Guide Motion Control du GIMELEC - Ministère de l'Éducation ...

3-L’entraînement
3-4- Les moteurs
Le servomoteur à courant continu
Les moteurs à courant continu ont été les premiers utilisés en commande
de mouvement. Plusieurs techniques ont été développées pour optimiser
le moteur, accroître les performances dynamiques et minimiser l’entretien.
Le moteur peut avoir une structure conventionnelle ou très particulière,
mais le fonctionnement reste identique.
Ce moteur comprend un stator équipé d’aimants permanents et un rotor
bobiné équipé d’un collecteur.
Suivant la construction, l’inertie thermique du rotor peut autoriser des surcharges
importantes à basse vitesse (environ 10 fois le courant nominal).
Ce moteur a été largement utilisé pour la commande d’axes des machinesoutils
dans les années 70.
L’avantage de ce type de moteur repose dans la simplicité du variateur de
vitesse, les inconvénients principaux sont liés à la présence de balais et du
collecteur :
■■la durée de vie des balais, bien que longue, impose une inspection régulière
et des remplacements éventuels,
■■le courant maximal autorisé diminue avec l’augmentation de la vitesse
de rotation pour des problèmes de commutation.
Les moteurs à rotor disque
Balais
Aimants
Rotor
Le moteur AXEM (Figure 24) en est le modèle le plus répandu.
C’est un moteur à courant continu dont le rotor est un disque mince portant
un bobinage lamellaire formé de conducteurs libres (sans fer) et dont
le stator est pourvu d’aimants permanents permettant la production d’un
champ magnétique intense.
Sorties
moteur
Figure 24 Représentation simplifiée
d’un moteur à rotor disque
Collecteur
Le courant est amené par une ou plusieurs paires de balais frottant directement
sur le bobinage.
L’objectif de cette construction est de réduire l’inertie du rotor.
Avec plus de 2 millions d’unités produites, le moteur AXEM est l’un des
servomoteurs les plus répandus dans le monde.
Avantages principaux :
■■excellente régularité de vitesse en raison du grand nombre de lames et
de l’absence de fer dans le rotor,
■■pas de limite de commutation (rotor sans fer),
■■régularité exceptionnelle à basse vitesse,
■■sans entretien (peu ou pas d’usure des balais),
■■haute dynamique (très faible inertie du rotor),
■■variateur de vitesse simple.
L’inconvénient principal est lié à la faible inertie thermique du rotor qui
n’autorise pas des surcharges de longue durée. Le courant instantané est
limité à environ 5 fois le courant nominal (In) et le courant de surcharge à
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