Structure de base et principe de fonctionnement du moteur couple à courant continu

Les moteurs couple à courant continu sont largement utilisés dans des industries telles que la fabrication mécanique, les textiles, la fabrication du papier, le caoutchouc, les plastiques, les fils métalliques et la fabrication de câbles.

Un moteur couple à courant continu est une forme spéciale de servomoteur à courant continu, utilisant principalement une excitation à aimant permanent. Ses exigences de base sont similaires à celles des servomoteurs DC. Afin d'obtenir un couple de sortie élevé et une faible vitesse, ils sont généralement conçus avec une structure plate. Le rapport entre la longueur du noyau de l'induit du moteur et son diamètre extérieur est très faible. Pour garantir un fonctionnement stable, le couple de sortie du moteur ne doit pas dépasser le couple de décrochage maximum, également appelé couple de décrochage maximal. Le courant d’induit correspondant au couple de décrochage maximal est appelé courant de décrochage maximal. Si le courant d'induit dépasse le courant de décrochage maximal, le moteur se démagnétisera et nécessitera une remagnétisation pour fonctionner normalement. Pour réduire les fluctuations de couple et de vitesse, le stator est conçu avec plusieurs paires de pôles magnétiques et l'induit est équipé d'un plus grand nombre de fentes, de segments de collecteur et de conducteurs en série. L'ondulation du couple ΔM représente la variation du couple de sortie à différentes positions de l'induit.

Les moteurs couple à courant continu adoptent une structure plate à grand alésage intérieur, ce qui est avantageux pour monter directement le moteur sur l'arbre de charge, améliorant ainsi la rigidité de l'accouplement du système. Cela permet au système de répondre rapidement, d'élargir la bande passante, de fonctionner de manière stable et de répondre aux exigences de performances dynamiques.

La constante du moteur KL est un indicateur important d'un moteur couple, représentant le rapport du couple de décrochage maximal à la racine carrée de la puissance de décrochage maximale d'entrée (kgf·cm/W1/2). KL reflète non seulement l’efficacité du moteur lui-même, mais prend également en compte la puissance consommée par le moteur.

La structure globale d'un moteur couple à courant continu peut être divisée en deux types : modulaire et assemblé. Le type modulaire se compose du stator, de l'induit et du porte-balais comme composants principaux, l'utilisateur sélectionnant les pièces de support restantes en fonction des exigences d'installation. Le type assemblé est similaire à un moteur conventionnel, le moteur formant une seule unité indépendante.

Pour surmonter les inconvénients liés à l'utilisation de balais et de collecteurs dans les moteurs couple à courant continu, des moteurs couple à courant continu sans balais ont été développés à la fin des années 1970. Le principe et la structure des moteurs couple à courant continu sans balais sont similaires à ceux des moteurs à courant continu sans balais.