Moteur brushless DC

[jojo66]

Bonjour à tous...
Y a t'il une difference et surtout un interet à s'equiper de machines avec ce genre de moteur brushless DC(500w) pour un petit tour et une petite fraiseuse d'etabli ?
J'envisage de m'equiper en machines de chez Multirex. Savez vous si ces machines en sont equipées
merci
Joel

 

[fred250]

Je suppose que tu sous entend brushless DC avec variateur de vitesse, en théorie ça parait sympa mais en réalité ça manque de couple pour les petites vitesses et beaucoup on eue des soucis avec des cartes électronique qui grille.
Donc il faut mieux opté pour un tour avec un changement de vitesse par courroie, ou mieux si ça rentre dans la budget par boite de vitesse.
Après il est toujours possible de remplacé le moteur monophasé par un triphasé avec variateur de fréquence, ça permet de changer moins souvent de vitesse mais en ayant du couple a basse vitesse grâce a a la démultiplication.

 

[YvesP]

Bonjour

En fait la réponse est tres simple;
je la connais car j'ai fais quelques recherches il y a peu de temps pour savoir quel type de moteur choisir.

les machines outils sont principalement équipées de 3 type de moteurs
les moteurs à charbon
les moteurs asynchrones
les moteurs brushless

Si nous comparons les principales diférences voila ce que nous obtenons :


Moteur Brushless
Encombrement ; Faible
poids : Faible
Maintenance : Inexistante
Fiabilité : Excellente
Contrôle vitesse : Très précis
Couple à basse vitesse : Important et stable
Stabilité : Bonne
Capacité de surcharge : Haute
Interférences électromagnétiques :Faible


Moteur a charbons
Encombrement : Moyen
Poids : Moyen
Maintenance : Régulière
Fiabilité : Bonne
Contrôle vitesse : Précis
Couple à basse vitesse : Faible et instable
Stabilité : Moyenne
Capacité de surcharge : Faible
Interférences électromagnétiques : Haute


Moteur Asynchrone
Encombrement : Fort
poids : Lourd
Maintenance : inexistante
Fiabilité : Bonne
Contrôle vitesse : Aucun contrôle
Couple à basse vitesse : Néant
Stabilité : Bonne
Capacité de surcharge : Haute
Interférences électromagnétiques : Faible



Voila
Je suis désolé mais le tableau que j'avais est un document papier et je n'ai pas de scanner. mais cela vous donnera une idée assez précise sur les différences entre ces différentes motorisation.


Cdlt
yves

 

[fred250]

En lisant le tableau de Yves je viens de me rendre compte que je crois avoir dit une connerie, les fraiseuses chinoise a vario qui pose problèmes on plutôt un moteur a charbon.
Les possesseurs de machines équiper d'un brushless pourrons faire par de leur retour d’expérience afin de savoir si les moteurs brushless et leur électronique chinoise son a la hauteur.

 

[coredump]

Non les moteurs brushless ont aussi des problèmes de contrôleurs. En fait la fiabilité ne dépends que de ça pratiquement. De plus les moteurs sont souvent sous dimensionnés coté dissipation (on retrouve les mêmes limites qu'un asynchrone tri en fait). La différence est surtout la taille car ils utilisent des aimants permanents la ou un asynchrone a une cage d’écureuil.

Une petite erreur Yves dans ton tableau, les moteurs asynchrones triphasé sur variateur ont un couple pratiquement identique au brushless si le variateur est de qualité (vectoriel), et la fiabilité est un cran au dessus.

Mais rien ne vaut une boite de vitesse, surtout sur un tour. Car la puissance reste constante, alors que sur un variateur elle diminue proportionnellement a la vitesse.

 

[erolhc]

Bonjour

Un BLDC a un couple constant sur toute sa gamme de vitesse il me semble

 

[YvesP]

Bonjour

En fait, comme je l'ai précisé dans ma réponse, je ne suis pas l'auteur du tableau.
Je ne dit pas cela pour me défausser et me soustraire aux erreurs que j'ai copié mais pour dire que ce tableau ne parle que des caractéristiques des moteurs et ne prend pas en compte les systèmes de démultiplication qui améliorent considérablement le couple de tout moteur quel que soit son type.

