Choix d'un moteur Brushless

Patrick.Rioche@gmail.comClub http://ailesplessiaises.asso.fr/

Source :Louis FOURDAN de Wissous ModélismeHors Série Modèle MagazineRC Pilote N°71

UN DINOSAURE

3LF

tôles rotor

BRUSHLESS

• Pas de balais ni de collecteur = MEILLEURE FIABILITÉ (Durée de vie)

• Triphasé (Hexaphasé)= MEILLEUR RENDEMENT (moins d’ondulation de couple)

• Aimants puissants, roulements à billes

• Inconvenient : CONTROLEUR + CHER

Stator

Rotorexterne

tôles

roulements

aimantsrectangulaires

anneau fer

coupelle

tube stator

PHYSIQUE DU STATOR

• Nombre de dents (teeth) ou encoches (slots)

• Diamètre (radial)

• Epaisseur (axiale)

12 dents

Stator

BL à ROTOR EXTERNE

• Moteurs de CD-Rom (9 dents)

• LRK Outrunners (12 dents)

Stator 12 d

Stator 9 d

Brushless CD-Rom « 9/ 9/ 12 »

•9 encoches 9 bobines 12 pôles magnétiques

A

C

B

Triangle

PHYSIQUE ROTOR

• Nombre de pôles magnétiques (pair)• Groupes d’aimants / pôle (1 ou +)• N.S.N.S ou NN.SS.NN.SS etc ..

14 aimants N.S.N.S.N.S...

Rotor

AIMANTS

• Néodyme (NdFeB)• Taille/forme : exemple 10x4x2 mm (plat ou incurvé)

• Grade .. N40, N45, N48, N50• Magnétisation dans l’épaisseur

PARAMETRES DE BASE

• Kv : coefficient de vitesse • R : en ohm résistance phase-phase• Io : en A courant à vide = f(tension)• Im : en A courant max• Pn : en W puissance• n : en % rendement

• Voir RC Pilot N° 71

REGLE DE BASE N° 1 (Kv)

•Plus le Kv est petit, plus il y a de couple/A

•Pour avoir du couple/A et moins de vitesse par volt :

•Plus de tours par encoche (mais fil plus fin)

•Augmenter la force(volume) des aimants

•Augmenter le diamètre (la longueur axiale)

REGLE DE BASE N° 1bis (Kv)

•Plus le Kv est grand, moins il y a de couple/A

•Pour avoir plus de vitesse par volt :

•Moins de tours par encoche (mais fil plus gros)

•Diminuer la couverture des aimants

•Diminuer le diamètre (la longueur axiale)

Logigramme énergétique

Tableau 1 : Modèle / Vol | Puissance consommée

Tableau 2 : Qualité / KV | Rendement max %

Tableau 3 : Réduc. / KV | Type de modèle

Tableau 5 : Rendement d’un brushless

Méthodologie de calcul

1. Choisir puissance (Tableau 1)

2. Choisir la tension de l’accu

3. Déterminer l’intensité I=P/U

4. Choisir la qualité de motorisation (Tableau 2)

5. Réducteur ou pas de réducteur

6. Choisir le bon KV (Tableau 3)

7. Calculer la puissance à l’arbre du moteur (contrôleur, moteur, réducteur)

Puissance consommé x rendement de chacun des éléments

8. Calculer le régime moteur Régime = rendement x KV x tension accu

9. Choisir l’hélice Pas = vitesse de vol / (0,001524 x régime x 0,8)

10. Calculer le détail de l’hélice Diamètre = Racine 4(puissance arbre moteur / (5,3 x 10 -15 x pas x

régime 3)

Exemple de calcul• Avion type trainer 1200g• Puissance : vol dynamique 90Km/H => 200W/Kg• Autonomie privilégier => Lipo 3S (10,5V en décharge)• KV fixe à 2500 avec rendement 75%• Réducteur 0,5 => 2/1

• Puissance consommé P=240W• Intensité consommé I =22,9 A• Régime moteur N = 10800 T/mn• Hélice : Diamètre = 7,9 Pas=6,8

Détail du calculAvion type trainer 1200g

Tableau 1 => Puissance : vol dynamique 90Km/H => 200W/Kg• P=200/1000x1200=240W• I=P/U =240/10,5=22,9A

Tableau 2 => KV fixe à 2500 avec rendement 75%

Tableau 3 => Avions Lents/Moto-planeurs => x 0,5

Puissance consommé x rendement de chacun des éléments• 75% + 2 % + 5 % = 82 %

Régime = 0,82 x KV x tension accu• Régime = 0,82 X 2500 X 0,5 X 10,5 = 10 800 T/mn

Pas = vitesse de vol / (0,001524 x régime x 0,8)• Pas = 90 / (0,001524 x 10 800 x 0,8) = 6, 8 pouces

Diamètre = Racine 4(puissance arbre moteur / (5,3 x 10 -15 x pas x régime 3)• Diamètre = Racine 4 (240W * 0,75 / (5,3 *10 -15 * 6,9 * 10 800 3) = 7,9 pouces

Voir Choix_moteur_brushless.xls

Choix_moteur_brushless.xls 1/3

Choix_moteur_brushless.xls 2/3

Choix_moteur_brushless.xls 3/3

Caractéristique LIPO

Lithium-Ion CobaltLithium-Ion Polymère

Lithium-Ion Cobalt Manganèse Lithium-Ion Manganèse

Lithium-Ion Fer Phosphate