Comment identifier un brushless???

[jérémie92]

ayant beaucoup de mal à saisir les difference entre les brushless, sans doutecomme beaucoup de monde, et pas seulement des débutants, je suggère de mettre ici ou ailleurs toutes les infos sur le sujet.
Enfin, pour l'instant, j'aimerais comrpendre ce qui distingue un brushless:

- qu'est ce qui fait que le Kv est élevé, ou à l'inverse faible
- importance du KV?
- difference et importance couple Vs puissance
- rapport entre Kv et taille de l'helice
- taille des moteurs (pour 1 kv donné, il existe des touts petits et d'enormes...)
- intérêt des cages tournantes...


bref, tout ce qui peut aider

d'avance, merci aux contributeurs!!!

[la papaye volante]

en bref,

- le Kv est une caracteristique physique du moteur, c'est le resultat de la qualité de ses aimants, du nombre de tours de son bobinage, de sa geometrie.
pour une geometrie donnée (une "mecanique" de moteur donnée, plus on met de tours au bobinage, plus le kv est faible. de meme, plus on met des aimants puissants, et plus le kv sera faible)

- le kv caracterise la propension du moteur a transformer la puissance qu'il recoit soit en vitesse, soit en couple. la puissance est le produit du couple par la vitesse de rotation angulaire (voir ici pour les details : http://eric.cabrol.free.fr/puissanceVsCouple.html ) et donc, pour la meme valeur de puissance injectée au moteur, on peut soit avoir beaucoup de couple et peu de vitesse (faible kv), une repartition homogene des deux (kv moyen) ou plus de vitesse et moins de couple (kv elevé).

plus il y a de couple, plus on va pouvoire entrainer de grandes helices( qui vont donc tirer plus fort), plus il y a de vitesse plus on prooulsera l'air derriere l'helice vite (cas extreme, la turbine, toute petite helice mais grosse vitesse de la veine d'air)
par consequent, il faut adapter la repartition couple/vitesse, donc le kv, a l'avion. pour une meme puissance a l'entree, un racer aura besoin de vitesse (moteur a fort kv), un 3d de couple (moteur a faible kv) et un avion de tous les jours d'une reparttion homogene entre les deux (kv moyen).

--un moteur chauffe car son rendement n'est jamais de 100%, donc une partie de l'energie qu'il recoit se dissipe en chaleur. cette chaleur va faire chauffer le moteur, et si il depasse une certaine temperature, il risque de griller ses bobinages ou ses aimants. heureusement, il est refroidi par le contact de son boitier avec l'air ambiant. on concoit tres bien que plus un moteur est gros, plus il sera refroidi, et donc plus il pourra dissiper de chaleur, et a rendement egal plus il pourra donc accepter une puissance elevée.
exemple : un moteur de 80% de rendement environ (moteur de qualité standard), sous 150watts, doit dissiper 20% de 150watts, soit 30watts (un petit fer a souder...). si le moteur est tout petit il sera vite tres chaud. pour tenir le coup, l'experience a montré que le moteur doit en gros faire 75g(la masse du moteur etant directement liée a sa taille) pour resister (voir lien dans ma signature). si on veut passer 300watts dans un moteur de qualité equivalente, il faudra dissiper du coup 60watts (une ampoule electrique de lustre..ca chauffe dur !!). on devra alors utiliser un moteur plus gros, d'environ 150g pour qu'il ne chauffe pas trop. Par contre, si on achete un moteur de bonne qualité, de très grande marque, avec un rendement de 90%, et bien la sous 300watts il ne dissipera que 30watts et donc le moteur peut ne faire "que" 75g... ca suffira !

-- l'interet des cages tournantes est de pouvoir "facilement" obtenir des kv faibles, grace soit a leur geometrie (moteurs de gros diametre favorisant le couple) soit a la technique lrk, soit les deux. Ces kv faibles sont interessants car ils permettent d'utiliser les moteurs en direct sans devoir les reducter, cequi est une economie appreciable. cela se fait toutefois un petit peu au detriment du rendement, car dans la plupart des cas plus un moteur tourne vite meilleur est son rendement....

pour choisir la meilleure puissance necessaire pour ton avion et le kv le plus adapté, je te renvoie aux liens de ma signature, on avait fait un topo assez complet la dessus.

++

[jérémie92]

Excellent, c'est une bonne entrée en matière. En réaction à ta réponse, 4 nouvelles questions:
- Qu'est ce qu'un Kv élevé/ faible?
- existe t il une regle KV/taille hélice suivant le type d'avion? (par exemple maximum pour une 5x5 sur petit trainer = 2500, minimum pour 4.7x4.7 sur un petit jet =3500...)
- on sait identifier la vitesse (Kv), mais comment identifier le couple(unité de mesure?), et la puissance (watts)?
- quelle est la difference entre un cage tournant "simple" et un "LRK"?
-Et enfin, si j'ai bien compris, les cages tournantes en sont pas adaptés sur des petites hélices

PS= si une de mes question trouve clairement réponse dans tes liens, pas la peine d'y repondre. ;-)

merci pour ton implication.

[un_bel_avion_blanc]

Comment identifier un brushless ?

simple, ya 3 fils.

