Moteurs "Brushed" ou "Brushless"?

Bonjour,

J’ai remarqué récemment sur le Forum plusieurs questions sur les motorisations par « brushless » et les équipements à associer.  Et la question qui revient toujours : « Est ce que c’est mieux que les bons vieux moulins à charbon » ?...  Avec des réponses souvent justes mais aussi parfois erronées je crois… Je vous propose donc un petit « digest » sur cette technologie. Pas du tout exhaustive (je ne suis pas un spécialiste !) et sans trop de détails ni formules savantes, juste du basic. La littérature sur les « brushless » sur le net est très complète et vous pourrez toujours approfondir si vous le souhaitez… Juste assez d’infos pour aborder les grands principes.

• Généralités sur les moteurs électriques :
Quelque soit leur type, ils fonctionnent tous sur le même principe : Un premier champ magnétique est créé par des aimants permanents. Un deuxième champ magnétique est créé par des bobines de fils électriques parcourues par un courant. La polarité « Nord »/« Sud » du champ magnétique créé par les bobines est définie par le sens du courant. En magnétisme, un pôle « Nord » attire un pôle « Sud » et un pôle « Nord » repousse un autre pôle « Nord » (même chose pour deux pôles « Sud »). En excitant les bobines avec un courant dans le bon sens, au bon moment, on crée ces forces d’attraction et de répulsion entre les aimants permanents et les champs des bobines, forces qui alors induisent un couple, couple qui met le moteur en rotation.
- Dans un moteur « à balais » (« brushed » en anglais), la commutation entre les bobines est faite mécaniquement par les « charbons » frottant sur le collecteur segmenté, chaque segment étant relié à une des bobines avec la polarité qui va bien. On peut l’ alimenter directement en courant continu par 2 fils (+ & - ) et il tournera.
- Dans un moteur « sans balais » (« brushless » en anglais), la commutation entre les bobines est réalisée en amont du moteur par le « contrôleur » qui modifie le courant continu en un courant triphasé pour alimenter les bobines. Les « brushless » sont en fait des moteurs synchrones triphasés. Un « brushless » est donc alimenté par 3 fils, une pour chaque phase et le contrôleur est indispensable pour le mettre en rotation.
- Les principes de base étant les mêmes, les équations en décrivant le fonctionnement sont aussi les mêmes et sans rentrer dans le détail on aura bien sûr pour les deux types (sans tenir compte des diverses pertes):
Pm = Pe  avec Pm puissance mécanique (ce qui est délivré à l’hélice), Pe la puissance électrique (fournie au moteur).
Pm = C x Ω  avec C le couple résistant et Ω la vitesse angulaire
Pe =  E x I avec E la force électromotrice en entrée du moteur, en gros le voltage d’alimentation, et I l’intensité.
Et donc : C x Ω = E x I et ce quelque soit le type de moteur.

1 - Et on peut déjà évacuer un mythe : Un moteur « brushless »  ne consomme pas plus qu’un moteur « brushed » pour délivrer le même couple à la même vitesse.
2 - Dans un moteur « Brushless », on élimine le collecteur et les charbons, sources de pertes mécaniques par frottement et bien d’autres soucis :  Encrassement, étincelles, parasites radio, etc… Plus besoin de rôder les charbons… Le rendement d’un brushless ne peut qu’être meilleur.

• Régulation de la vitesse des moteurs :
- Pour les moteurs à balais, on parle de « variateurs ». Le variateur découpe le courant continu en une succession de créneaux carrés. La fréquence d’envoi de ces créneaux définira la valeur moyenne du voltage reçu par le moteur et donc sa vitesse.
- Pour les moteurs sans-balais, c’est plus compliqué. On utilise des « contrôleurs ». On parle souvent  d’ « ESC », raccourci anglais pour « Electronic Speed Controller ». Le contrôleur doit non seulement générer le tri-phasé et ajuster le voltage moyen, mais aussi s’assurer que la rotation du rotor reste synchronisée avec celle du champ magnétique (rappelez-vous, ce sont des moteurs synchrones). Si le couple résistant devenait plus grand que le couple moteur et que la tension n’était pas immédiatement ajustée, le moteur décrocherait et se mettrait à « brouter »… Pour cela, le contrôleur doit vérifier à tout moment la position du rotor par rapport au champ magnétique tournant. C’est fait soit à l’aide de petits capteurs (en anglais on parlera de « sensored motors »), soit le plus souvent en modélisme à l’aide de la force contre-electromotrice (fcem) générée dans les bobines non alimentées (et en anglais on parlera de « sensorless motors »). Système assez compliqué ! Le contrôleur a donc un double rôle : Ajuster la vitesse de rotation en modulant le voltage et ajuster la fréquence de commutation à la vitesse de rotation. Il y a donc une interaction permanente entre moteur & contrôleur.

