Moteurs DC à balais pour températures élevées

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Les moteurs capables de fonctionner à des températures ambiantes élevées ne sont pas une nouveauté pour maxon. La gamme de moteurs DC sans balais HD (Heavy Duty), développée pour fonctionner à des températures ambiantes allant jusqu'à 200⁰C, est sur le marché depuis plus d'une décennie. Jusqu'à présent, ces températures étaient exclusivement le domaine des moteurs sans balais ; maxon a changé cela avec le nouveau moteur DC à balais HT (High Temperature).

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Editor maxon HQ

Une importante société pétrolière et gazière a contacté maxon à la recherche d'un moteur DC à balais capable de fonctionner à des températures ambiantes allant jusqu'à 180⁰C. Leur outil multi-image établi, utilisé pour l'inspection du tubage des canalisations, utilisait un moteur DC à balais à haute température. Cependant, lorsque de nouveaux outils avec des niveaux de chocs sismiques plus élevés ont été ajoutés, le système d'entraînement actuel a échoué car il n'était pas assez robuste. Les ingénieurs de maxon ont commencé à développer un système d'entraînement sur mesure basé sur la série standard de moteurs DCX 22 mm à balais pour l'application de fond de puits.

Changement de l'aimant

Les principales pièces fondamentales du moteur, à savoir le bobinage et l'aimant, ont été les premières à être passées au crible. Contrairement aux moteurs HD à courant continu sans balais qui utilisent des aimants en samarium-cobalt (SmCo) pour les hautes températures, les ingénieurs ont choisi d'utiliser un nouvel aimant en néodyme (NdFeB) de qualité haute température. La raison en est la solidité. Des aimants en samarium-cobalt capables de supporter des températures élevées sont disponibles depuis plusieurs années, mais ils ne sont pas aussi puissants que les aimants en néodyme. En plus d'être légèrement plus faibles, l'utilisation d'aimants en samarium-cobalt aurait nécessité d'augmenter la taille du moteur pour répondre aux exigences de couple.

Changement de bobinage

Les enroulements à haute température ne sont pas nouveaux pour maxon. La série de moteurs DCX configurables de maxon utilisant un bobinage standard fonctionne à une température maximale recommandée de 125 degrés. Si la température dépassait ce niveau, l'isolation de l'enroulement deviendrait molle et instable et pourrait s'effondrer sur l'aimant. Les ingénieurs de maxon ont donc créé un bobinage sur mesure et produit quelques échantillons. Une fois celui-ci validé, le circuit électro-magnétique était complet.

Changement du couvercle

Un moteur ne se résume pas à l'aimant et à l'enroulement. Une fois la conception viable terminée, les ingénieurs ont examiné le reste du moteur pour s'assurer que tous les autres éléments étaient capables de supporter les températures. Le couvercle de balai en polymère standard a nécessité une nouvelle conception utilisant un matériau résistant aux hautes températures.

maxon a produit les premiers échantillons, puis sont venus les tests de validation. Le laboratoire d'essai de maxon permet de réaliser des tests environnementaux approfondis. Les moteurs ont été chauffés jusqu'à 180⁰C dans la chambre d'essai et ont ensuite tourné. De même, la stabilité du rotor a été testée à 180⁰C et 200⁰C. Une fois que les ingénieurs de maxon étaient satisfaits que la solution fonctionnerait dans l'application, ils ont fourni au client des échantillons pour leurs tests. Ceux-ci ont passé sans problème, et les moteurs ont été libérés selon les normes de production.

Ces moteurs DCX22S HT sont désormais disponibles sur un marché plus large.

Le DCX22S HT fonctionne avec les gammes de réducteurs GPX22 et GPX26, y compris le GPX22UP à haut rendement. Ces derniers peuvent bénéficier d'une lubrification à température étendue pour correspondre à la capacité de température ambiante des moteurs.