Qu'est-ce qu'un moteur sans balais à rotor externe ? Inrunner vs Outrunner

Les nouvelles technologies donnent naissance à des équipements et outils électriques extérieurs sans fil plus puissants. Un nouveau type de moteur intégré aux outils électriques est la conception du moteur sans balais à rotor extérieur. Également appelés moteurs à outrunner, nous les avons vus utilisés sur tout, des scies circulaires sans fil aux tronçonneuses alimentées par batterie, en passant par les coupe-bordures et les tondeuses à gazon. Alors, qu'est-ce qu'un moteur sans balais à rotor externe et en quoi les moteurs inrunner et outrunner diffèrent-ils ?

Nous avons discuté avec Carlos Quintana, chef de produit senior de la division Outils sans fil de Makita pour avoir une idée de la différence ainsi que des avantages et des inconvénients des deux conceptions.

N'oubliez pas de consulter également notre article général sur les moteurs brushless Makita.

La principale différence entre les moteurs sans balais à rotor intérieur et à rotor extérieur réside dans la conception de base. Tous les moteurs avec ou sans balais utilisent des aimants pour tourner. Le rôle du stator est de fournir une charge qui va repousser ou attirer les aimants et faire tourner le moteur. Le rotor contient ces aimants et effectue la rotation.

Sur une conception à rotor interne, le stator se trouve à l’extérieur et le rotor à l’intérieur. Sur un moteur sans balais à rotor extérieur, ils basculent.

Disons que vous disposez d'un moteur de chaque type avec des puissances et des diamètres globaux identiques. À quoi ressemblent-ils les uns par rapport aux autres ?

En comparant l'inrunner et l'outrunner, vous constatez que les deux ont la même surface magnétique. Étant donné que la conception du rotor interne a les aimants contre l’intérieur, ils ont un diamètre plus petit – ils devront être plus longs.

L’inverse est vrai sur un moteur sans balais à rotor extérieur. La fixation à un diamètre plus large signifie que vous pouvez raccourcir la longueur totale du moteur. De plus, vous obtenez une réduction de poids naturelle.

Les moteurs à rotor interne ont également une oscillation inhérente. Ils entrent et sortent légèrement dans le stator et perdent en efficacité. Il existe cependant des moyens de résoudre ce problème. Par exemple, Makita ajoute des arêtes pour aider à stabiliser ses rotors et porter l'efficacité à 99 %. Mais tous les constructeurs automobiles ne le font pas.

Les moteurs sans balais à rotor extérieur n'ont pas à gérer ce mouvement et sont intrinsèquement plus efficaces de par leur conception.

Vous vous retrouvez donc avec deux choix lorsque vous optez pour une conception de rotor externe. Une option réduit la longueur et le poids du moteur pour obtenir la même puissance avec une efficacité accrue.

Alternativement, vous pouvez maintenir le poids et obtenir plus de puissance grâce à ces gains d’efficacité. Bien sûr, vous pouvez également trouver un équilibre entre les deux et réduire une partie du poids tout en augmentant la puissance à un niveau moins substantiel. Nous le voyons vraiment avec les désherbeurs alimentés par batterie qui peuvent bénéficier du poids réduit des moteurs sans balais à chargement frontal.

En comparant les moteurs sans balais à rotor externe (outrunner) avec les conceptions à rotor interne (inrunner), nous pouvons voir comment chacun est généralement en tête dans diverses catégories.

La majorité des outils sans balais utilisent une conception de rotor interne pour réduire la taille globale (circonférence). Makita utilise au moins quatre modèles de rotor interne sans balais : 80 mm, 54 mm, 44 mm et 38 mm.

Le coupe-bordure Makita 18V X2 et ses tronçonneuses bénéficient d'un cinquième design avec un moteur sans balais à rotor extérieur de 80 mm. Ces outils plus grands ont de la place pour loger le plus grand diamètre du moteur tout en réduisant l'encombrement global puisqu'ils ont une longueur plus étroite.

Ce profil permet à Makita d'installer les moteurs dans ces outils avec un entraînement direct afin qu'ils bénéficient du transfert de puissance le plus efficace.

Alors que les fabricants cherchent à transformer des outils filaires plus traditionnels en outils sans fil, vous pouvez vous attendre à voir davantage de moteurs sans balais à rotor extérieur. Le lithium-ion n’a pas encore atteint le summum de ses capacités. Les conceptions de rotor extérieur aident à générer plus de puissance et d’efficacité à mesure que nous repoussons les limites de ce que la puissance de la batterie peut atteindre.