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Moteurs électriques: brushed ou brushless

Ramon Schneider
Zurich, le 06.06.2019
Vidéo: Manuel Wenk
Collaboration: Tino Kälin
Responsabilité de traduction: Jean-François Arnaud
Moteurs électriques avec ou sans charbons? Quelle est la différence? Comment faire le bon choix?

Avec ou sans charbons, ces moteurs fonctionnent par induction électromagnétique. Il existe pourtant des différences importantes entre les deux et leurs utilisations. Les applications typiques pour les moteurs à charbons à courant continu sont les jouets motorisés, les appareils électroménagers ou les périphériques d’ordinateur. Les moteurs brushless se trouvent souvent dans les disques durs d’ordinateur, les lecteurs multimédias mécaniques, les ventilateurs de composants électriques, les outils électriques sans fil ou les platines à entraînement direct. Bien entendu, on trouve les deux types de moteurs dans le modélisme RC.

Moteur à charbons

Les moteurs électriques fonctionnent par la production de champs magnétiques, dont la force d’attraction et le pôle opposé font tourner un rotor central. Dans un moteur à charbons, des aimants fixes sont placés des deux côtés d’un électroaimant en rotation, l’un étant axé sur un pôle positif et l’autre un pôle négatif. L’électroaimant est composé d’une série de bobines que l’on appelle commutateur. Lorsque l’électricité passe par ces bobines, elles produisent un champ magnétique qui est d’abord repoussé puis attiré par les aimants fixes. L’électricité est transmise aux bobines du commutateur par les charbons qui tournent avec le rotor. Voilà ce qu’il en est pour la théorie du moteur à charbons. Mais quels sont les avantages et les inconvénients?

Avantages des moteurs à charbons
Les moteurs à charbons sont généralement peu chers et fiables. En outre, ils peuvent être utilisés avec une unité de commande relativement simple, ou même sans, si le moteur tourne à un régime constant. Comme le moteur à charbons ne possède que peu, voire aucun composant externe, il est idéal pour les environnements hostiles.

Inconvénients des moteurs à charbons
L’un des inconvénients est que votre achat porte déjà une date de péremption. Le frottement continuel des charbons entraîne une usure au fil du temps jusqu’à ce qu’ils ne puissent plus fonctionner. Sur les moteurs chers, il est possible de les remplacer, mais dans la plupart des cas, le moteur est mis au rebut. Par ailleurs, à haut régime, les moteurs à charbons peinent à transmettre leur puissance.

Moteur brushless

Comme son nom l’indique, ce moteur électrique ne possède pas de charbons. Sur les moteurs brushless, le rotor est équipé d’aimants fixes avec des pôles différents. Le boîtier accueille plusieurs bobines qui génèrent leur propre champ magnétique grâce au courant électrique. Ce champ magnétique attire les aimants fixes du rotor et repousse ce dernier. Le rotor se met alors à tourner. Pour qu’un tel moteur puisse fonctionner, les bobines du commutateur doivent être synchronisées avec les aimants fixes pour que les champs magnétiques soient opposés en permanence. Cela nécessite une commande électronique ou un microprocesseur qui coordonne l’alimentation électrique de chaque bobine électromagnétique. Ce n’est qu’une explication simplifiée, mais cela semble déjà compliqué. Passons maintenant aux caractéristiques d’un moteur brushless.

Avantages des moteurs sans charbons
L’un de leurs principaux avantages est qu’ils ne possèdent pas de connexion physique entre le rotor et le commutateur, comme c’est le cas sur les moteurs à charbons. Par conséquent, ils ne requièrent peu, voire aucune maintenance, s’usent moins et peuvent atteindre des vitesses plus élevées. En outre, les électromoteurs de ce type sont capables de mieux tenir leurs différents régimes. Et pour finir: leur fonctionnement est plus silencieux. Selon l’utilisation envisagée, cet avantage peut s’avérer décisif.

Inconvénients des moteurs sans charbons
Malheureusement, la perfection n’est pas de ce monde. Les moteurs sans charbons ne font pas exception. Leur gros désavantage est leur coût de production élevé. Ils nécessitent aussi une commande complexe indispensable au fonctionnement du moteur. Ces commandes peuvent parfois coûter aussi cher que le moteur électrique qu’elles doivent réguler. Dans cette catégorie, vous ne trouverez pas de petits prix.

Conclusion

Au final, un moteur à charbons est la meilleure solution pour les débutants. Il leur convient mieux, car le véhicule RC nécessite beaucoup moins de maintenance qu’avec un brushless (bien que ce soit plutôt la commande que le moteur lui-même qui ait besoin de maintenance). Un moteur à charbons permet tout de même d’atteindre des vitesses élevées. Pas d’inquiétude de ce côté-là. Pour les amateurs de modélisme RC chevronnés, un moteur brushless est généralement le signe d’une meilleure qualité et d’une meilleure expérience de conduite grâce aux régimes élevés. Le moteur brushless peut donc être un meilleur choix pour les utilisateurs avancés.

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Ramon Schneider
Ramon Schneider
Junior Editor, Zurich
Je profite de ma liberté sur ma moto, réveille mon instinct de chasseur à la pêche et laisse libre cours à mon imagination derrière la caméra. Je suis payé pour faire tout et n’importe quoi avec des jouets du soir au matin.

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