Pourquoi choisir un moteur frameless MyActuator ?
Dans les applications robotiques et mécatroniques, les contraintes d'encombrement, de masse et de précision influencent directement le choix de la motorisation.
Les moteurs brushless frameless MyActuator sont conçus pour être intégrés directement dans la structure mécanique d'un équipement, sans utiliser le carter d'un moteur traditionnel.
Cette architecture permet aux concepteurs de développer des systèmes motorisés compacts, en adaptant la transmission, les roulements, les capteurs et le refroidissement aux besoins de leur application.
Qu'est-ce qu'un moteur brushless frameless ?
Un moteur frameless, également appelé moteur sans carcasse, est un moteur électrique livré sous forme de composants destinés à être intégrés dans un ensemble mécanique.
Il se compose principalement de deux éléments :
Le stator
Partie fixe du moteur, comprenant les enroulements électriques qui produisent le champ magnétique tournant.
Le rotor
Partie mobile comprenant les aimants permanents, destinée à être assemblée sur l'arbre ou la structure tournante de l'équipement.
Contrairement à un moteur brushless traditionnel, le frameless ne possède généralement ni carter, ni arbre, ni roulements intégrés.
Ces fonctions sont assurées par la mécanique de l'application.
1. Une motorisation compacte et légère
L'un des principaux avantages d'un moteur frameless est la suppression du carter moteur et de certains éléments mécaniques présents sur un moteur classique.
Cette conception permet de limiter l'encombrement de la motorisation et d'intégrer le moteur directement dans la structure de la machine.
Les bénéfices pour l'intégration
- Réduction de l'encombrement de l'ensemble motorisé.
- Possibilité de limiter la masse des composants mécaniques.
- Liberté de conception des interfaces de fixation.
- Intégration dans des articulations et mécanismes compacts.
- Adaptation de l'architecture à l'espace disponible.
2. Une densité de couple adaptée aux systèmes compacts
Les moteurs frameless MyActuator sont conçus pour répondre aux besoins des applications recherchant un couple important dans un volume réduit.
Leur architecture permet d'exploiter directement l'espace disponible dans la structure mécanique.
Les paramètres à vérifier
- Couple continu disponible.
- Couple de pointe admissible.
- Vitesse nominale et maximale.
- Diamètre extérieur du stator.
- Diamètre intérieur du rotor.
- Longueur axiale du moteur.
- Conditions thermiques de fonctionnement.
La densité de couple peut être exprimée par rapport à la masse ou au volume du moteur. Les valeurs doivent être comparées selon des conditions de mesure équivalentes.
3. Une grande liberté d'intégration mécanique
Le moteur frameless permet au bureau d'études de concevoir l'ensemble motorisé autour des contraintes de son application.
Le choix des roulements, de l'arbre, des capteurs et de la transmission peut être adapté aux performances recherchées.
Transmission
Intégration directe ou association à un réducteur selon le couple et la vitesse nécessaires.
Capteurs
Sélection d'un codeur, d'un résolveur ou d'un autre dispositif de retour de position compatible.
Mécanique
Conception des supports, des interfaces de fixation et du guidage en rotation.
Les précautions de montage
- Respecter les tolérances de montage du rotor et du stator.
- Maintenir l'entrefer prévu par le fabricant.
- Assurer un guidage mécanique adapté.
- Vérifier la concentricité et l'alignement.
- Prévoir la fixation et la protection des câbles.
- Respecter les procédures d'assemblage des composants magnétiques.
4. Un contrôle précis du mouvement
Les moteurs brushless frameless peuvent être associés à des servo-variateurs et à des capteurs de position pour réaliser un contrôle précis du couple, de la vitesse et du positionnement.
La qualité du mouvement dépend de plusieurs facteurs, notamment de la conception électromagnétique du moteur, du capteur et de la rigidité de l'ensemble mécanique.
Les éléments qui influencent la précision
- Résolution et précision du capteur.
- Couple de crantage du moteur.
- Rigidité mécanique de l'assemblage.
- Jeu éventuel du réducteur.
- Réglage des boucles d'asservissement.
- Qualité du montage rotor-stator.
Le couple de crantage
Le couple de crantage, ou cogging torque, correspond à une variation de couple liée à l'interaction entre les aimants du rotor et la géométrie magnétique du stator.
Un faible couple de crantage peut favoriser la régularité du mouvement, notamment à basse vitesse.
