I. Connaissance de base du moteur

1. Définition du moteur

Un moteur, communément appelé « moteur », est un dispositif électromagnétique qui convertit ou transfère de l'énergie électrique grâce au principe de l'induction électromagnétique. Dans les circuits électriques, il est désigné par la lettre M. Sa fonction principale est de générer un couple moteur, servant de source d'énergie aux appareils électriques et à divers dispositifs mécaniques.
2. Classification des moteurs
Les moteurs peuvent être classés en fonction de l'alimentation électrique, de la structure, du principe de fonctionnement, de l'utilisation, etc. Maintenant des exemples de méthodes d'alimentation électrique

Par alimentation	dynamo à courant continu	CC brossé	Moteur à courant continu à aimant permanent
			Moteur à courant continu électromagnétique
		CC sans balais	Moteur à courant continu à aimant permanent de terres rares
			Moteur à courant continu à aimant permanent en ferrite
			Moteur à courant continu à aimant permanent Alnico
	dynamo a-c	machine monophasée
		machine triphasée

3. Type de moteur et application de notre société

3.1 À l'heure actuelle, notre société dispose principalement d'un moteur brossé à micro-aimant permanent CC (basse tension CC et haute tension CC), d'un moteur sans balais, d'un moteur CA haute tension, d'un moteur réducteur de vitesse (moteur à boîte de vitesses), etc.

3.2 Les produits sont largement utilisés dans les appareils électroménagers, les équipements médicaux, les appareils audiovisuels, les produits de soins personnels, les équipements de communication, les jouets électriques, les équipements de fitness, les outils électriques et les accessoires automobiles. Ils sont également essentiels pour diverses applications telles que les aspirateurs, les sèche-cheveux, les lecteurs DVD, les brosses à dents électriques, les appareils de massage, les rasoirs, les mixeurs, les presse-agrumes, les modèles d'avions télécommandés sans fil, les voitures télécommandées, les jouets électriques, ainsi que les composants automobiles critiques, notamment les vitres électriques, les rideaux et les rétroviseurs.

 

II. Structure et principe de fonctionnement du moteur à courant continu

1. Principe de fonctionnement du moteur à courant continu :

Un moteur à courant continu repose sur le principe selon lequel un conducteur de courant est soumis à une force électromagnétique dans un champ magnétique. La conversion d'énergie est la conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique, et vice versa (par exemple, un générateur à manivelle)

2. La structure principale du moteur à courant continu

Le moteur à courant continu est composé de deux parties : le stator fixe et le rotor rotatif. Il existe un certain espace entre le stator et le rotor (appelé entrefer).

2.1. Stator

La fonction du stator d'un micro moteur à courant continu est de générer un champ magnétique et de servir de support mécanique au moteur. Il est généralement composé de deux parties : l'ensemble coque et l'ensemble capot arrière.

2.1.1. Les composants du boîtier comprennent principalement le boîtier et les aimants, qui jouent principalement le rôle de support mécanique et de circuit magnétique. Parfois, un anneau de protection magnétique est ajouté pour améliorer le circuit magnétique.

2.1.2. L'ensemble stator contient un dispositif à balais et un couvercle arrière (en fer ou en plastique).

Le dispositif à balais de charbon sert principalement à fixer le balai de charbon. Grâce au contact glissant entre le balai électrique et la surface du collecteur, la direction du courant dans la bobine du rotor est modifiée et l'enroulement de l'induit rotatif est connecté au circuit externe.

2.2. Rotor

Le rotor, également connu sous le nom d'induit, est principalement composé d'un arbre, d'un noyau d'induit, d'un enroulement d'induit et d'un collecteur. 2.2.1. La fonction de l'arbre est de transmettre le couple.

2.2.2. Le noyau d'induit fait partie du circuit magnétique du moteur et également un composant qui supporte la force électromagnétique.

2.2.3. L'enroulement d'induit sert à générer une force électromotrice induite et à produire un couple électromagnétique via le flux de courant, permettant la conversion d'énergie mécanique-électrique. En tant que composant central des moteurs à courant continu, ces enroulements sont généralement enroulés avec des conducteurs circulaires isolés dans des fentes le long du noyau de fer selon des modèles spécifiques. Les bobines sont connectées au collecteur.

