[ePower] Luciole, le petit coléoptère mangeur d'électrons!

Et puis, ( dîtes le moi si je me trompe) mais moins on fait peiner le moteur (électrique) moins on tire en ampérage et plus la batterie dure dans le temps ! D'où l'utilité de la boite de vitesses !

Pour les toutes questions techniques un peu délicates on va vous mettre en relation avec notre attaché de presse, que l'on voit ici en démonstration

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Je ne m'en lasse pas de celle là

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Ce capteur peut être placé de diverses manières et l'information traitée par le logiciel de calcul pilotant le moteur peut être ajustée.
Mais je n'irai pas plus loin dans ce domaine. Ce serait comme confier le réglage de la carburation à celui qui change les pneus (quoique...parfois...).
Ne nous trompons pas sur les objectifs réels de cette boite de vitesse et plus généralement de cette moto.
Il s'agit d'une moto laboratoire. Nous avons de multiples choses à apprendre, à découvrir.
Nous ne connaissions pas au départ les possibilités réelles de la motorisation dont nous allions disposer. Tout restait à construire.
Cette boite permet d'avoir une grande quantité de démultiplications possibles.
Il y a effectivement 6 rapports. Bien trop pour un moteur coupleux. Mais tellement pratique dans la phase de recherche où nous nous trouvons.
Dans le domaine que nous explorons, il n'existe pas encore de produits disponibles sur catalogue.
Malgré les possibilités énormes de l'électronique de contrôle il est assez complexe d'avoir un moteur à la fois puissant pour aller vite et coupleux pour démarrer sans boite ni embrayage.
Pour revenir à cette boite : elle est toute petite et sa greffe sur un moteur électrique nous paraissait possible (pas simple quand même et Yves a dû faire un boulot d'artiste).
Donc on l'a fait. Sans chercher à copier qui que ce soit (d'ailleurs la Brammo à boite n'existait pas encore).
Mais ni l'étagement ni le nombre de rapports ne correspondent au besoin idéal de la fameuse "spécification fonctionnelle".
Vous avez une idée du cout et des délais pour fabriquer une boite sur mesure ? Même avec seulement 2 ou 3 rapports ?
L'aspect sécurité est important également. Avec l'embrayage à portée de main, actionnable à la moindre amorce de serrage. On ne sait jamais !
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Tout d'abord, sachez que je suis heureux de voir une boite française se lancer dans le 2 roues électrique.

Je pense avoir une vague idée du prix d'une boite proto à vos spécifications, pour avoir un pote dont c'est le taf justement, la conception de boite.
Et le prix ... ben inabordable évidemment ...

Ensuite, je pense qu'il est possible de totalement se passer de cet artifice qu'est la boite dans le cas d'une motorisation électrique, avec un bon controleur permettant de décaler le timing en fonction du régime et un moteur au bobinage adapté.
Peut etre me gourre je ...
Mais enfin, se débarrasser de ce pis-aller hérité des MCI et ne pas se polluer le pilotage à jouer du sélecteur me parait ...intéressant ...

grinta a écrit:

Mais enfin, se débarrasser de ce pis-aller hérité des MCI et ne pas se polluer le pilotage à jouer du sélecteur me parait ...intéressant ...

Une course sans vitesses à passer et donc à rétrograder et sans frein moteur, il faudra lui donner un nouveau nom, puisque ce ne sera plus une course de moto, enfin plus de pilotage...

erwan#26 a écrit:

grinta a écrit:

Mais enfin, se débarrasser de ce pis-aller hérité des MCI et ne pas se polluer le pilotage à jouer du sélecteur me parait ...intéressant ...

Une course sans vitesses à passer et donc à rétrograder et sans frein moteur, il faudra lui donner un nouveau nom, puisque ce ne sera plus une course de moto, enfin plus de pilotage...

Pas de frein moteur ???
Le frein moteur avec un controleur bien conçu serait paramétrable en fonction des préférences du pilote, de la piste, ou du virage abordé ...
Et enfin, piloter ce n'est pas gérer les caprices de la mécanique ou plutot ce ne devrait pas l'etre.

grinta a écrit:

Tout d'abord, sachez que je suis heureux de voir une boite française se lancer dans le 2 roues électrique. MERCI ! Quel honneur.

Je pense avoir une vague idée du prix d'une boite proto à vos spécifications, pour avoir un pote dont c'est le taf justement, la conception de boite.
Et le prix ... ben inabordable évidemment ...Sans blague ?