- Alors qu’un variateur peut piloter plusieurs moteurs à balais en parallèle (à condition bien sur de pouvoir délivrer un courant suffisant), il est donc évident qu’un contrôleur ne peut être associé qu’à un seul moteur « brushless » à la fois.
- Un bon contrôleur sur un brushless donne en général un réglage plus précis et fin de la vitesse du moteur.

• Caractéristiques des moteurs « brushless » :
Sans rentrer dans le détail des formules, on parle là du nombre de pôles magnétiques (les aimants), du nombre de spires des bobines, des aimants et du fameux Kv.
- Le couple généré par un  brushless est proportionnel au nombre de pôles. Plus le nombre de pôles est élevé et plus important sera le couple. Schématiquement, si vous avez 2 pôles, la distance max entre la bobine (et son champ) et un pôle sera d’un demi tour. Si vous avez 4 pôles, elle ne sera plus que d’un quart de tour. Or, la force d’attraction (et donc le couple résultant) est d’autant plus élevée que la distance entre les deux champs magnétiques est faible.
- La vitesse de rotation est inversement proportionnelle au nombre de pôles. Plus il y aura de pôles et plus la vitesse sera basse. En reprenant l’exemple précédent, si il y a deux pôles, une inversion de phase correspond à un demi tour. Si il y a 4 pôles, elle ne correspond plus qu’à un quart de tour.
- Le nombre de spires par bobine (n) définit la relation entre le voltage et l’intensité pour obtenir une même valeur de champ magnétique, donc une même puissance.  Si n est important, le voltage devra être important et le courant faible. Si n est bas, le voltage sera bas et le courant important.
- Le Kv… C’est un ratio qui définit le nombre de tours/mn du moteur par volt. Par exemple, un moteur avec un Kv de 1000 tournera à 12 000trs/mn sous 12v. le Kv dépend des caractéristiques du moteur, nombre de poles, bobinage, etc…
- Le couple sera aussi proportionnel à l’intensité du champ magnétique délivré par les aimants permanents. Dans les moteurs à balais courants, bien souvent ils sont en simple ferrite délivrant un champ magnétique de 0,2 à 0,4 Tesla pour les meilleurs. Dans les « Brushless » les aimants sont réalisés à partir de métaux exotiques (alliages de fer, cobalt, nickel,néodyme, samarium…) alliages qui permettent d’atteindre des valeurs de champ magnétique  entre 1 & 1,5 Tesla ! C’est la raison principale des excellentes performances des « brushless ».

A puissance égale, un brushless sera nettement moins encombrant et moins lourd qu’un moteur à balais.

• Types de moteurs « Brushless » :
Il y a deux grandes catégories, « Outrunners » & « Inrunners » pour rester dans le jargon anglais…
- Les « Outrunners », en bon français à « cage tournante », ont les aimants permanents montés sur la cloche extérieure du moteur. Cette configuration privilégie doublement le couple : les forces agissent sur un diamètre plus important, et comme nous avons toute la circonférence de la cage, nous pouvons y placer facilement un nombre important de pôles. Moteur idéal pour avoir de forts couples et des rotations lentes. Inconvénient : La cage étant tournante il n’est pas possible d’installer de radiateur...

