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Comment fonctionne un moteur sans boîtier ?

À l'image des servomoteurs, les moteurs sans boîtier font partie intégrante des systèmes d'asservissement. Un ou plusieurs capteurs d'asservissement, comme un codeur incrémentiel ou absolu, un capteur à effet Hall ou un résolveur, transmettent des informations sur la position du rotor au servorégulateur. Ce dernier va ensuite ajuster en continu la position du rotor et la vitesse en fonction des exigences de l'application à l'aide de boucles de régulation.

À l'inverse des servomoteurs standard, les moteurs sans boîtier sont fournis en kit, contenant uniquement un stator doté d'enroulements en cuivre, ainsi qu'un rotor possédant des aimants en terre rare fixés au moyeu. On peut retrouver un assemblage similaire en démontant un moteur standard et en retirant le boîtier, l'arbre, les roulements, le capteur d'asservissement et les connecteurs de câbles, tout en conservant le stator et le rotor, qui produisent directement le mouvement. Ils sont intégrés à un boîtier, des roulements et d'autres composants sélectionnés par les ingénieurs.

Dans certaines applications, ce facteur de forme minimaliste propre au moteur sans boîtier offre plusieurs avantages. Le boîtier peut par exemple être conçu en tant que composante de la structure d'une machine afin de renforcer la protection face à des conditions extrêmes. De même, en se passant d'éléments redondants, les moteurs sans boîtier proposent une alternative compacte et légère pouvant s'intégrer à un accouplement direct ou des mécanismes d'engrenage extrêmement compacts et précis.

Discutez avec un expert Guide de sélection de moteur sans boîtier

Moteur sans boîtier TBM2G Kollmorgen
Moteur sans boîtier KBM Kollmorgen

Caractéristiques d'un moteur sans boîtier

Les moteurs sans boîtier offrent de nombreux avantages pour les applications qui ne peuvent pas être optimisées à l'aide d'un servomoteur logé :

Compacts et légers : les moteurs sans boîtier n'utilisent pas de composants redondants. Les ingénieurs peuvent ainsi assembler le boîtier, les roulements, l'arbre et les accouplements en une structure exceptionnellement compacte.

Exécution précise : les moteurs sans boîtier entraînent directement une charge, sans éléments de transmission. S'il est nécessaire de réduire la transmission, les moteurs peuvent être directement intégrés à des réducteurs planétaires, cycloïdaux ou harmoniques compacts, avec peu ou pas de jeu. Dans ces deux cas, les moteurs sans boîtier répondent instantanément aux demandes de changement de vitesse et de position du variateur, tout en générant une densité de couple inégalable.

Résilience environnementale : intégrés directement au sein d'une application, les moteurs sans boîtier sont extrêmement bien protégés en cas de contact avec des liquides caustiques liés au nettoyage, de submersion ou encore d'exposition aux éléments. Dans des applications où les températures élevées peuvent inquiéter, la structure de la machine agit comme un dissipateur thermique efficace. De même, nos moteurs TBM2G témoignent de performances opérationnelles élevées dans des conditions de faible augmentation de la température.

Variété de conceptions : les moteurs sans boîtier sont disponibles en moteurs couples (longueur axiale plus courte par rapport au diamètre) et en servomoteurs (longueur axiale plus longue), avec plusieurs options de diamètres, de longueurs de pile et de bobinages. Les moteurs couples s'appuient sur la règle D²L pour générer une densité de couple maximale. Tous les modèles éliminent les contraintes de conception imposées par le boîtier, l'arbre, les connecteurs et le montage d'un servomoteur standard.

Choix et dimensionnement du moteur :profitez des outils de conception en ligne de Kollmorgen pour trouver les caractéristiques d'ajustement et de performances idéales.

Moteurs sans boîtier Kollmorgen

À quoi sert un moteur sans boîtier ?