Comme vous le savez sans doute, je fais essentiellement de la robotique et du RC. Nous utilisons énormément ces moteurs car ils ont effectivement un rapport poids / puissance qu'aucun autre moteur n'arrive à atteindre. Ils ont (toujours dans les applications que je connais bien) la possibilité d'être contrôlé de façon très fine.
(Lorsque sur un drone de 6 ou 8 moteurs Brushless la stabilité et l'assiette de l'engin n'est obtenue que pas l’accélération ou le ralentissement d'un ou de deux moteurs sur l'ensemble et qu'il est donc possible d'augmenter la vitesse d'un moteur de 15t/mn pendant une fraction de seconde puis de reprendre sa vitesse nominale nous pouvons parler je pense de fiabilité de contrôle pratiquement irréprochable.
Maintenant, c'est comme pour tout, il existe des moteurs Suisses ou Allemands ou Américains excessivement fiable et garantie par le constructeur (Mais cela a un prix) et il existe des clones chinois à bas prix qui ne comportent aucune garantie et qui sont moins cher certes, mais avec qui il est préférable de commander 8 moteurs si on en a besoin de 6 ou 10 si on en a besoin de 8 car les caractéristiques peuvent changer d'un exemplaire à l'autre;

Si il en est ainsi pour les moteurs d’hélicoptères ou de drones ou de voiture RC, je suppose qu'il en est de même pour les moteurs de machines outils. (Mais là, je n'ai pas d'expérience).
Mais ce qui est certain, c'est que oui, un moteur brusless a un couple constant sur l'ensemble de sa plage de vitesse.

Par contre, ce qui est certain, c'est que les caractéristiques théoriques d'un moteur Brusless correspondent assez fidèlement au tableau que j'ai recopié. Il est bien sur fort possible (voir certain que le couple obtenu par une boite de vitesse compense largement les différences théoriques d'un moteur Asynchrone.
toujours théoriquement, il n'y a qu'avec un moteur brusless qu'il est possible de demander une vitesse au tour près et de l'obtenir quel que soit l’effort que le moteur doit fournir car le contrôleur va compenser (en restant dans les normes du moteur bien sur). Et encore une fois, ce que je dit sur les brusless est vrai pour les applications avec lesquelles je les utilisent. Il est toutefois possible que les caractéristiques d'une machine outils changent la donne. Mais très honnêtement, je ne vois pas la différence mis à part la taille et le couple qui sont forcément différent, le reste "devrait" être identique non ?
Mais votre expérience doit être différente, donc merci pour cette mise au point.
Merci

Cdlt
Yves

 

[coredump]

Le couple est constant oui, de même sur un moteur asynchrone il est relativement constant sauf a vitesse très faible.
Mais du coup la puissance est proportionnelle a la vitesse (P=c*w). C'est d'ailleurs un truc que les journalistes ont du mal a saisir lorsqu'ils parlent des voitures électriques.
C'est pour ça que sur les gros centres d'usinage on a des puissances moteurs énormes, afin d'avoir une puissance encore suffisante a faible vitesse.

 

[erolhc]

Pour les tours ou fraiseuses chinois tant qu'à choisir mieux vaut prendre un moteur brushless que l'équivalent en brushed : il semble que la majorité des problèmes moteur/drivers viennent des machines équipées avec ce dernier type (brushed)

@coredump : c'est bien parce que tu as besoin de puissance à faible vitesse qu'il faut un moteur puissant pas parce que le couple s'effondre et à haute vitesse ton moteur sera surdimensionné (surpuissant) pour les besoins car le couple sera toujours le même

 

[stanloc]