- Les « Inrunners », en bon français « à rotor interne », ont une cage extérieure fixe recevant les bobines et un rotor central recevant les aimants permanents. Généralement, ils n’auront qu’une seule paire de pôles. Donc couple faible et vitesse élevée. Certains atteignent des Kv de 6500 à 7000 ! Ils ont moins d’inertie qu’un moteur à cage tournante. La cloche étant fixe on peut y installer tout type de radiateur. Ils ressemblent extérieurement beaucoup à un moteur à balais…

Pour la majorité des remorqueurs, chalutiers, cargos, yacht, etc… (j’exclus les offshore et autres bateaux de vitesse) des vitesses de rotation d’hélices entre 1500 & 3000tr/mn sont en général largement suffisantes.  Ce qui se traduit par des Kv entre 125 & 250 sous 12v ou entre 250 & 500 sous 6v… Il n’existe pratiquement pas de moteurs inrunners avec ces caractéristiques… Les Kv sont tous beaucoup plus élevés. Et il serait quand même dommage de ré-introduire un réducteur mécanique avec toute ses pertes alors que nous avons éliminé les balais.

Je pense donc que pour nos applications « bateaux classiques » il vaut mieux privilégier les outrunners pour lesquels existe un grand choix à faible Kv. Et pour contourner le problème du refroidissement, il suffira de dimensionner l’ensemble avec une marge confortable côté puissance max et de bien ventiler la cale…

• Pertes dans un moteur électrique :
Elles sont de trois types principaux : Pertes dites du « fer », pertes dites « du cuivre » et pertes mécaniques.
- Les pertes « fer » correspondent aux échauffements produits par les courants induits  dans les parties magnétiques.
- Les pertes « cuivre » résultent de l’intensité du courant traversant les bobines, le fameux effet « Joules », mais aussi pour considérer l’ensemble du système, celles dans les fils de connexion et dans l’accus. Ces pertes sont proportionnelles au carré de l’intensité !
- Les pertes mécaniques se font par frottement des balais sur le collecteur pour les moteurs standards et pour tous les types de moteur par frottement dans les paliers.

Avec un brushless nous éliminons une grande partie des pertes mécaniques. Le rendement sera meilleur. Et pour limiter les pertes « cuivre » à puissance constante, il vaut mieux travailler avec une tension plus élevée, un courant plus faible et un Kv plus bas pour obtenir une vitesse de rotation donnée de l’hélice.

• Les circuits annexes, les « BEC » :
« Bec » en anglais (et oui, encore !) signifie « Battery Eliminator Circuit ». Il remplace donc l’ accus généralement en 5 ou 6v qui serait nécessaire pour alimenter le récepteur radio et les servos. Il en existe de différents types :
- BEC : Abaisse la tension de l’accus principal à 5v. La différence est dissipée sous forme de chaleur dans des résistances ou à travers un FET. Pas très économique ! Doit être réservé aux applications où la tension de l’accus principal n’est pas trop élevée. Passer ainsi de 7,2v à 5v est acceptable, beaucoup moins s’il faut passer de 14v à 5v !
- SBEC : Toujours de l’anglais… « Switched Battery Eliminator Circuit ». Cette fois nous avons une alimentation à découpage. Pas de consommation inutile de courant. Excellente stabilité même si la tension d’entrée fluctue. Permet d’abaisser la tension de l’accus principal dans des proportions plus importantes. Passer de 22v à 5v ne présente pas de soucis.
Le BEC et le SBEC sont intégrés au variateur ou au contrôleur.
- UBEC : « Ultimate Battery Eliminator circuit ». Le UBEC est un circuit séparé du contôleur ou du variateur. Il peut être de type « BEC » ou SBEC ».

Privilégier autant que possible le type « SBEC »