*déjà très loin*

[la papaye volante]

pour choisir le kv adapté, il faut regarder quel va etre le type de vol de l'avion, car nos helices tournent toutes sensiblement aux memes regimes regime, quelle que soit la taille de l'avion.

en gros 8000 tr/mn pour un avion qui a besoin de couple (equivalent d'un 4temps), 10000tr/mn pour un avion classique (2temps classique), 12000 ou plus pour un racer ou une turbine (moteurs 2tps prevus pour les turbines ou pour les racers a faible course)

la vitesse de rotation d'une helice sur un moteur utilisé a son rendement moyen peut etre estimée comme suit : kv*tension d'alimentation sous charge*rendement du moteur.

par exemple, un moteur brushless classique d'un rendement de 80% et d'un kv de 1200 alimenté en 8elements nicad tournera l'helice adaptée a environ 0.8*8(on compte 1v par element pour les accus classique sous charge, et 3.33v pour les lipos)*1200= 7700 tr/mn environ, on se trouve dans une configuration plutot "coupleuse", comme un 4temps.

si on doit choisir un moteur pour un avion, il faut faire le calcul inverse, en partant de la batterie.

1- choisir la puissance dont on a besoin. exemple pour un trainer de 2kg5, il faudra 375watts environ. (pour une utilisation trainer, 150w/kg sont tres bien, et notez par ailleurs que en gros 375w c'est la cylindree du moteur thermique qui irait bien, ici un 40, multipliée par 10...)

2- choisir la batterie qui sera utilisée : P=ui, si on fixe I a environ 35A valeur raisonnable constaté sur les terrains, u=375/35=10.7V, soit en gros 11elements NiMh. pour des raison de praticité, je prefere choisir 12El, plus facile a approvisionner, ca me fera en gros 31A sur le pack, c'est tout a fait bien, je vais pouvoir utiliser des 2200nimh plus leger par exemple.

3- mon moteur va tourner sous 12elements, je veux un type de repartition couple/vitesse plutot classique (comme un bete 2temps), donc je veux que mon helice tourne a environ 10000tr/mn. le moteur sera un brushless de qualité moyenne, de rendement 80%, en gros. je dispose de 12v sous charge en sortie de batterie, je dois choisir un moteur avec un kv de: (10000/0.8)/12=1041 environ. accessoirement, comme je te l'ai expliqué plus haut, mon moteur devant accepter 375 watts, il devra peser environ 375/2=180grammes environ.
notez bien que j'aurai aussi pu choisir un moteur de kv 2000 avec un reducteur 2/1, ca aurait marché aussi....

4- je choisis l'helice qui permettra a mon moteur de tourner a son efficacité maximum a la consommation choisie... en l'occurence je dois choisir une helice qui tournerai en gros avec ce moteur sous 12el a environ 10000 tr/mn en consommant 30A....


pour te montrer a quel point ca marche bien, un twister 40 prevu pour remplacer un 40 thermique sous 12elements pese 175g et a un kv de 1000...
il y a d'autres choses encore a prendre ne compte, je dois partir un moment mais je continuerai le topo tout a l'heure...

[modelvincent]

pour la principale difference entre cage tournante et KV, dans un cage tournante sans principe LRK (je ne connait pas le nom dans ce cas?) la cage tourne aussi vite que le champ magnétique, c'est je croit ce que l'on trouve dans les moteurs de ventilateurs de pc, ca manque de couple...

ensuite, dans les moteurs LRK, le nombre de poles n'est aps le meme que le nombre d'aimants, il se créé une reduction electromagnétique donc le champ magnétique tourne bcp plus vite que la cage (je croit que c'est 7 fois dans le principe LRK) donc en fait ca revient exactement au meme que si tu avait un reducteur mecanique sauf que le rendement de ce reducteur est parfait d'ou les helices de tres grands diametres que l'on peut tourner avec...

Il existe aussi le principe NFS (la gamme des cyclon EM) qui est je croit (la je suis aps sur mais c'est ce que l'ont avait supposé pendant un moment sur les forums) une reduction electromagnetique plus faible donc une cage tournant bcp plus vite mais necessitant dans ce cas un reducteur supplementaire mecanique cette fois mais comme le moteur tourne bcp plus vite, le couple est plus important je croit (enfin la je suis sur de ce que 'javance)

@+

[Claudius13]

Bonjour à vous tous,
Vous dîtes qu'un moteur brushless possède trois fils en sortie. C'est vrai, mais pourquoi les ventilateurs d'ordi qui sont aussi des brushless ne possèdent que deux fils à la sortie ? J'ai un vélo à assistance électrique qui soi-disant possède un moteur brushless selon le fournisseur, n'a que deux fils en sortie. Qui croire ?
Si l'un de vous peut éclairer ma lanterne. Merci
Claudius 13

[jérémie92]

fantastique la papaye, j'attends ton retour et la suite avec impatience.
C'est clair et limpide.
Je poserais mes questions après ;-)

[modelvincent]

'tain, t'as posté pile en meme tps que moi :D

dans le cas des ventilos de pc ou de ton moteur brushless de vélo c'est parce que l'on ne cherche pas a reguler la vitesse du moteur, on le fait tourner en boucle ouverte, en clair, on fait tourner le champs magnétique a une vitesse donné, cette vitesse dependant de la tension que l'on envoie en entrée on a bien 2 fils en entrée du systeme.

En fait le probleme de ce systeme c'est que l'on ne peut pas faire tourner le moteur a une vitesse fixe, on fait tourner le champs magnétique et on espere que la cage tourne a la meme vitesse..

Dans notre cas l'helice produisant un couple pas tres regulier ben du coup on a du adopter le systeme d'asservissement que l'on a actuellement avec nos controlleurs...

@+

[Claudius13]

Merci de ta réponse Modelvincent.
Claudius 13