Qu’est-ce qu’un moteur à entraînement direct ?
Les servomoteurs à courant alternatif utilisent normalement un mécanisme intermédiaire (réducteur de vitesse, courroie, chaîne, etc.) pour extraire efficacement un couple important.
En revanche, un moteur à entraînement direct est un moteur qui couple directement le moteur et la charge (objet entraîné) et transmet la puissance et le mouvement.
Les principaux avantages des moteurs à entraînement direct sont les suivants :
- Gain de place
Les réducteurs qui génèrent des couples importants sont structurellement volumineux et nécessitent un espace considérable, alors que les moteurs à entraînement direct ne nécessitent pas de réducteur, de sorte que l’ensemble du système d’entraînement peut être peu encombrant et compact. - Sans entretien
Dans le cas des combinaisons servomoteur à courant alternatif et réducteur de vitesse, des opérations de démontage, de nettoyage et d’ajustement de l’assemblage sont nécessaires pour éliminer la poudre métallique, la graisse détériorée, etc. En revanche, les moteurs à entraînement direct ont une structure simple, sans pièces coulissantes d’engrenage elles-mêmes, et ne nécessitent en principe aucun entretien. De plus, comme ils n’ont pas de mécanisme de décélération, il n’y a pas de risque de pannes ou de dommages, même si le moteur est soumis à une accélération ou à une décélération rapide. - Une grande réactivité
Les pièces rotatives à faible inertie et la rigidité accrue du système d’entraînement permettent de refléter directement les caractéristiques de contrôle du servo, améliorant ainsi les performances de la machine. - Réalisation d’un contrôle de vitesse de haute précision
Les moteurs à entraînement direct ne nécessitent pas de réducteur, il n’y a donc pas de jeu, et le grand nombre de pôles du moteur ainsi que les faibles fluctuations du couple de sortie permettent une grande stabilité de la vitesse.
Principe des moteurs à entraînement direct
La structure d’un moteur à entraînement direct se compose de quatre parties principales : la partie fixe (stator), la partie tournante (rotor), les roulements et le capteur pour détecter la position de rotation (encodeur).
Des roulements à rouleaux croisés sont souvent utilisés pour les roulements, qui peuvent supporter des charges radiales, axiales et des moments avec un seul roulement, ce qui permet d’obtenir des roulements plus minces et nettement plus rigides que les roulements à billes à contact oblique à deux rangées. De plus, le jeu réglable des roulements permet d’appliquer une précharge, ce qui se traduit par une rotation très précise.
En combinaison avec un codeur à haute résolution, un contrôle de précision est possible. Alors que les servomoteurs à courant alternatif généraux ont 8 à 12 pôles, les moteurs à entraînement direct ont plus de 20 pôles et les grands moteurs à entraînement direct ont plus de 100 pôles, ce qui permet une faible ondulation du couple et un couple élevé.
Utilisations des moteurs à entraînement direct
Les moteurs à entraînement direct peuvent être utilisés comme source d’entraînement pour une large gamme d’équipements nécessitant des performances plus élevées et un meilleur respect de l’environnement.
Ils sont principalement utilisés dans les entraînements de précision pour divers processus de fabrication de semi-conducteurs, les entraînements de transport à grande vitesse pour le traitement et l’inspection de composants électroniques fins, et les entraînements d’essai d’endurance pour les transmissions automobiles, les moteurs, etc.
Ils sont également utilisés pour les entraînements de traitement et de transport des grands panneaux plats, des panneaux solaires, etc., les entraînements stables à très basse vitesse pour les instruments astronomiques, les entraînements de meulage fin pour les lentilles optiques et les entraînements d’alimentation de précision pour le moulage de films à haute performance.
Principaux secteurs et équipements où les moteurs à entraînement direct sont utilisés
- Industrie des semi-conducteurs et des composants électroniques
Équipement de découpe des plaquettes, monteurs, manipulateurs d’essai, équipement de transfert des plaquettes, équipement de chanfreinage des plaquettes, équipement de meulage, équipement d’inspection, etc - Industrie automobile
Testeurs de couple, testeurs d’endurance, testeurs de direction, machines de traitement des pièces, équipements de transport, etc. - Industrie des écrans plats
Equipement de laminage, scribers, équipement d’inspection, équipement de traitement au laser, etc. - Industrie des machines de transformation et d’impression
Équipement de formation de film, équipement d’étirement, enrobeuses de rouleaux, mécanismes de déroulement et d’enroulement, équipement de laminage, machines d’impression PE, machines d’impression sérigraphique, machines d’impression rotative, etc. - Industrie des équipements alimentaires
Boucheuses, équipements de transport des aliments, machines de remplissage, etc.