• Les accus :
Un moteur brushless peut fonctionner avec tout type d’accus. On les associe souvent aux LiPo tout simplement parce que les premières applications étaient en aéro-modélisme où le poids est un facteur déterminant.
Quelques chiffres :
- Accus au plomb : La plus ancienne technologie. Lourde, avec une densité massique de 40Wh/kg. Charge longue. N’aime pas les décharges sous forte intensité : La capacité indiquée est dans ce cas fortement réduite (30 à 40%), ce que l’on appelle l’effet Peukert.
- Accus Nickel-Cadmium  (NiCd) : Densité massique plus importante que le plomb, avec 60Wh/kg. Peuvent être déchargées sans effets négatifs sous de très fortes intensités. Mais possèdent un effet mémoire rendant leur utilisation délicate (cycles charge/décharge). De plus elles se déchargent naturellement assez vite pendant le stockage… Charge assez longue.
- Accus Nickel-Metal-Hydrure (NiMh) : Bonne densité massique de 90Wh/kg. Garde bien la charge. Peu d’effets mémoire. Facile d’emploi. Peut supporter les fortes décharges sans effets négatifs.
- Accus au Lithium : Ils en existent de différents types. Le plus courant est le Lithium-Polymère (LiPo). Excellente densité massique autour de 140 Wh/kg, les meilleurs pouvant atteindre les 200Wh/kg. Acceptent les fortes décharges. Rapides à charger : Les meilleures pourront être rechargées en 15 à 30mns. Demandent toutefois quelques précautions d’emploi et des chargeurs un peu plus sophistiqués.
Un autre type est le Lithium-Fer (LiFe). Densité massique un peu en dessous, autour de 115wh/kg. Plus facile d’emploi.

Remplacer un moteur à charbons par un équivalent « brushless » dans une installation n’impose aucunement de changer l’accus.
Si le système initial fonctionnait avec une autonomie satisfaisante avec un accus plomb, il fonctionnera tout aussi bien (mieux !!) avec un brushless. Mais attention : Il faudra sûrement réduire pas mal les gaz maxi pour ne pas transformer votre chalutier en un offshore. Rendement et excellent couple obligent ! Et rappelez-vous : La consommation (intensité) est dictée par le couple résistant de l’hélice et sa vitesse de rotation, et non pas par les caractéristiques maxi du moteur ! Un moteur aussi puissant soit-il consomme peu s’il tourne à vide.

Alors pourquoi passer en Lipo pour le modélisme naval où le poids n’est en général pas un problème et l’accus remplace le lest ?  C’est effectivement un débat ! Je vois trois points en faveur des LiPo :
- L’encombrement : La taille réduite des LiPo à capacité égale permettra de les loger beaucoup plus facilement dans toutes les coques. Et en général d’en abaisser le centre de gravité.
- La répartition des masses : Avec un accus plomb, une masse importante est concentrée en un même point. Alors oui, ça remplace du lest, mais est-il vraiment situé au bon endroit pour bien mettre le bateau dans ses lignes ? Un accus plus léger laisse plus de liberté pour placer le lest là où il faut.
- Les temps de charge courts. Il existe de nombreux chargeurs fonctionnant sur batteries 12v classiques. Vous pouvez ainsi recharger vos LiPo au bord de l’eau…

Par contre, il est indéniable que le passage aux LiPo impose un petit investissement de départ dans un bon chargeur. C’est le truc où il ne faut pas prendre de raccourcis ! Mais il durera longtemps….

Côté prix , il est vrai que les accus plombs restent les moins chers. Quelques prix relevés chez de bons fournisseurs français :
- Accus plomb 4000mah/12v : 22€
- Accus NiMh 4000mah/12v 59€
- LiPo  4000mah/ 3s (11,2v) : 52€

• Résumé:
Les moteurs « brushless » ne présentent pratiquement que des avantages :
- Elimination des charbons, de leur entretien et de leurs pertes mécaniques
- Pas besoin de rodage des charbons.
- Pas d’usure mécanique hormis les roulements (mais ça dure longtemps !)
- Elimination de l’étincelage et des parasites électromagnétiques associés. Suppression des filtres anti-parasites.
- Rendements très supérieurs
- Meilleur contrôle de la vitesse (sauf au démarrage dans les versions sensorless, démarrage qui peut être un peu brutal, le couple étant présent très vite)
- Couple présent à tous les régimes.
- Un rapport poids/puissance imbattable.
Les inconvénients ? Je n’en vois qu’un seul : L’ensemble contrôleur/moteur est un peu plus cher en « brushless » qu’en « brushed ». Mais les prix ont bien baissé avec la  démocratisation de cette technologie…


Voilà ! Un petit survol de la techno « brushless » et des sujets associés. Je vous laisse tirer vos propres conclusions !
Tous vos commentaires, corrections et additions sont bien sûr fortement sollicités. J’espère ne pas avoir raconté (trop) de bêtises… Les spécialistes me reprendront si nécessaire !

