Petits, mais puissants: Comment les moteurs BLDC plats offrent de meilleures performances dans un encombrement réduit

DELTA LINE, l’un des principaux fabricants de solutions de commande de mouvement, offre une large gamme de moteurs BLDC plats adaptés à des secteurs allant de l’agriculture aux appareils médicaux. Nous venons de lancer une série de moteurs plats avec codeurs intégrés, pour une régulation en boucle fermée de la position ou de la vitesse.

La conception conventionnelle des moteurs à courant continu sans balais (BLDC) consiste en un stator bobiné qui loge le rotor contenant des aimants permanents. Mais les applications soumises à de strictes contraintes d’espace rendent difficile l’installation d’un moteur BLDC classique sans sacrifier les performances. Pour répondre au besoin de performances élevées et de taille compacte, Delta Line offre une alternative au moteur BLDC classique, une série de moteurs sans balais comportant une conception plate, ou axialement plus courte, qui offre un rapport puissance-volume exceptionnel.

Les moteurs BLDC plats sont parfois appelés moteurs à « rotor externe » ou « rotor extérieur », car leur construction est quelque peu opposée à celle d’un moteur BLDC classique. Dans la conception plate, ou à rotor externe, le rotor est la partie externe, et le stator est logé à l’intérieur du rotor. Cela permet au moteur d’être axialement plus court qu’un moteur classique, ce qui rend les moteurs BLDC plats particulièrement idéaux pour les applications où la longueur du moteur est critique.

La construction du rotor extérieur offre également plusieurs améliorations de performance par rapport à la conception du moteur BLDC classique. Le plus remarquable de ces avantages est lié à la taille du rotor. Pour que le stator réside à l’intérieur du rotor, le rotor d’un moteur BLDC plat doit être plus grand que celui d’un moteur BLDC conventionnel. Un rotor plus grand signifie un entrefer plus grand, ce qui fournit un « bras de levier » plus grand pour la production de couple. Cela signifie que les moteurs à rotor externe peuvent produire plus de couple que leurs homologues classiques à rotor interne. Combinez cette production de couple plus élevée avec la taille globale plus petite du moteur et le résultat est une densité de puissance inégalée.

La conception du rotor plat et externe permet également de construire le moteur avec un nombre plus élevé de pôles, ce qui non seulement augmente le flux magnétique (contribuant ainsi à la production de couple), mais permet également de réguler précisément le moteur à faible vitesse. Le nombre de pôles plus important, combiné à l’inertie plus élevée du rotor plus grand, réduit l’ondulation de couple, pour un fonctionnement extrêmement souple.

Une large gamme d’applications bénéficie de la taille réduite, du couple plus élevé et du fonctionnement plus souple des moteurs BLDC à rotor externe plat, des grands équipements agricoles aux AGV (véhicules à guidage automatique). Les applications pour lesquelles les moteurs BLDC plats sont souvent le meilleur et parfois le seul choix sont celles qui exigent des performances élevées dans un format extrêmement compact. Les articulations de robot et les outils portatifs, en particulier, bénéficient d’un facteur de forme réduit et d’une excellente régulation à faible vitesse, où la sécurité est primordiale. De plus, la production d’un couple extrêmement régulier et les conceptions de rotor plat et externe à bonne dissipation thermique, en font la solution idéale pour les petits appareils médicaux tels que les pompes et les respirateurs à purification d’air assistée (PAPR), où une régulation précise et le confort du patient sont essentiels.

Delta Line offre des moteurs BLDC à rotor externe plat dans des tailles allant de 20 mm à 90 mm, avec un couple nominal allant jusqu’à 1 Nm. Et nous avons récemment introduit des moteurs plats de taille 60 et 90 mm avec codeurs intégrés, pour les applications qui utilisent une régulation en boucle fermée pour les plus hauts niveaux de précision. Le codeur magnétique intégré présente 4 096 comptes par révolution (CPR) et peut fournir un retour incrémental ou absolu. Grâce au codeur intégré, vous bénéficiez d’une régulation précise de la position ou de la vitesse sans avoir à vous soucier de composants supplémentaires, de l’intégration et des efforts de configuration.