Ensuite, je pense qu'il est possible de totalement se passer de cet artifice qu'est la boite dans le cas d'une motorisation électrique, avec un bon controleur permettant de décaler le timing en fonction du régime et un moteur au bobinage adapté. Tu as sans doute des exemples sous la main et des courbes puissance/couple/régime à nous montrer ?
Peut etre me gourre je ...
Mais enfin, se débarrasser de ce pis-aller hérité des MCI et ne pas se polluer le pilotage à jouer du sélecteur me parait ...intéressant ...

Je ne pense pas qu'un pilote considère qu'une boite lui pollue le pilotage.

en tout cas, pour tous ces détails techniques, merc i à tous les branchés qui nous mettent au courant ...

Quelques chiffres :

Une Honda 125 RS dispose de 10 N.m à 8600 tr/min environ et le maxi est autour de 27 N.m à 12500.
Pour "décoller" avec la première longue à 53% il faut bien monter dans les tours et jouer de l'embrayage !
Compte tenu de la réduction primaire + boite + secondaire, on ne dispose que de 125 N.m à la roue arrière à 8500 tr/min.

Notre moteur de Luciole atteint près de 55 N.m aux environs de 3000 tr/min (un vrai tracteur) mais cela reste insuffisant dans les régimes inférieurs quand on part de l'arrêt.
Il y a encore du boulot. Mais c'est difficile d'être "bon partout" avec un petit moteur (bonne vitesse et bonne accel).

Un gromono comme une KTM 690 a dans les 70 N.m à 5500 tr/min. Mais ce doit être coton de démarrer en 6ème, non ? Même en usant de l'embrayage.

Sur une électrique au top comme la Mission R de Mission Motors, on "aurait" 156 N.m et 104 kW mais ce n'est plus le gabarit de la petite Luciole !

En comparaison, une Yamaha 600 R6 fait 135 ch (99,4 kW) à 14500 tr/min avec l’aide de l’air forcé. 129 ch (94,9 kW) sans cet apport.
Le couple maxi est de 6,7 m.kg (66 N.m) obtenu à 11000 tr/min.
Un twin plus coupleux comme la Ducati 848 fait 140 ch (103 kW) à 10500 tr/min et 10 m.kg (98 N.m) à 9750 tr/min.
La Mission R dispose donc de la même puissance mais avec un couple 60% supérieur.
Mais quelle est l'évolution du couple en fonction du régime ? Mystère !

Si on place la Ducati et la Mission Motors ensemble sur la piste je ne suis pas sûr que la Mission (sans boite) accélère aussi fort que la Ducat' (avec boite).
Bref, si l'objectif est de boucler les tours de circuit le plus vite possible il faudra encore trouver le meilleur compromis.

Un dernier chiffre : la LIGHTNING atteint 215,9 MPH (346 km/h) sur le lac salé mais elle est devancée sur la piste de Laguna Seca par la Mission Motors et la Motoczysz.

Ed a écrit:

grinta a écrit:

Tout d'abord, sachez que je suis heureux de voir une boite française se lancer dans le 2 roues électrique. MERCI ! Quel honneur.

Je pense avoir une vague idée du prix d'une boite proto à vos spécifications, pour avoir un pote dont c'est le taf justement, la conception de boite.
Et le prix ... ben inabordable évidemment ...Sans blague ?

Ensuite, je pense qu'il est possible de totalement se passer de cet artifice qu'est la boite dans le cas d'une motorisation électrique, avec un bon controleur permettant de décaler le timing en fonction du régime et un moteur au bobinage adapté. Tu as sans doute des exemples sous la main et des courbes puissance/couple/régime à nous montrer ?
Peut etre me gourre je ...
Mais enfin, se débarrasser de ce pis-aller hérité des MCI et ne pas se polluer le pilotage à jouer du sélecteur me parait ...intéressant ...

Je ne pense pas qu'un pilote considère qu'une boite lui pollue le pilotage.

A vrai dire, des courbes de couple, de décharge ...
Ventilées selon les accus utilisés, les bobinages, ou les réglages varios ...
J'en ai effectivement ... comme l'expérience de la motorisation électrique.

Toutefois, l'expérience est une bougie qui n'éclaire que celui qui la porte, je vous laisse donc vous faire la votre, sans sarcasme aucun.

grinta a écrit:

erwan#26 a écrit:

grinta a écrit:

Mais enfin, se débarrasser de ce pis-aller hérité des MCI et ne pas se polluer le pilotage à jouer du sélecteur me parait ...intéressant ...

Une course sans vitesses à passer et donc à rétrograder et sans frein moteur, il faudra lui donner un nouveau nom, puisque ce ne sera plus une course de moto, enfin plus de pilotage...