Marcel

Bonjour,
j'avais dans mes archives un document trouvé sur le Web (*) et abordant ce sujet. Je l'ai immédiatement remplacé par celui-ci que je trouve simple, complet et parfaitement étayé.
Du beau travail, merci.
@+
(*) il ne s'agissait pas du sujet traité sur "l'autre" forum.

Bonjour

merci Rookie

* il y a un autre forum ?

Hello!
Encore un bon topique qui va enrichir notre bibliothèque!
Merci Rookie, on comprend mieux (du moins, moi )
Cordialement.

Hello.

Merci Rookie pour ce "mémo" qui va en intéresser plus d'un...

Salutatous

Merci Rookie pour ce "mémo" qui va en intéresser plus d'un...

Aaaaah que oui, c'est vraiment très bien expliqué.

Bravo Rookie

A+
Patrick

Je profite de ce fil pour demander par quoi remplacer un moteur à charbon de 18w 6v 3A 5000 à 6000tr/mn en conso moyen.
Voir moins pour des maquettes de 40cm à 1m avec un poids compris entre 500g et 4kg max.

Sachant que je recherche un moteur qui ne consomme pas plus en mettant le contrôleur au max et non à 20 ou 30%.

J'ai fait cette demande sur un autre site sans avoir de réponse.

merci d'avance.

Re.

Juste une petite précision qui à mon avis a son importance:
Pour la régulation des moteurs il faut faire attention. en France on fait bien la différence entre "variateur" pour les moteurs à charbons (Brushed) et "contrôleur" pour les moteurs sans charbons (Brushless)  mais sur les sites en Anglais, il n'y a pas de "variateur", il n'y a que des "contrôleur" pour moteur avec ou sans charbons.

En exemple:
http://www.rcparts.eu/10a-electronic-speed-controller-esc-for-brushed-motors.html
http://www.rcparts.eu/ztw-beast-ss120a-sensored-esc-for-1-8-scale-4212030.html

Il ne faut pas tomber dans le piège...

A+

fabco a écrit:Je profite de ce fil pour demander par quoi remplacer un moteur à charbon de 18w 6v 3A 5000 à 6000tr/mn en conso moyen.
Voir moins pour des maquettes de 40cm à 1m avec un poids compris entre 500g et 4kg max.

Sachant que je recherche un moteur qui ne consomme pas plus en mettant le contrôleur au max et non à 20 ou 30%.

J'ai fait cette demande sur un autre site sans avoir de réponse.

merci d'avance.

Hello,

Tu as ce moteur de 1000 de kv sous 6v tu auras 6000tr/m .
http://hobbyking.com/hobbyking/store/__54269__2728_Brushless_Outrunner_Motor_1000kv_EU_Warehouse_.html
La conso sera fonction de l'hélice mais bien moindre qu'avec un moteur Brushed, ça c'est sur.

Scyllias

pourquoi es-tu sur que sa conso sera plus bas que le mien avec le contrôleur au maxi ?

problème tension alimentation.
je tourne avec des accus de 6V en fin de décharge je suis à 5v au pire , avec ce moteur mini 7.4v. donc 7400tr/min

l'hélice fait 30-35mm

fabco a écrit:pourquoi es-tu sur que sa conso sera plus bas que le mien avec le contrôleur au maxi ?

problème tension alimentation.
je tourne avec des accus de 6V , avec ce moteur mini 7.4v.

Relit le texte de Rookie sinon a quoi ça servirait que Ducros se décarcasse

et de ma petite expérience , quand on remplace un brushed par un brushlles sans chercher à gagner en vitesse la conso est toujours moindre .

Scyllias

Le problème c'est que c'est écrit nul part dans la doc la conso en fonctionnement.

J'ai lu un test fait en réel de mesure de courant.
La surprise fut grande pour l'utilisateur.
Avec un contrôleur à 20% il ne dépassait les 3A mais à 100% plus de 25A.
Il avait trop de puissance.
Avant il avait affirmé que ce moteur dans sa maquette ne consommait pas grand chose.

fabco a écrit:Le problème c'est que c'est écrit nul part dans la doc la conso en fonctionnement.

