Moteur à induction ou moteur à balais de carbone : Quelle est la vraie différence ?

Les moteurs sont les travailleurs acharnés que nous ne voyons pas toujours. Ils se trouvent dans votre perceuse électrique et votre mixeur de cuisine. Ils sont également présents dans votre machine à laver et votre voiture. Mais tous les moteurs ne sont pas fabriqués de la même manière. Il en existe deux types que l'on voit souvent : le moteur à induction et le moteur à balais de carbone. Apprendre à les différencier peut vous être utile. Vous pouvez choisir le bon outil pour votre travail. Vous pouvez également comprendre pourquoi les objets que vous utilisez à la maison fonctionnent comme ils le font. Cet article vous expliquera tout cela de manière simple. Nous les examinerons côte à côte. Cela vous aidera à voir lequel est le mieux adapté aux différents travaux.

Qu'est-ce qu'un moteur à balais de carbone ?

Commençons par les faits. Un moteur à balais de carbone est un type de moteur à courant continu que l'on voit souvent. "CC" signifie courant continu. C'est le type d'énergie qui provient d'une batterie. La partie la plus importante de ce moteur est la brosse. Ce ne sont pas des brosses comme celles que l'on utilise pour le nettoyage. Il s'agit de petits blocs de carbone. Ils poussent sur une partie du moteur qui tourne.

Le rôle du balai est de transporter l'énergie électrique, appelée courant. Il reçoit cette énergie de la source d'alimentation. Il l'envoie à la partie du moteur qui doit tourner. Ces moteurs sont faciles à fabriquer. C'est pourquoi on les trouve dans toutes sortes d'objets. On les trouve dans une perceuse à main, un mixeur de cuisine ou un petit jouet. Sa conception simple lui permet d'être utilisé pour de nombreuses tâches. Ce moteur est un travailleur acharné dans les outils et les gadgets.

Qu'est-ce qu'un moteur à induction ?

Examinons maintenant l'autre type de moteur : le moteur à induction. Ce moteur n'est pas le même car il utilise du courant alternatif (AC). C'est le type de courant que vous obtenez à partir d'une prise murale. La différence la plus importante est qu'un moteur à induction n'a pas de balais. C'est pourquoi certains les appellent "moteurs sans balais".

Alors, comment peut-il fonctionner sans balai ? Un moteur à induction utilise la puissance des aimants. Il comporte une partie immobile, appelée stator. Lorsque le stator est alimenté, il crée un champ magnétique en rotation. Il s'agit d'une force invisible. Cette force fait tourner la partie du moteur qui tourne, le rotor. Les deux parties tournent sans jamais se toucher. C'est une conception très intelligente. Il est utilisé dans de nombreuses grosses machines, comme les machines à laver et les machines dans les usines.

Comment tournent-ils ? La principale différence dans leur fabrication

La principale différence entre ces deux moteurs réside dans la méthode qu'ils utilisent. La clé réside dans la manière dont ils transmettent l'énergie aux pièces en mouvement. L'action est totalement différente pour un moteur à induction et un moteur à balais de carbone.

Dans un moteur à balais de carbone, les pièces se touchent physiquement. Le balai de carbone touche une pièce appelée collecteur. Le collecteur tourne et les balais glissent dessus. Cela envoie un courant continu à différentes zones du rotor. C'est ce contact qui fait tourner le moteur. Il s'agit d'un système simple qui fonctionne bien. Il est utilisé depuis très, très longtemps.

Le moteur à induction est plus high-tech. Il utilise une idée appelée induction électromagnétique. Le stator produit un champ magnétique puissant et tournant. Ce champ magnétique crée ensuite un courant à l'intérieur du rotor, qui est un conducteur. Ce nouveau courant crée son propre champ magnétique. Les deux champs magnétiques se poussent et s'attirent l'un l'autre. Cela fait tourner le rotor. Il essaie de tourner aussi vite que le champ du stator. On a l'impression que c'est de la magie, car les pièces tournent mais ne se touchent pas.

Les moteurs à balais de carbone nécessitent-ils beaucoup d'entretien ?

