Comment fonctionne un moteur PCB ?

Un moteur PCB est une solution innovante qui intègre la mécanique du moteur dans les composants électroniques, en utilisant le PCB lui-même comme structure du moteur.

Qu'est-ce qu'un moteur PCB ?

Un moteur PCB est un type de moteur unique qui utilise les traces de cuivre sur un circuit imprimé (PCB) pour créer un champ magnétique qui entraîne le moteur. Ce concept s'inspire de la façon dont les systèmes radio utilisent les traces de PCB comme antennes. Le même principe est appliqué pour générer un champ magnétique suffisamment puissant pour faire tourner un rotor. Ce type de moteur est connu sous le nom de moteur sans balai à flux axial, où le stator PCB et le rotor sont alignés en parallèle.

La conception et la construction d'un moteur PCB
La première étape de la création d'un moteur PCB consiste à concevoir les bobines du stator PCB. Dans les moteurs traditionnels, ces bobines sont souvent constituées de fils enroulés en formes tridimensionnelles denses. Dans un moteur PCB, les bobines sont plutôt fabriquées sous forme de traces en spirale plates imprimées sur les couches d'un PCB.

L'un des défis de ces moteurs planaires est de placer suffisamment de spires dans le petit espace disponible pour générer un flux magnétique suffisant. Ces bobines doivent être connectées dans une configuration en étoile ou en triangle pour créer un système triphasé. Dans notre conception MotorCell à 6 fentes configurée en étoile, nous avons pu empiler les bobines sur quatre couches, en utilisant deux couches supplémentaires pour le contrôleur, afin de produire le champ magnétique requis pour faire tourner le rotor.

Au fil des années, nous avons également appris que la conception du rotor est cruciale pour améliorer l'efficacité du moteur. Il est important d'utiliser des roulements à billes en céramique de haute qualité et d'aligner les roulements avec précision pour obtenir la solution mécanique optimale. Cela nécessite généralement des outils spécialisés, c'est pourquoi nous proposons également le rotor du MotorCell individuellement, ce qui vous permet de l'intégrer facilement à votre PCB personnalisé.

Réalisation de la synchronisation dans le moteur PCB
L'un des aspects les plus critiques de la conduite d'un moteur sans balais est de s'assurer que le rotor reste synchronisé avec le champ électromagnétique du stator. Dans les moteurs traditionnels à balais, la synchronisation est gérée mécaniquement par les balais eux-mêmes. Cependant, dans un moteur sans balais triphasé comme un moteur PCB, un retour sensoriel est nécessaire pour assurer le bon fonctionnement du moteur.

La force contre-électromotrice est généralement utilisée comme rétroaction pour contrôler la vitesse du moteur. La force contre-électromotrice est la tension générée par le moteur en rotation lui-même, qui peut être mesurée pour déterminer la vitesse du rotor. Ces informations sont ensuite transmises à l'électronique de commande du moteur, garantissant que les bobines du stator sont entraînées en synchronisation avec le mouvement du rotor. Pour le MotorCell , tout cela est géré directement par la puce embarquée, ce qui simplifie le processus.