2.2.4. La fonction du collecteur est le redressement mécanique, c'est-à-dire que dans un moteur à courant continu, il convertit le courant continu appliqué en courant alternatif dans l'enroulement.

3.Schéma d'explosion du moteur (Annexe 1)

4.Principes du code moteur de notre entreprise (Annexe 2)

III. Caractéristiques de base du micro moteur DC

1. 1. Termes de base du moteur :

1. Tension nominale : la tension entre les bornes du moteur lorsque le moteur fonctionne à la tension nominale.

2. Vitesse à vide : vitesse obtenue lorsqu'aucune charge n'est appliquée à la tension nominale.

3. Courant à vide - courant de charge : le courant consommé sous la tension nominale.

4.Puissance nominale : fait référence à la puissance mécanique de sortie du moteur en fonctionnement nominal, c'est-à-dire la puissance de sortie à l'extrémité de l'arbre.

5. Courant nominal : le courant entre les bornes du moteur sous la tension nominale et la charge nominale.

6. Couple nominal : le couple de sortie de l'arbre du moteur à l'état nominal.

7. Vitesse nominale : vitesse obtenue à la tension nominale et à la charge nominale.

8. Efficacité : rapport entre la puissance mécanique produite par le moteur et la puissance électrique absorbée à pleine charge, généralement exprimé en pourcentage.

9. 9. Courant de blocage : la valeur du courant du stator lorsque l'arbre du moteur est bloqué et que l'extrémité du stator reçoit la tension nominale.
10. 1. Couple de bloc : le couple produit par l'arbre du moteur lorsque l'extrémité du stator reçoit la tension nominale

11. 2. Élévation de la température et limite d'augmentation de la température

Lorsque le moteur tourne, il y aura des pertes qui seront converties en énergie thermique et feront monter la température de chaque partie du moteur. La différence de température entre la température d'une certaine partie du moteur et la température du milieu environnant est appelée élévation de température de cette partie.

Lorsqu'un moteur fonctionne aux conditions nominales pendant une période prolongée, la limite d'échauffement admissible devient le seuil thermique pour tous les composants une fois la stabilisation atteinte. Pour les enroulements en particulier, cette limite de température dépend principalement de la résistance thermique de la structure isolante et de la température ambiante, tout en étant également influencée par les méthodes de mesure. Les techniques couramment utilisées incluent la mesure de la résistance et la détection basée sur un thermomètre.

3. 3. Catégorie d'isolation :

4. utilisé pour indiquer le degré de résistance à la température et la température de fonctionnement admissible du matériau isolant utilisé dans le moteur. Les matériaux d'isolation couramment utilisés dans le moteur sont divisés en 5 qualités A, E, B, F et H en fonction de leur résistance thermique.

qualité d'isolation	A	E	B	F	H
Température de résistance à la chaleur	105 ℃	115 ℃	130 ℃	155 ℃	180 ℃

La résistance thermique mentionnée ci-dessus n'est pas absolue, mais indique seulement qu'il peut être utilisé pendant une longue période à cette température. Lorsque la température de fonctionnement dépasse la température de fonctionnement maximale autorisée, la durée de vie diminue de façon exponentielle avec l'augmentation de la température. Par conséquent, en fonctionnement normal du moteur, la température du point le plus chaud de l'isolation de l'enroulement ne doit pas dépasser la température limite indiquée dans le tableau.

Le test montre que lorsque l'enroulement atteint une certaine température, la durée de vie de l'isolation est réduite de moitié à chaque fois que la température augmente de 8 ℃.

Généralement, la plupart des moteurs utilisent une isolation de qualité E-grade et B-grade. Les moteurs utilisés dans des situations de températures élevées sont souvent dotés d'une isolation de qualité F-ou H-.

Remarque : Les micromoteurs de notre société (K10, M20, N20 030 130 260) utilisant des feuilles isolantes ont une résistance thermique réelle de seulement 70-80℃. Certains modèles spécifient une plage de température de -10℃ à 60℃ dans leurs spécifications. En revanche, les moteurs utilisant de la poudre isolante (365,380,540) peuvent résister à des températures allant jusqu'à 130℃. Les moteurs haute tension comme les modèles 7712, 7912 et 9912 dépassent même 155 ℃ en termes de tolérance de température.