Oui, ils ont besoin d'être entretenus. C'est l'un des principaux problèmes des moteurs à balais de carbone. La brosse frotte toujours sur une pièce en mouvement. C'est pourquoi elle se rétrécit avec le temps. C'est un peu comme le caoutchouc d'un pneu de voiture. Au bout d'un certain temps, le balai est complètement usé. Il faudra alors la changer. Si vous ne le remplacez pas, le moteur ne fonctionnera plus.

Cela signifie que vous devez procéder à l'entretien du moteur et du moteur à balais de carbone. Vous devrez peut-être aussi nettoyer la poussière de carbone qui s'accumule à l'intérieur du moteur. Un moteur à induction, en revanche, n'a pas de balais susceptibles de s'user. Cela lui confère une très longue durée de vie et un faible coût d'entretien. C'est l'une des principales raisons pour lesquelles ils sont choisis pour les applications qui nécessitent de fonctionner pendant une longue période sans interruption.

Les moteurs à induction sont-ils plus silencieux ? Le son et le fonctionnement des moteurs à induction

Si vous avez déjà utilisé une perceuse électrique, vous savez qu'elle peut faire beaucoup de bruit. Une grande partie de ce bruit provient du moteur. Le bruit d'un moteur à balais de carbone est dû au frottement du balai de carbone sur le collecteur en rotation. Ce frottement produit un bourdonnement ou un gémissement particulier. Ce bruit s'amplifie lorsque la vitesse augmente.

Un moteur à induction est beaucoup plus silencieux. Comme il n'y a pas de contact entre les balais, il fonctionne de manière beaucoup plus régulière. Le seul bruit que vous entendez généralement est un léger bourdonnement provenant du champ magnétique. Vous pouvez également entendre les roulements. Le moteur à induction est un excellent choix pour les appareils domestiques qui doivent être peu bruyants, comme les climatiseurs ou les réfrigérateurs. Le niveau de bruit est très faible.

Quel moteur a le plus de puissance de poussée et de couple ?

C'est là que les choses deviennent intéressantes. Le couple est la force de torsion d'un moteur. C'est la puissance qu'utilise une perceuse pour enfoncer une vis dans du bois dur. Un moteur à balais de carbone est très performant en termes de couple. Il peut produire un couple important dès qu'il est mis en marche.

Ce démarrage rapide et cette puissance immédiate sont les raisons pour lesquelles le moteur à balais de carbone est idéal pour les outils électriques. Lorsque vous appuyez sur le bouton d'une perceuse, vous voulez la puissance immédiatement. Un moteur à induction offre un couple puissant et régulier. Mais il met un peu plus de temps à atteindre sa pleine puissance. Il est connu pour sa puissance de sortie élevée lorsqu'il est utilisé sans arrêt. Il convient donc aux machines qui tournent à la même vitesse.

Qu'en est-il du changement de vitesse ? L'une d'entre elles est-elle plus facile à contrôler ?

La modification de la vitesse d'un moteur est importante pour de nombreux outils et machines. La vitesse d'un moteur à courant continu, comme le moteur à balais de carbone, est très simple à contrôler. Il suffit de modifier la tension de l'alimentation en courant continu. Plus la tension est élevée, plus la vitesse est importante. Une tension plus faible permet de réduire la vitesse. C'est pourquoi de nombreux outils à main sont équipés d'une gâchette qui permet de modifier la vitesse.

Il est plus difficile de contrôler la vitesse d'un moteur à induction. Sa vitesse est liée à la fréquence de l'alimentation en courant alternatif. Dans la plupart des maisons, cette fréquence ne change pas. Pour modifier la vitesse du moteur, vous avez besoin d'une pièce électronique spéciale. Cette pièce s'appelle un variateur de fréquence (VFD). Cette pièce peut modifier la fréquence de l'alimentation. Mais il complique le système et coûte plus cher.

Comment l'électronique contrôle-t-elle ces moteurs ?

Pour contrôler très précisément la vitesse et le couple d'un moteur, nous utilisons de l'électronique sur un circuit imprimé. Pour un simple moteur à courant continu, un élément que l'on voit souvent est un pilote à pont en H. Il permet de faire avancer ou reculer le moteur. Il permet au moteur d'avancer et de reculer.

