applications courantes de moteur miniature. Nous expliquerons également pourquoi ces charges sont cruciales dans le processus de sélection du moteur.

MISE EN AVANT DE LA CHARGE DE COUPLE

Description de la charge de couple

Le couple est la quantité de force rotative générée par un moteur pendant son fonctionnement (Schéma 1). Étant donné que l’objectif d’un moteur est habituellement de convertir l’énergie électrique (Pelec = tension x courant) en énergie mécanique (Pmech = couple x vitesse de rotation), la charge de couple est présente dans presque toutes les applications de moteurs rotatifs.

Charge de couple et sélection du moteur

Dans la plupart des cas, il ne suffit pas de sélectionner un moteur en fonction de la valeur de couple « x » requise. Le couple (et la vitesse) requis dans une application doit être compris sur l’ensemble du cycle de fonctionnement, car le moteur doit fournir la puissance mécanique nécessaire sans surchauffe. Cela signifie que le fabricant de moteurs vous demandera souvent de fournir le cycle de fonctionnement exact que le moteur devra subir, car cela permet d’analyser la température maximale que le moteur peut atteindre avant la surchauffe. Vous trou-verez un exemple à ce sujet au Schéma 2.

N’oubliez pas que le choix du moteur adéquat nécessite non seule-ment de comprendre la valeur de couple requise, mais aussi le profil de couple-vitesse sur l’ensemble d’un cycle de fonctionnement et son facteur de service.

CONTACTEZ UN INGÉNIEUR

Impact of Torque Radial and Axial Loads
Schéma 1 : Couple de charge sur un modèle simplifié de moteur à courant continu à balais
Schéma 2 : Cycle de fonctionnement type d’un moteur utilisé dans un outil électrique industriel
Schéma 3 : Exemple d’une transmission par courroie
Schéma 4 : Charge radiale sur un moteur BLDC à l’aide de deux roulements à billes
Schéma 5 : Engrenage à vis sans fin composé d’un arbre à vis sans fin (entraîné par le moteur) et d’une roue à vis sans fin en bronze
Schéma 6 : Conception type de précharge à ressort pour un moteur BLDC (arbre lié au diamètre intérieur du roulement à billes avant)
Schéma 7 : Parcours de la force lors d’un emmanchement (arbre lié au diamètre intérieur du roulement à billes avant)