J'ai lu un test fait en réel de mesure de courant.
La surprise fut grande pour l'utilisateur.
Avec un contrôleur à 20% il ne dépassait les 3A mais à 100% plus de 25A.
Il avait trop de puissance.
Avant il avait affirmé que ce moteur dans sa maquette ne consommait pas grand chose.

La conso en fonctionnement ne peut jamais être écrite ,la conso d'un moteur est fonction de l'hélice (dans notre cas)
la conso max (I max) est la donnée constructeur pour laquelle le moteur est prévu de fonctionnrer sans détérioration.
un brushless de 1000 de kv te donnera toujours 6000tr/m quel que soit l'hélice que tu lui mets au cul tant que tu restes dans la puissance qu'il est capable de fournir.
Le problème de la conversion brushed versus brushless est que bien souvent les moteurs brusheds s'écroule en régime en charge (fortement) par rapport au donné constructeur fournit .

Donc quand on passe en moteur brushless qui a un régime constant a fond , la conso grimpe en flèche.
Pour être sur lors de la conversion de faire le bon choix , il faudrait connaître précisément le régime du moteur en charge sur le bateau.
On pourrait tenté un calcul en connaissant la vitesse de ton bateau (au gps pas au pif) et la taille de l'hélice diamètre/ pas. On pourrait déduire la vitesse de rotation du moteur et ainsi choisir le moteur avec le bon KV

Dans ton commentaire tu as beaucoup de " on pourrait " ce qui rend le choix difficile.
Le régime en charge va dépendre également des conditions météo donc incertain également.


il y a aussi le problème d'alimentation qui oblige d'avoir des accus plus lourdes ( 6 voir 7 éléments au lieu de 5 en NiMh.
Avec une maquette de 500g ce n'est pas négligeable.


d'après les commentaires de  rookies78

Je pense donc que pour nos applications « bateaux classiques » il vaut mieux privilégier les outrunners pour lesquels existe un grand choix à faible Kv. Et pour contourner le problème du refroidissement, il suffira de dimensionner l’ensemble avec une marge confortable côté puissance max et de bien ventiler la cale…


Avec des maquettes de 42cm et 8cm de large ventiler la cale est loin d'être facile sachant que pour loger les divers éléments de propulsion rentrent tous justes.

Pour les maquettes plus grandes je ne peux pas faire des trous ou je veux sur des répliques exactes comme le vraquier que je suis entrain de construire.

autres commentaires
Avec un brushless nous éliminons une grande partie des pertes mécaniques. Le rendement sera meilleur. Et pour limiter les pertes « cuivre » à puissance constante, il vaut mieux travailler avec une tension plus élevée, un courant plus faible et un Kv plus bas pour obtenir une vitesse de rotation donnée de l’hélice.


cela implique du poids et encombrement supplémentaire:  tension élevée

Ces moteurs sont pour moi plus facilement utilisable sur des grosses maquettes pouvant embarquer du poids ou pour avoir de la puissance comme des remorqueurs par exemple.

Pour info ces maquettes sont au 1/75e
le remorqueur 42cm je tente un moteur type 360 en 6v
hélice 4 pales 32mm
Je ne vais pas tracter avec.

le vraquier 85cm, le moteur je ne sais pas encore, peut être un type 540 à 5000tr/mn ou un brushless.
les hélices 25mm

Salut

petite précision: le refroidissement liquide pour outrunner existe, mais ne peut s'appliquer que sur la partie fixe, ça n'est pas super-efficace, mais c'est mieux que rien
en fait, c'est le support du moteur qui est refroidi.

exemple:
http://www.tecnimodel.com/supports-moteurs/3892-support-moteur-ajustable-et-refroidi-par-eau-ref-graupner-23961.html

Jando

La chaleur a l'air d'être votre grande préoccupation, mais on se rend compte qu'une bonne partie de la chaleur produite l'est par le (très) mauvais rendement des brusheds ...