Bonjour,
Je suis désolé mais un point important manque dans vos explications à savoir un moteur mais pour quel usage ??????
Déjà j'entrevoie deux applications dans vos descriptifs et qui constituent deux domaines très différents. D'abord l'entrainement de quelque chose à vitesse variable mais en gardant un couple suffisant et ensuite la motorisation d'un axe de machine outil pour faire du positionnement. De mon point de vue acquis par mon expérience (au moins avec certains moteurs) peu importe le moteur l'important [/b]c'est ce qui va avec. Si vous voulez faire tourner une broche de tour sur une plage assez large de vitesse en conservant du couple il n'y a qu'une solution c'est de placer votre moteur dans une boucle d'asservissement avec un vrai capteur tachymétrique ensuite le type de moteur, c'est surtout une question de budget et de compétence pour faire les réglages. Si vous voulez faire du positionnement c'est pareil peu importe le moteur -brushless ou DC à charbons- tout est dans la chaine d'asservissement qui est différente selon le moteur. Attention YvesP, si je ne m'abuse les moteurs brushless utilisés sur modèles réduits d'avions par exemple sont d'un genre différent de ceux utilisés dans l'industrie sur machine-outils et leur "driver" est aussi différent. Autant que je sache les premiers ont leur rotor à aimants permanents à l'extérieur et les seconds ont les leurs à l'intérieur. Cela a au moins une conséquence c'est au niveau refroidissement. Les moteurs asynchrones ( ou synchrones comme sur les TGV récents) sont "drivés" par des électroniques plus ou moins élaborées au niveau de l'asservissement et cela fait toute la différence. Mais en fait il y a de plus en plus un mélange des genres actuellement dans tous ces moteurs sans balais au point que des moteurs pas à pas 3 phases (la dernière tendance) sont aussi de structure et fonctionnement assez similaire. Tout est dans la "cuisine" que les électroniciens emploient pour driver les moteurs.
Stan

 

[Fred69]

Les possesseurs de machines équiper d'un brushless pourrons faire par de leur retour d’expérience afin de savoir si les moteurs brushless et leur électronique chinoise son a la hauteur.

Je n'ai pas encore eu de problème de "puissance" à bas régime, ni avec un brushless, ni avec un moteur à balais.
Quand à l'électronique, elle n'a pas encore failli.
Le seul problème sont les charbons (sur les moteurs à balais) qui s'usent vite et sont vendus à prix d'or par les revendeurs: 60 € le jeux de balais pour un moteur de BF20 alors que ça vaut moins de 10€.
Je pense qu'il est préférable de se tourner vers le moteur brushless quand c'est possible.

 

[Turbo Gros Michel S.A.]

C'est pour ça que sur les gros centres d'usinage on a des puissances moteurs énormes, afin d'avoir une puissance encore suffisante a faible vitesse.

Non : c'est afin d'avoir un couple suffisant à faible vitesse...
A faible vitesse, par def de la puissance en rotation, la puissance est faible

 

[ludique]

Bonjour..
Je possède 2 machines SIEG équipées de moteurs sans balais de 1kw, jamais eu aucun souci....De plus, très stable en régime et d'un couple suffisant si l'on reste dans les capacités de la machine telles que définies par le constructeur..

 

[Anonymous]

Le problème c'est que plus l'outil est gros, moins il faut de vitesse et plus il faut de couple, avec une vitesse de coupe identique.
C'est pour cela que théoriquement avec les mêmes paramètres de coupe, on trouvera quasi la même puissance pour 2 fraises de taille différentes,
mais 2 vitesses et 2 couples différents.
les formules sont ici

Edit: Contrairement à ce que j'ai dit, il faut plus de puissance pour une grosse fraise, elle enlève plus de matière.

 

[YvesP]

Super ton outils de calculs.

Juste attention, il fonctionne parfaitement sur Internet Explorer mais (chez moi) ne fonctionne pas avec Firefox.
Pouvez vous me dire si c'est la même chose pour vous ?

Merci

cdlt
Yves

 

[jojo66]

Merci à tous pour ces réponses trés partagées.
Je note quand même que les moteurs bruscless ont le vent en poupe...!
Les utilisateurs de machines d'établis peuvent ils me dire le résultat au niveau sonore.
j'ai trouvé sur la toile un site http://www.arceurotrade.co.uk/default.aspx qui pratique des prix super et ou les petites machines "le super mini C3 en tour et la petite fraiseuse sieg SX2 sont equipés d'un brushless DC.
Le hic c'est le montant du transport et la garantie.C'est loin la GB et en cas de problème le retour reste à ma charge
Par contre, l'écart de prix n'est pas négligeable per rapportà la France pour avoir l'equivalent : Ca fait quand même réflechir sachant que l'on ne tombe pas en panne forcement tous les jours...
Joel