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Commutation : Balais en graphite (GB) ou en métal précieux (EB)

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Urs Kafader
  • Mise à jour

Propriétés des systèmes de commutation des moteurs à courant continu à balais

Sur les petits moteurs à courant continu, on trouve deux types de systèmes de balais qui sont présentés ici à titre de comparaison. (Dans un moteur, il n'y a qu'un seul type !)

  Graphitb_rste.jpg
  Balais en graphite (GB)

  Edelmetallbuerste.jpg
Balais en métal précieux (EB)
  • convient mieux aux courants élevés que l'on trouve dans les moteurs de plus grande taille
  • également pour les pics de courant élevés et fréquents
  • dans les applications d'asservissement -> opérations typiques de démarrage et d'arrêt, opérations inversées, positionnement
  • ne conviennent pas aux petits courants
  • frottement plus élevé, courant à vide plus élevé
  • bruit audible plus élevé
  • émissions électromagnétiques plus élevées
  • coûts plus élevés
  • moins cher que la commutation graphite
  • plus facile à réaliser dans de petites dimensions -> moteurs plus petits
  • frottement très faible -> rendement élevé
  • faible bruit audible
  • faible interférence électromagnétique
  • chute de tension faible et constante sur le système de commutation
  • capacité limitée à supporter des courants de moteur élevés
  • dans les moteurs les plus petits et dans les applications qui n'exigent que de faibles courants -> typique : fonctionnement continu à des vitesses élevées, par exemple ventilateurs

Domaines d'application

Le tableau suivant donne les tendances générales et les valeurs d'expérience. En raison de la complexité des processus impliqués, des écarts peuvent se produire dans le cas d'application concret.

  • GB : commutation de balais en graphite
  • EBCLL : commutation de balais en métaux précieux avec CLL

Critères,
Qualification

Graphitb_rste.jpgGB

Edelmetallbuerste.jpgEBCLL
fonctionnement continu bonne espérance de vie bonne espérance de vie
fonctionnement start-stop adapté durée de vie réduite
fonctionnement inversé adapté mais durée de vie réduite espérance de vie réduite
courant de charge relatif pour
espérance de vie élevée		 plus élevée (50-80% du courant continu max.) plus petite (<50% du courant continu max.)
courant de charge absolu élevé  faible
courants de pointe bien adaptés, grâce à
Contenu en Cu du balai		 moins adapté
température max. du bobinage  125°C (...155°C)
 (liaison en fibre de verre) 		  85°C
 (collage au scotch) 
atmosphère (humidité,
gaz inertes, vide)		 sensible pas sensible
température ambiante élevée sensible à une forte humidité élevée pas sensible
température ambiante basse sensible à une forte humidité réduite pas sensible
 bruit, vibration bruyant silencieux
 prix  élevé faible

A savoir

Commutation en métal précieux

  • dans les petits moteurs
  • pour un fonctionnement continu à faible intensité

Commutation en graphite

  • dans les moteurs plus importants
  • pour un fonctionnement continu à des courants élevés
  • pour le démarrage, l'arrêt et le fonctionnement inversé

 

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