Comme dit rooky, en sur dimensionnant le moteur, il ne fait plus chaufferette.
Et surdimensionner un BL, il restera 2 fois moins lourd qu'un brushed style speedxxx de m...

La puissance demandée sur un bateau "normal" (coque à déplacement et non remorqueur) est ridicule.

tu parles d'accus plus lourds en ajoutant 1 élément.
Si le poids est vraiment ton souci : passe en Lipo et si tu as (avec raison) peur des lipos, prends du lifepo4.
Tu te fais un pack sur mesure qui reste à fond de cale la plupart du temps et tu l'oublies !

Je fais encore principalement du planeur RC et des moteurs qui chauffent, je sais ce que cela donne, mais on en tire quelques centaines de W.

Tiens petit exemple :
Ce petit porte container qui passe devant la maison :
http://www.shipspotting.com/gallery/photo.php?lid=2227468

Au 1/100, il pèserait dans les 9kg pour 1,3m et aurait besoin de 7,8 W pour manœuvrer à l'échelle ...
Un des plus petits bl du roi du hobby pèse 5gr et sort max 7A sous 7,4V, soit près de 50W !!!
http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__6312__hexTronik_5gram_Brushless_Outrunner_2000kv.html

Il tourne "un peu" vite (kv2000), mais sous 4,8V , il sera plus sage et fera très bien l'affaire...
(s'il arrive à démarrer )

Pat_2b

Au 1/100, il pèserait dans les 9kg pour 1,3m et aurait besoin de 7,8 W pour manœuvrer à l'échelle ...
Un des plus petits bl du roi du hobby pèse 5gr et sort max 7A sous 7,4V, soit près de 50W !!!

Tout est dit. Vous avez tous des moteurs bien trop gros. Si ça chauffe c'est le résultat de deux erreurs. Choix du moteur et de l'hélice..

Bonjour,
Merci pour cette explication. J'ai de plus appris que le mariage plomb/brushless est possible.
Le Li-Po est tellement mis en avant que pour moi, c’était la seule association envisageable.
Seb(ick)

Lagaffe a écrit:Au 1/100, il pèserait dans les 9kg pour 1,3m et aurait besoin de 7,8 W pour manœuvrer à l'échelle ...
Un des plus petits bl du roi du hobby pèse 5gr et sort max 7A sous 7,4V, soit près de 50W !!!

Tout est dit. Vous avez tous des moteurs bien trop gros. Si ça chauffe c'est le résultat de deux erreurs. Choix du moteur et de l'hélice..

Un moteur trop gros, à part sa masse, n'est pas une erreur.
Ce qui fait chauffer le bazar, c'est :
- pour un moteur bien dimensionné : sa qualité (sur les brusheds, à la louche, 1 électron sur deux, voir 2/3 qui passent partent en chaleur)
- L'hélice (taille,pas ...)
- la vitesse à laquelle on fait tourner cette hélice.

Pour les 2 derniers cas, si le moteur chauffe, c'est hélice trop grosse et/ou régime trop élevé.
Pour optimiser, il faut jouer sur ces 2 élements.

Rappel : il vaut mieux faire tourner un grosse hélice lentement qu'une petite rapidement (rendement augmente avec le ² du rayon)

a+

Pat_2b

Bonjour

Je crois que tout a bien été expliqué par Scyllas91 & patdxf. Nous avons là un bon exemple du mythe" les brushless" consomment plus!
Ce n'est pas qu'ils consomment plus (bien au contraire!) c'est simplement qu'ils délivrent la vitesse définie par leur KV même lorsque la charge augmente (dans la limite de leurs specs bien sûr) sinon ils calent.
Un moteur à balai lui va chuter en vitesse sous l'effet de la charge. Les vitesses données par les constructeurs sont à vide. La chute peut facilement être de 20, 30 voir 50%!
On ne peut donc pas comparer les deux consommations de cette façon, les vitesses et donc les couples résistants n'étant plus du tout les mêmes.

J'avais bien précisé dans le mémo que lors du remplacement d'un brushed par un brushless il fallait être prêt à baisser de pas mal les gaz pour avoir la même vitesse du bateau ou alors prendre un Kv plus faible!