5. Une gestion thermique à intégrer dès la conception
Sur un moteur frameless, la structure mécanique participe directement à l'évacuation de la chaleur produite par les enroulements.
Les performances continues dépendent donc fortement du montage et des conditions de refroidissement.
Les points à étudier
- Conductivité thermique du support du stator.
- Surface de contact avec la structure.
- Température ambiante.
- Couple continu demandé.
- Cycle de fonctionnement.
- Refroidissement naturel ou forcé selon les besoins.
Quelles applications pour les moteurs frameless MyActuator ?
Grâce à leur architecture directement intégrable, les moteurs frameless peuvent être utilisés dans de nombreuses applications nécessitant compacité et contrôle du mouvement.
Robotique
Articulations robotiques, bras motorisés, humanoïdes et robots collaboratifs.
Équipements médicaux
Systèmes de positionnement et mécanismes motorisés compacts, selon les exigences de l'application.
Systèmes embarqués
Mécanismes de stabilisation, équipements mobiles et systèmes nécessitant une masse réduite.
Automatisation
Axes motorisés, machines spéciales et systèmes industriels à forte contrainte d'encombrement.
Comment choisir un moteur frameless MyActuator ?
Le choix d'un moteur frameless doit être réalisé à partir des performances attendues et des contraintes de l'ensemble mécanique.
| Critère | Paramètres à vérifier |
|---|---|
| Couple | Couple continu, couple de pointe et cycle de fonctionnement. |
| Vitesse | Vitesse nominale, maximale et plage de fonctionnement. |
| Dimensions | Diamètres intérieur et extérieur, longueur axiale. |
| Alimentation | Caractéristiques électriques et compatibilité avec le variateur. |
| Précision | Capteur, rigidité, couple de crantage et transmission. |
| Thermique | Montage du stator, température et refroidissement. |
| Intégration | Tolérances, entrefer, roulements et interfaces mécaniques. |
L'accompagnement A2V pour vos moteurs frameless
A2V Mécatronique accompagne les industriels et les bureaux d'études dans la sélection et l'intégration de moteurs brushless frameless adaptés à leurs applications.
Notre approche prend en compte l'ensemble du système : motorisation, interfaces mécaniques, capteurs, électronique de commande et contraintes de fabrication.
Nous pouvons ainsi vous accompagner dans le dimensionnement et la conception d'une solution mécatronique adaptée à votre projet, du prototype à l'industrialisation.
Découvrez nos moteurs brushless frameless
Retrouvez notre gamme de moteurs frameless pour vos applications robotiques, industrielles et mécatroniques.
Voir la gamme framelessConclusion : pourquoi intégrer un moteur frameless ?
Les moteurs frameless MyActuator offrent une architecture particulièrement intéressante pour les systèmes nécessitant une motorisation compacte et directement intégrée à la mécanique.
Leur conception rotor-stator permet d'adapter la transmission, les capteurs et le guidage aux contraintes de l'application. En contrepartie, une attention particulière doit être portée au montage, au refroidissement et au dimensionnement.
Chez A2V Mécatronique, nous vous accompagnons dans le choix, la conception et l'intégration de vos motorisations frameless, du produit standard à la solution sur mesure.
Questions fréquentes sur les moteurs frameless MyActuator
Qu'est-ce qu'un moteur frameless ?
Un moteur frameless est un moteur livré principalement sous forme d'un rotor et d'un stator, sans carter ni roulements intégrés. Il est destiné à être assemblé directement dans la mécanique de l'application.
Quelle différence entre un moteur frameless et un moteur brushless classique ?
Les deux peuvent utiliser la même technologie brushless. La différence concerne leur construction : un moteur classique possède généralement un carter et des roulements, tandis qu'un frameless est intégré directement dans la structure mécanique.
Un moteur frameless nécessite-t-il un variateur ?
Oui, un moteur brushless frameless nécessite une électronique de commande compatible. Un capteur de position peut également être nécessaire selon le mode de commande et les performances recherchées.
Quels sont les avantages des moteurs frameless MyActuator ?
Ils permettent une intégration mécanique personnalisée, une architecture compacte et un dimensionnement adapté aux contraintes de couple, de masse et d'encombrement.
Dans quelles applications utiliser un moteur frameless ?
Les moteurs frameless sont utilisés notamment dans les articulations robotiques, les systèmes de positionnement, les machines spéciales et certains équipements médicaux ou embarqués.