Dans les tachygénérateurs CC traditionnels à balais, le contact mécanique entre les balais et le commutateur introduit plusieurs inconvénients inhérents.
Premièrement, le frottement et l'usure entre ces deux composants augmentent les pertes de couple mécanique, entraînant une couple de frottement statique (frottement statique) plus élevé au démarrage ou à basse vitesse. Cela affecte directement la réactivité et la douceur du moteur à basse vitesse.
Deuxièmement, la chute de tension à travers l'interface balai-commutateur crée une zone morte à faibles vitesses de sortie, où la tension générée ne peut pas refléter avec précision les petites variations de la vitesse de rotation. De plus, pendant la commutation, un contact intermittent ou médiocre entre les balais et les segments du commutateur peut provoquer des arcs électriques, des étincelles et une discontinuité électrique, générant du bruit radiofréquence, des interférences électromagnétiques (EMI), des ondulations haute fréquence, et une tension de sortie instable.
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Comme indiqué dans la littérature, “L'action de commutation du commutateur provoque généralement des arcs électriques, ce qui entraîne du bruit électrique.” (GD-OTS, Manuel des moteurs CC à balais)
La nature mécanique du contact balai-commutateur limite également la fiabilité dans les environnements de fonctionnement difficiles. Dans des conditions avec poussière, vibrations, vitesse de rotation élevée ou faible humidité, des problèmes tels qu'une usure excessive, une accumulation de résidus de carbone et une défaillance des contacts se produisent fréquemment (Automate.org, Tutoriel sur les moteurs CC à balais).
Compte tenu de ces inconvénients, la transition de la conception des tachygénérateurs CC à balais vers sans balais est devenue une direction clé pour améliorer les performances et la fiabilité. Le tachygénérateur CC sans balais élimine le contact mécanique entre les balais et le commutateur, supprimant ainsi les pertes par frottement, les chutes de tension de contact et les sources d'EMI. Ce changement structurel améliore considérablement la précision de la mesure, la stabilité et la durée de vie opérationnelle.
Avec les progrès du contrôle électronique moderne et de la technologie des capteurs à effet Hall, il est devenu possible de concevoir des tachygénérateurs sans balais qui conservent les mêmes caractéristiques externes—telles que la linéarité tension-vitesse, la taille du boîtier et les interfaces de montage—que les modèles traditionnels à balais (Wikipédia, Moteur électrique CC sans balais)
Par conséquent, pour les tachygénérateurs CC fonctionnant dans des environnements extrêmes—tels que les conditions de basse vitesse, de haute vitesse ou poussiéreuses et vibrantes—le passage à la technologie sans balais n'est pas seulement une mise à niveau technique, mais une amélioration significative de la fiabilité, de la réduction des coûts de maintenance et de la stabilité du signal.