Si un produit ne répond pas aux exigences de tolérance de température du client, un ajustement du matériau d'isolation du moteur peut être mis en œuvre lorsque la différence de température est minime. En cas d'augmentation de température causée par une surcharge (dépassant les valeurs de charge normales), il est obligatoire de remplacer le moteur par un moteur ayant une capacité de couple plus élevée. 4. Mode de fonctionnement : indique l'état de fonctionnement du moteur. Les types courants incluent :

5. 5.Classe de protection :

6. utilisé pour indiquer la forme de protection du moteur, désignée par « IP », telle que IP23, IP54, IP55, etc. 5. Classe de protection : utilisée pour indiquer la forme de protection du moteur, exprimée par « IP », telle que IP23, IP54, IP55, etc.

Le premier anti-solide numérique		Le deuxième anti-liquide numérique
0	Aucune protection	0	Aucune protection
1	D≥50mm, par ex. main.	1	90° Goutte d'eau, comme de la condensation
2	D≥12,5, comme doigt	2	Gouttes d'eau avec un angle d'inclinaison ≤15°
3	D≥2,5 mm, comme des outils ou des fils	3	Pulvériser de l'eau avec une inclinaison vers le bas de ≤60
4	D≥1,0 mm, comme un fil ou un bâton	4	Pulvérisation d'eau dans toutes les directions, éclaboussures d'eau
5	poussière	5	Jet d'eau dans toutes les directions, colonne d'eau
6	Densité de poussière de 20 mPa	6	Jet d'eau puissant dans toutes les directions, colonne d'eau à haute pression
Définition du code IP		7	Immersion de courte durée, profondeur d'eau 0,15 m ~ 1 m
		8	Immersion chronique dans l'eau

6. 6. Niveau d'étincelle

Niveau d'étincelle	Caractéristiques des étincelles	Etat du collecteur et du balai	Modes de fonctionnement autorisés
l	non-étincelle	Il n'y a pas de marque noire sur le collecteur,
1¼	Seul un petit nombre de points d'étincelles intermittents sont présents au bord de la brosse.	Aucune brûlure sur la brosse	Il peut fonctionner en continu
1½	La majeure partie du bord de la brosse présente une étincelle granulaire continue et relativement clairsemée.	Il y a des marques noires sur le collecteur (qui peuvent être effacées avec de l'essence) ; légères traces de brûlures sur les pinceaux	Il peut fonctionner en continu
2	Le bord de la brosse présente une étincelle granuleuse dense à tous ou à la plupart des endroits	Il y a de sérieuses traces noires sur le collecteur (qui ne peuvent pas être éliminées par le lavage à l'essence) ; il y a des traces de brûlures sur les pinceaux	Cela est autorisé à se produire sous une charge d'impact et une surcharge de courte durée.
3	Il y a une forte étincelle semblable à une langue le long du bord du pinceau, accompagnée d'un crépitement.	Il y a de sérieuses marques noires et des marques de brûlure sur le collecteur (qui ne peuvent pas être éliminées par le lavage à l'essence) ; les pinceaux sont brûlés et endommagés	Il est autorisé uniquement au moment du démarrage direct ou de l'inversion, mais il ne doit pas endommager le collecteur et les balais.

* Tous les moteurs que nous produisons actuellement répondent aux exigences de qualité. La majorité des moteurs à courant continu miniatures ont de très petites étincelles et différentes méthodes de suppression des étincelles sont utilisées dans la production de différents produits en fonction des exigences du client.

modèle	Type de moteur	méthode
		Pression-sensible intégrée	Capacité	Condensateur	Commutation anticipée
Séries K, M, N, 1, 2	1,5-12V	√（obligatoire）	√（ sélectionnable ）	√（ sélectionnable ）	×
série 3,5	6-24V	√（ sélectionnable ）	√（ sélectionnable ）	√（ sélectionnable ）	×
Séries 5, 7 et 9	110-240V	×	√（ sélectionnable ）	√（ sélectionnable ）	√（ sélectionnable ）