Pour plus de contrôle, les personnes qui construisent des objets peuvent utiliser un pilote de moteur intégré. Une puce spéciale, comme la mc34933 d'une société comme TI, peut être placée sur une carte spéciale. Par exemple, le 【designs】frdm-34933evb est un carte d'extension freedom qui donne aux ingénieurs un grand contrôle. Il vous permet d'effectuer des opérations telles que la régulation du courant et la détection de décrochage (qui vous indique si le moteur est bloqué). Vous pouvez même mesurer la sortie de détection de courant. Cela vous permet de voir à quel point le moteur travaille. Cela permet de bien protéger l'ensemble de la machine. Ce type de commande vous permet d'effectuer des mouvements très fluides, appelés micro-pas. Il peut être utilisé dans une articulation de caméra ou une imprimante 3D. Le circuit de protection est une partie très importante d'un nouveau système de moteur.

Prix et durée de vie : quel moteur est le meilleur achat ?

Si l'on considère le prix, il y a une grande différence. Un moteur à balais de carbone coûte moins cher. Sa conception simple signifie qu'il est plus facile et moins coûteux à fabriquer. C'est ce qui permet de maintenir le coût de nombreux outils à main à un niveau peu élevé.

Un moteur à induction coûte presque toujours plus cher à l'achat. Mais il peut s'avérer un meilleur choix au fil du temps. Il n'y a pas de balais à changer et il ne nécessite pratiquement pas d'entretien. Son coût est donc très faible sur l'ensemble de sa durée de vie. Il est de construction solide et a une longue durée de vie. C'est donc le bon choix pour une machine importante sur laquelle vous devrez compter pendant de nombreuses années.

Quels sont les métiers qui utilisent un moteur à balais de carbone ?

Vous trouverez un moteur à balais de carbone dans de nombreux objets que vous utilisez tous les jours. Vous les voyez souvent dans un main outil. Voici quelques endroits où vous les verrez fréquemment :

• Outils électriques : Perceuses, scies, meuleuses et ponceuses. Leur petite taille et leur couple de démarrage élevé conviennent parfaitement à ces travaux.
• Articles de cuisine : Mélangeurs, mixeurs et moulins à café. Ils permettent d'obtenir rapidement une puissance élevée.
• Aspirateurs : Le moteur qui permet à l'aspirateur d'aspirer et de faire tourner la brosse de nettoyage est souvent un moteur à brosse en carbone.
• Autres objets portatifs : Sèche-cheveux et autres petits objets que vous pouvez transporter.

Ils conviennent bien aux travaux qui nécessitent beaucoup de puissance dans un espace réduit, même s'ils sont un peu bruyants. Ils sont souvent utilisés pour des travaux fréquents, mais pas toute la journée.

Quand choisir un moteur à induction ?

Le moteur à induction est le meilleur pour les travaux de longue durée. Il n'est pas comme un moteur à gaz. Un moteur électrique est silencieux et propre. Le moteur à induction est le plus silencieux et le plus propre de tous. Voici quelques travaux pour lesquels ils sont les plus efficaces :

Il s'agit d'applications qui doivent fonctionner silencieusement et sur lesquelles on peut compter. Elles peuvent fonctionner pendant des heures, des jours, voire des années. Le moteur à induction est conçu pour durer longtemps. Le choix entre un moteur à induction et un moteur à balais de carbone dépendra toujours de la tâche à accomplir. Chacun a ses propres avantages et les emplois qui lui conviennent.

Ce qu'il faut retenir

• Les moteurs à balais de carbone utilisent un vrai balai pour déplacer le courant continu. Ils offrent un couple important et sont bon marché, mais ils sont bruyants et doivent être réparés. Ils sont parfaits pour un outil manuel.
• Les moteurs à induction utilisent un champ magnétique tournant et n'ont pas de brosse. Ils sont silencieux, ont une longue durée de vie et nécessitent très peu de réparations. Ils sont parfaits pour les articles ménagers et les grosses machines.
• Contrôle : La vitesse d'un moteur à balais de carbone est simple à modifier. Un moteur à induction nécessite une électronique plus complexe pour modifier sa vitesse.
• Coût : Les moteurs à balais de carbone sont moins chers à l'achat. Les moteurs à induction coûtent plus cher au départ mais peuvent vous faire économiser de l'argent par la suite parce qu'ils durent longtemps et que vous pouvez compter sur eux.