Quelle est la différence entre un moteur brushed et moteur brushless (avec et sans balais) ?

1/ Le moteur à balais (brushed)

1/A) Qu’est ce qu’un moteur Brushed ?

Également appelé moteur à courant continu, c’est le moteur de vélo électrique le plus simple à piloter. C’est ce type de moteur qui équipait les premiers kits vélo électriques, et qui équipe encore les kits vélo électriques bas de gamme.

Structure :

Le moteur brushed d’un kit vélo électrique est composé de :

  • 1 rotor interne composé de 2 bobinages
  • 1 stator externe composé d’aimants permanents

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1/B) Le contrôleur brushed

Il se contente juste de faire varier la tension continue envoyée au moteur du vélo.

Exemple pour un moteur 24V :

  • U = 0V => moteur à l’arrêt
  • U = 12V => moteur à mi-régime
  • U = 24V => moteur à plein régime

2/ Le moteur sans balais (brushless)

Qu’est ce qu’un moteur Brushless ?

C’est un moteur électromagnétique à aimants permanents : il n’y a pas de charbon donc pas d’usure comme on peut le constater sur un moteur brushed.

Le  temps moyen de bon fonctionnement d’un moteur brushless est de 10 000 heures.

La rotation du moteur de vélo se fait grâce au changement de polarité du bobinage. Pour cela, un moteur brushless dispose de 3 phases (fils VERT, BLEU et JAUNE) qui sont alimentées séquentiellement par le contrôleur du kit vélo électrique.

L’aimant du rotor cherche à chaque instant à s’orienter dans le sens du champ magnétique. Pour que le moteur brushless du vélo tourne, les tensions d’alimentation du bobinage doivent être adaptées continuellement afin que le champ magnétique reste en avance sur la position du rotor (voir l’animation à droite). C’est cela qui va créer le couple moteur.

Structure :

Le moteur brushless d’un kit vélo électrique est composé de :

  • 1 rotor externe composé d’aimants permanents
  • 1 stator interne composé de 3 bobinages
  • éventuellement 3 capteurs à effet hall

schéma

3/ Les deux types de moteurs Brushless

3/A) Le moteur brushless à entraînement direct (direct drive)

 

Voir notre article détaillé sur ces moteurs de vélo

3/B) Le moteur brushless réducté (geared)

 

Voir notre article détaillé sur ces moteurs de vélo

3/C) Qu’est-ce qu’un moteur à capteur Hall ?

Les moteurs à capteur Hall (sensored) ont des capteurs de champ magnétique (capteurs à effet Hall) intégrés dont le but est d’informer le contrôleur du kit vélo électrique sur la position du rotor.

Ce dispositif améliore la rotation du moteur de vélo au démarrage : cela va rendre plus doux le démarrage du moteur (sans vibrations ni cafouillage).

A contrario, au démarrage, si on accélère sans pédaler, un moteur sans capteur Hall va donner l’impression de « brouter » le temps que le contrôleur arrive à détecter la position du rotor et appliquer la tension d’alimentation sur la bonne phase (fils VERT, BLEU et JAUNE).

Dans tous les cas de figure, il faut pédaler au démarrage et avoir le bon rapport de vitesse pour ne pas endommager le kit vélo électrique et son électronique (risque de surchauffe).

Pour aller plus loin : article Wikipédia