1. 3. Caractéristiques moteurs page 1
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3. Caractéristiques Moteurs
caractéristiques moteur et plages d'utilisation
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Partie 4: Caractéristiques des moteurs DC
courbes caractéristiques
plages d'utilisation
données au catalogue
s'applique aux moteurs DC et EC
– ainsi EC = brushless DC (BLDC)
Pmech = p ×
J P = R×I
P U I el = × n M
30
2

2. 3. Caractéristiques moteurs page 2
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Création de force et couple
forces:
force sur conducteur avec
courant au champs magnétique
couple:
somme de tous les forces à la
distance de l'axe
influences:
géométrie
densité du flux
nombre de tours
courant I
construction
M= kM ×I
application
direction de courant vers balais
force
force
champs
magnétique
direction de courant vers bride
Constantes électromecaniques
constante de couple kM
– couple produit proportionnel au courant moteur
– unité: mNm / A
constante de vitesse kn
– lois d'induction: Variation de flux induit une tension
proportionnelle à la vitesse
– utilisée pour la calculation de la vitesse à vide n0
– unité: min-1 / V
relation
– kM et kn sont des valeurs réciproques
– exprimé en unités du catalogue
M k I M = ×
n ind n = k ×U
n k U 0 n = ×
min
V
30'000mNm
A
k k
1
M n
−
p
× =

3. 3. Caractéristiques moteurs page 3
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Moteur comme circuit électrique
tension moteur U:
¶
U = L × I +R×I +EMK @ R×I +U ¶
t ind
U I
_ +
FEM R L
Uind = U−R×I
M
n = U − R
×
n kM
k
30'000 R
M
= × − D
n
M
n k U
M
k
n k U
n
2M
n
×
D
×
×
p
= × −
FEM: tension induite
résistance (bobinage) R
inductivité de bobinage L
• chute de tension à travers L
peut être négligée pour des
moteurs DC
Courbe vitesse-couple
vitesse n
= × − D
n
n k U n ×
D
couple M
U UN
U = UN
MH
n0
Dn
DM
n k U 0 n = ×
M
M
IA courant I

4. 3. Caractéristiques moteurs page 4
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Pente vitesse / couple
Combien la vitesse est-elle réduit Dn, si le couple du moteur est élevé
de DM?
vitesse n
n
D
n 30'000
× =
2
M M
M couple M H
n0
Dn
M1, n1
DM
i
moteur fort:
• courbe vitesse-couple plate, Dn/DM petit
• insensible aux variations de charge
• p.ex. aimant fort, large moteur
M2, n2
moteur faible:
• courbe vitesse-couple raide, Dn/DM grand
• insensible aux variations de charge
• p.ex. aimant faible, petit moteur
iH
R
k
M
p ×
=
D
Série des bobinages
n
variantes de bobinages pour
adapter:
la puissance électrique d'entrée
(tension, courant)
la puissance mécanique de sortie
(vitesse, couple)
M
à U = constant
fil gros
fil mince
pente vitesse-couple
pratiquement constante pour la série de bobinage
facteur de remplissage constant: même densité de cuivre

5. 3. Caractéristiques moteurs page 5
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Série des bobinages
résistance augmente de gauche à droit
faible résistance
fil gros avec peux de
tours
faible tension
nominale
courants à vide et de
démarrage élevés
faible constante de
couple (mNm/A)
haute constante de
vitesse (min-1/V)
haute résistance
fil mince avec
beaucoup de tours
tension nominale
élevée
courants à vide et de
démarrage faibles
haute constante de
couple (mNm/A)
petite constante de
vitesse (min-1/V)
Caractéristiques des moteurs maxon
Valeurs à la tension nominale
Caractéristiques
Données thermiques
Données mécaniques (palier/roulements)

6. 3. Caractéristiques moteurs page 6
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Valeurs à la tension nominale
à la tension nominale UN
au courant nominal IN
décrivent des points de
travail spécifiques:
point de travail nominal
– vitesse nominal résultante nN
– couple nominal résultant MN
démarrage
– couple de dém. résultant MH
– courant de dém. résultant IA
point de travail à vide
– vitesse à vide résultante n0
– courant à vide résultant I0
n
M
Caractéristiques moteurs
décrivent la construction et le comportement en général
indépendant de tension et courant
valeurs dépendants du bobinage (électromécanique)
– résistance aux bornes (phase-phase) R
– inductivité aux bornes (phase-phase) L
– constante de couple kM
– constante de vitesse kn
valeurs quasiment indépendants du bobinage(mécanique)
– pente vitesse-couple Dn/DM
– constante de temps mécanique tm
– inertie du rotor JMot

7. 3. Caractéristiques moteurs page 7
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Données thermiques
décrivent le comportement et les limites thermiques
dépendent fortement des conditions de montage
conditions standard:
échauffer et refroidir
– résistance therm. carcasse-ambiant Rth2
– résistance therm. bobinage-carcasse Rth1
– constante de temps thermique bobinage tthW
– constante de temps thermique moteur tthS
limites thermiques
– gamme de température ambiante
– température max. de bobinage Tmax
plaque en
plastique
montage
horizontale
convection libre à
température ambiante
de 25 °C
Données mécaniques
décrivent la vitesse limite et les paliers et roulements
nombre de tours limite
– considérations de durée de vie des roulements (EC)
– vitesse relative max. entre collecteur et balais (DC)
jeu axial et radial
– supprimés par une précharge axiale
charge axiale et radiale
– dynamique: en opération
– statique: arrêté
force de chassage
(axe soutenu)
F5
Fd
l d
charge radiale pour les
différentes distances Fd » F5

8. 3. Caractéristiques moteurs page 8
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Tolérances standard maxon
résistance de bobinage +/- 7 %
valeurs magnétique +/- 8 %
– kM proportionnel DkM +/- 8%
– kn réciproque Dkn -/+ 8%
– aimant plus faible n0 augmenté
– aimant plus fort n0 réduit
n
M
1.08
1.0
0.86 1.0 1.16
0.92
Influence de la température
coefficient de température
Cu + 0.39 % par K AlNiCo - 0.02 % pro K
Ferrit - 0.2 % pro K
NdFeB - 0.13 % pro K
température résistance valeurs magnétiques
exemple: moteur RE
DT = + 50K R: + 19.5 % kn + 6.5 % (vitesse à vide)
kM - 6.5 % (plus de courant!)
couple de démarrage MH : - 22 %

9. 3. Caractéristiques moteurs page 9
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Les limites du moteur: Plages d'utilisation
MN,IN
nmax
vitesse n
couple M
courant I
fonctionnement
permanent
fonctionnement
intermittent
- température ambiante réduite
- bonne dissipation
- température ambiante augmentée
- mauvaise dissipation
Fonctionnement intermittent en surcharge
moteur peut être surcharge en courte durée
– limite: température max. de bobinage
– dépends de la constante de temps thermique de bobinage
tW et l'échelle durée de la de la surcharge
surcharge
fonctionnement
en courte durée
possible
valeurs typique
Last MN 2MN 3MN 4MN
5tW
4tW
3tW
2tW
1tW
fonctionnement en
courte durée interdit
M
fonctionnement
permanent

10. 3. Caractéristiques moteurs page 10
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Puissance assignée
pas de critères uniformes
– puissance électrique au point de travail nominal
– puissance de sortie au point de travail nominal:
– ou puissance de sortie max. P2,max
– mais aussi des facteurs marché
résultat:
– Puissance assignée n'est
que un valeur indicatif
– l'entraînement doit
respecter vitesse et
couple indépendamment
P = p × ×
typ N N n M
30
10 W
n
M