L'étincelle provient généralement d'une tension excessive entre les segments du collecteur du moteur. Comme le montre le tableau ci-dessus, la solution la plus conventionnelle consiste à installer une résistance sensible à la tension à l'intérieur du moteur. Si cela ne répond pas aux exigences du client, des condensateurs et des inductances peuvent être ajoutés aux bornes du moteur. Pour les moteurs haute puissance des séries 3 et 5, certains modèles peuvent ne pas convenir à l'installation de résistances sensibles à la tension. Dans de tels cas, des condensateurs intégrés ou des condensateurs et inductances externes sont utilisés. La vérification avant production de la rotation unidirectionnelle est obligatoire pour les moteurs haute tension des séries 5, 7 et 9. Lors de la fabrication, la direction du collecteur est pré-ajustée (par la modification du crochet d'enroulement ou le repositionnement des balais) pour minimiser les étincelles et prolonger la durée de vie. L'installation de condensateurs et d'inductances est parfois personnalisée par les clients en fonction de leurs configurations de produits spécifiques.

7. Bruit du moteur

Moteurs généraux	55-75dB	Bruit de fond inférieur au test de 26 dB
Moteur à faible bruit	35-55dB
Moteur silencieux	≤35dB

Remarque : Les spécifications standard pour les moteurs électriques généraux sont déterminées en fonction des conditions pratiques (ou des exigences du client). Les micromoteurs des séries K, M et N fonctionnent généralement en dessous de 55 dB, tandis que les séries 3 et 5 restent généralement en dessous de 75 dB. Pour des niveaux de bruit plus élevés, les deux parties peuvent négocier des ajustements. La distance de test standard est de 30 cm, qui peut être étendue à 70 cm-100 cm en fonction des circonstances spécifiques.

8. 8. Inspection d'usine et certification connexe de l'inspection d'usine de moteurs :

projet	porteur de porteur		caractéristique de charge		Blocage		Démarrage de l'électricité appuyez sur	Carré tournant direction	bruit	Allongement de l'arbre	terminer la lecture
	courant	vitesse	courant	vitesse	moment	courant
unité	mA	tr/min	mA	tr/min	g-cm	mA	V	cw/ccw	dB	mm	mm
Instrument de test (jugement Méthodes de rupture)	Testeur complet de moteur (alimentation CC et tachymètre)				dynamomètre de torsion	ampèremètre	source	sentir	Le sens de l'oreille	étriers	numérotation (Poste indéterminé)

attestation：

1.Certification de qualification d'usine

1.1IS0-9000 Système qualité pour les exigences générales des produits

1.2TS-16949 est affiné sur la base de l'ISO et a des exigences relativement élevées pour les produits de l'industrie automobile
2.certification du produit

2.1ROHS, REACH, SVHC (liés à l'environnement)

2.2Compatibilité électromagnétique EMC (FCC en Amérique du Nord)

Les réglementations de sécurité 2.3UL pour les moteurs à haute tension haute puissance, séries 5,7,9 et à godets en fer sont certifiées CCC en Chine

2.4 Caractéristiques et symboles de certification de sécurité du marché européen CE liés aux moteurs :

1.Tension : Lettres au lieu de : V L'unité est V (volt) Tension : Lettres au lieu de : V L'unité est V (volt)

2.Vitesse : Substitution de lettre : N L'unité est tr/min Vitesse : Substitution de lettre : N L'unité est tr/min

3. Couple : Substitution de lettre : T (également connu sous le nom de couple), l'unité est g-cm mN-m OZ-iｎ (onces pouces) Couple : Substitution de lettre : T (également connu sous le nom de couple), l'unité est g-cm mN-m OZ-iｎ (onces pouces) Couple : Substitution de lettre : T (également connu sous le nom de couple), l'unité est g-cm mN-m OZ-iｎ (onces pouces)

4.Puissance : Lettres à la place : W L'unité est w (watt) Puissance : Lettres à la place : W L'unité est w (watt)

5. Courant : les lettres représentent : I L'unité est A (ampère) Courant : Les lettres représentent : I L'unité est A (ampère)

6.Efficacité : Lettres au lieu de : η

7.Résistivité : Les lettres remplacent : R L'unité est Ω (ohm) Résistivité : Les lettres représentent : R L'unité est Ω (ohm)

8. Constante radian : Kt. L'unité est mNm/A. Constante de radian : Kt. L'unité est mNm/A.

9. Constante de vitesse : Kn. L'unité est tr/min/mNm. Constante de vitesse : Kn. L'unité est tr/min/mNm.

9. Plusieurs états du moteur :

1. 1. porteur de rouleau.
2. 2.charger 。
3. 3.démarrez 。

4.Blocage.