Découvrez les différentes applications dans lesquelles s'intègrent les moteurs cc sans balais et sans boîtier :

Automatisation robotique et industrielle : les moteurs sans boîtier s'intègrent aux articulations robotiques les plus compactes et puissantes, améliorant la dextérité, la polyvalence et l'efficacité des robots chirurgicaux et humanoïdes, des exosquelettes et des cobots industriels.

Systèmes de contrôle de l'actionneur : les moteurs sans boîtier génèrent un couple et une vitesse optimaux et s'intègrent à une enveloppe d'installation extrêmement confinée. Ils fonctionnent également avec une fiabilité absolue malgré les chocs, les vibrations et les températures rencontrées.

Actionneurs rotatifs compacts : les moteurs sans boîtier fonctionnent avec les actionneurs les plus compacts et puissants, offrant une intégration de mouvement extrêmement précise aussi bien lors de l'entraînement direct d'une charge que via des réducteurs harmoniques, planétaires et cycloïdaux compacts.

Véhicules et robots submersibles : pour entraîner des systèmes de propulsion submersibles compacts, les moteurs sans boîtier peuvent être confinés hermétiquement dans des cuves sous pression de gaz ou de pétrole afin d'être protégés des pressions sous-marines et des liquides dangereux.

Environnements à vide et à rayonnements intenses : dans des applications de véhicules spatiaux, de fabrication de semi-conducteurs et de dispositifs médicaux émetteurs de rayonnements, les moteurs sans boîtier peuvent souvent être modifiés à l'aide de matériaux capables de résister à une dégradation prématurée et au dégazage.

Production et conditionnement agroalimentaire : dans des applications sanitaires, les moteurs à boîtier peuvent être intégrés de sorte à ne jamais être au contact de liquides de nettoyage.

Ils constituent également une solution idéale pour plusieurs autres secteurs et applications. Passons en revue vos exigences spécifiques liées au mouvement et trouvons ensemble la meilleure solution.

Solutions spécialisées

Application de moteurs sans boîtier Kollmorgen

Les moteurs sans boîtier comparés aux autres technologies de moteurs

Avec ou sans boîtier : les moteurs sans boîtier se composent d'un rotor et d'un stator. Ils se délestent des boîtiers, des protections, des roulements, de l'arbre du rotor et des connecteurs de câbles des moteurs logés. Ces éléments sont plutôt intégrés à la conception.

Moteur sans boîtier ou servomoteur : un moteur sans boîtier est un type de servomoteur. Ici, le choix se porte sur l'utilisation d'un servomoteur avec boîtier ou d'un moteur cc logé sans balais.

Servomoteur logé ou sans boîtier comparé à un moteur pas-à-pas : au lieu d'utiliser des boucles d'asservissement, les moteurs pas-à-pas avancent selon un nombre défini d'étapes par rotation, qui peut être contrôlé par des impulsions discrètes provenant de l'entraînement pas-à-pas. Ce mode de fonctionnement peut avoir des avantages et des inconvénients en fonction de l'application. En savoir plus.

Servomoteur logé ou sans boîtier comparé à un moteur à induction : les moteurs à induction ont été utilisés historiquement pour des applications à vitesse unique, comme les convoyeurs. Bien que les moteurs à induction modernes puissent intégrer des asservissements, ils ne sont généralement pas le meilleur choix pour les applications hautement dynamiques qui nécessitent un positionnement très précis.

Avantages et inconvénients des moteurs sans boîtier : les moteurs sans boîtier conviennent parfaitement aux applications pour lesquelles un servomoteur logé limiterait la taille et le poids de l'application, la configuration, la précision et la résilience environnementale. Ils se veulent une solution à ces problèmes pour les ingénieurs. Bien que l'utilisation de ce type de moteur puisse augmenter les coûts de prototypage et de conception, c'est un compromis avantageux puisqu'il permet d'obtenir une structure extrêmement compacte, puissante, précise et fiable.

Produits Kollmorgen

Kollmorgen TBM2G Frameless Motor w/ Reflection

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Moteur sans boîtier Kollmorgen TBM2G

Série TBM2G sans boîtier >

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