- Autre remarque qui montre bien je pense que la réalité n'est pas ce que l'on croit: 6000trs/mn sur une hélice de 35mm sur un chalutier me paraît totalement disproportionné... A cette allure elle va caviter, brasser l'eau et perdre son efficacité.
L' expérience montrant que ça marche, me semble une preuve qu'en fait le régime de fonctionnement en charge avec le brushed est beaucoup plus bas que 6000!
Vous pouvez aussi vous en convaincre par un petit calcul tout simple:
6000trs/mn c'est 100trs/s et pour se ramener en unités standards, c'est Ω = 100 x 2Π = 628radiants/sec.
Et en ignorant les pertes: La puissance électrique  = 18w = Puissance mécanique = C x Ω. On en sort le couple C= 0,029N.m. Ou encore C= 3gf.m. C'est vraiment peu! Y a probablement un truc qui cloche...

- Côté ventilation et refroidissement, patdxf a raison. Il ne faut pas s'en faire une montagne... Je l'ai mentionné pour ceux qui aiment se compliquer la vie et qui montent des radiateurs à circulation d'eau sur un moteur à balais dans un remorqueur... Inutile à mon avis... De nouveau, si le montage avec balais ne nécessitait pas de refroidissement particulier, vous n'en aurez pas non plus besoin avec un brushless, ses pertes étant moindre... Tout ça serait bien différent quand on passe dans l'extrême avec des offshore.

- C'est tout l'art de définir une propulsion, tous les paramètres devant être en harmonie: Ø hélice, pas, vitesse de rotation, puissance du moteur, etc... Avec les brushed on fait tout ça au pif avec l'expérience.. Avec les brushless il faut un peu plus expérimenter et réfléchir car on a moins de recul...

Marcel.
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Pour l'exemple que la surchauffe n'est pas a craindre en utilisation normale ;j 'ai un mini offshore équipé d'un moteur comme celui_ci:

http://www.ebay.fr/itm/Free-Ship-D2830-4000kv-RC-Brushless-Motor-ESC-30A-for-RC-Airplane-Multicopter-/321053771651?hash=item4ac04bc783m-QCnonRzxnY8J789E47Wvw

Pour un poids de 50gr il est capable de fournir 150W en continu (20A sous 7.4 V) données constructeur ,sur mon bateau ni le moteur ni le contrôleur ne sont refroidis ;je vide un accu de 2200Mah en 8 minutes soit un conso moyenne de 16A environ a la fin de la nav le moteur est tiède (45° mesuré).

Ce moteur pèse moins qu'un moteur format 400 fournit au moins 2 fois plus de puissance sur l'arbre a conso électrique équivalente .

Pour Fabco : peux tu nous donner la taille de ton hélice pour ton bateau de 75cm et la vitesse envisagé ?

Scyllias

Pour Scyllias:
le diamètre de l'hélice du vraquier 1/75e est de 23mm enfermée dans une tuyère fixe.

la vitesse du vrai est de 11 noeuds
sa puissance 1575ch
port en lourd 1450t à 2800t

ce qui donne en théorie et sauf erreur de ma part
le poids théorique de la maquette environ peut varier entre 3.4kg et 6.6kg suivant son chargement.
vitesse théorique 2.3km/h soit 0.63m / s peut être un peu rapide
la puissance théorique utile 3w soit un moteur brushed de 6w environ


par expérience avec des moteurs de 8000tr/min à vide est une hélice de 35mm cela fonctionne sans cavité.
en charge la vitesse doit descendre à 4000-5000 tr/min

sebick a écrit:Bonjour,
Merci pour cette explication. J'ai de plus appris que le mariage plomb/brushless est possible.
Le Li-Po est tellement mis en avant que pour moi, c’était la seule association envisageable.
Seb(ick)

On en a parlé il y a quelques mois/années : le moteur ne sait pas d'où viennent les électrons (alimentation, accus divers, panneaux photovoltaïques ...), du moment qu'il en arrive assez pour tourner ...

Pat_2b

Hello,
Oui c'est vrai M'sieur Patdfxr, j'suis un peu "couillon" sur le sujet. J'avoue mon manque de culture elec-tronique.
Seb(ick)