En fonctionnement moteur, la charge est la plus importante dans un état donné du moteur, c'est-à-dire la vitesse à laquelle le moteur est utilisé. La charge du moteur a deux points d'état spécifiques, le point d'efficacité maximale et le point de puissance de sortie maximale.

Le moteur a la durée de vie la plus longue avec le rendement le plus élevé.

Le démarrage et le blocage sont deux états, mais la valeur maximale du courant de démarrage et du couple de démarrage est respectivement égale au courant de blocage et au couple de blocage en valeur numérique.

10. Courbe caractéristique des performances du moteur

La courbe caractéristique de performance du moteur à courant continu est présentée comme : La courbe est généralement générée par le logiciel de calcul après avoir testé les caractéristiques à vide et les caractéristiques de blocage. Les caractéristiques du moteur à différentes charges peuvent être lues sur la courbe.

Couple et vitesse du moteur, relation actuelle :

Dans le graphique, la relation entre le couple et la vitesse de rotation est une ligne droite. La relation entre le couple et le courant est également une ligne droite

À mesure que la charge augmente sur le moteur en rotation, la vitesse de sortie du moteur diminuera continuellement et le courant augmentera continuellement jusqu'à ce que le moteur soit bloqué.

Pour chaque couple supplémentaire de même taille, le moteur diminuera la vitesse à un certain rythme et le moteur augmentera le courant à un certain rythme.

11. Les performances du moteur changent avec le changement de tension.

La vitesse du moteur et le couple de blocage changent presque avec la tension en proportion directe.

Lorsque la tension change, la nouvelle relation entre la courbe de couple et de vitesse est parallèle à la courbe précédente, le pourcentage du couple de démarrage et de la vitesse à vide parallèle à la tension est le même et la puissance de sortie maximale est multipliée par (1+η)².

Par exemple : Tension augmentée de 20 %

Par exemple, lorsque la tension du moteur est de 1,5 V CC, sa vitesse à vide est de 5 000 tr/min. Le couple de blocage est de 25g.cm.

Lorsque la tension est ajustée à 3,0 V, la vitesse à vide peut être de 10 000 tr/min et le couple de blocage est de 50 g.cm.

12. 12.Quelques paramètres et formules de base du moteur à courant continu.

    Exemple : FK-130SHV-07660. Tension 24V. Les performances de base sont les suivantes.
13. 

1. 1. Dans le tableau ci-dessus, les données de test direct sont les données de performances à vide et les données de performances de blocage.
2. 2. Calculs courants :

Point d'efficacité maximal : Le point d'efficacité maximal se situe dans la plage de couple inférieure à Ts/2.

16. 13. Conversion d'unité de couple commune du moteur

 

Non :	Nom de la pièce du moteur	Matière première
1	Terminaux	H65
2	Cloche d'extrémité	Plastique (numéro de dossier UL : E215781)
3	Brosse	C5210
4	Laveuse	ANIMAL DE COMPAGNIE
5	Rondelle de commutateur	ANIMAL DE COMPAGNIE
6	Segment de commutateur	C5210
7	Noyau du commutateur	Plastique (numéro de dossier UL : E215781)
8	Isolateur de noyau	ANIMAL DE COMPAGNIE
9	Noyau de stratification	TÔLE D'ACIER ÉLECTRIQUE NON ORIENTÉE EN BOBINE
10	Arbre	Acier (70 #)
11	Enroulement d'induit	2#UEW/Temp Class130 (n° de fichier UL : E171082)
12	Brosse rotative	C5191
13	Ajuster la rondelle	ANIMAL DE COMPAGNIE
14	Ressort magnétique	CFC
15	Aimant	Fe2O3
16	Roulement imprégné d'huile	Cu-Fe
17	Boîtier du moteur	Tôle d'acier laminée à froid