Pas de frein moteur ???
Le frein moteur avec un controleur bien conçu serait paramétrable en fonction des préférences du pilote, de la piste, ou du virage abordé ...
Et enfin, piloter ce n'est pas gérer les caprices de la mécanique ou plutot ce ne devrait pas l'etre.

Bon si il y a toujours un frein moteur... , Perso je ne demande qu'a en essayer, je suis ouvert à toutes les innovations ! Mais c'est vrai que si elles sont plus efficace avec un variateur, les boites de vitesses vont nous manquer cruellement ! ( c'est comme joué à un jeu de moto en mode facile...)

Nous aussi, nous aimerions nous passer de cet "artifice" qu'est la boîte de vitesses (encore que...), mais où se trouve donc LE spécialiste qui va être capable de développer le contrôleur électronique miracle qui pourra donner couple, puissance et LARGE plage d'utilisation, la complète quoi?
Nous pensons, mais sans aucune certitude, que c'est un ensemble qui permet d'obtenir une motorisation performante, et PEUT ÊTRE qu'une boîte de vitesses en fait partie. Avec une direction technique qui maîtrise l'ensemble des composantes de cette motorisation, l'énergie (les batteries), le moteur (brushless), et l'interface électronique.
Et non pas seulement l'électronique...
Cette remarque nous parait comparable à la difficulté de rendre performant un moteur thermique, si le "développeur" du boîtier d'injection ne connaît pas bien la configuration du moteur, ses diagrammes, ni la qualité de l'essence utilisée, il risque de chercher longtemps sans obtenir un truc valable.
Tout ça pour dire que c'est très complexe, que l'on manque de références, de repères et que l'on cherche des solutions et des contacts sérieux.
Il est évident que si sur ce forum, certains détiennent la vérité, qu'ils n'hésitent surtout pas à se manifester, ils seront les bienvenus au Club des bricoleurs multicartes.

SEB4LO a écrit:

Comment ce fait-il que le couple ne soit pas constant sur le moteur ? j'ai raté quelque chose ?

Idem que toi, j'ai cherché sur le net, et il semblerait que les moteurs brushless utilisés en modélismes auraient des courbes dans ce genre au banc

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Source:http://www.rctech.net/forum/electric-road/280051-novak-sentry-brushless-dyno-4.html

Tu veux bien me faire le même avec des kW à la place des W et pas plus de 35 kg ?

Si j'en etais capable, ce serait un plaisir

Qui peut prétendre détenir la vérité
Pourquoi pas, faire partarger un morceau de savoir tout simplement ?

Et si nous commencions par le début ?

Merci Mr Google : [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

I - Le moteur brushless : Introduction

Le défaut principal des moteurs à courant continu est la présence des balais, qui engendrent des frottements, des parasites, et limitent la durée de vie du moteur par leur usure. Pour éviter tous ces problèmes on utilise des moteurs brushless, ou moteurs sans balais.

Composition du moteur brushless :

Un moteur brushless comporte les mêmes éléments qu’un moteur à courant continu, excepté le collecteur, mais l’emplacement des bobines et des aimants permanents sont inversés. Le rotor est composé d’un ou plusieurs aimants permanents, et le stator de plusieurs bobinages.

Fonctionnement du moteur brushless :

Les bobines sont alimentées de façon séquentielle. Cela crée un champ magnétique tournant à la même fréquence que les tensions d’alimentation. L’aimant permanent du rotor cherche à chaque instant à s’orienter dans le sens du champ. Pour que le moteur brushless tourne les tensions d’alimentation doivent être adaptées continuellement pour que le champ reste en avance sur la position du rotor, et ainsi créer un couple moteur.

II - Commande des moteurs brushless

Dans un moteur à courant continu avec balais, l’ensemble collecteur-balais assure mécaniquement la commutation dans l’alimentation des bobines en fonction de l’angle du rotor. Dans un moteur brushless cet élément n’existe plus, il faut donc créer cette commutation électroniquement.

Moteur brushless en régime établi :

Le moteur brushless est un moteur synchrone, c'est-à-dire qu’il tourne à la même vitesse que le système de tensions qui l’alimente. Tant que le couple moteur est supérieur à la charge à entraîner, la rotation du rotor est synchronisée avec le champ magnétique. Si le couple résistant devient supérieur au couple moteur, et que la tension d’alimentation n’est pas ajustée en conséquence, il y a un risque de décrochage, c'est-à-dire que le rotor risque de ne plus suivre le champ magnétique. A partir de ce moment là, le rotor va se mettre à osciller, sans pouvoir se resynchroniser avec le champ magnétique, ce qui peut provoquer sa destruction. Pour éviter cela, le système d’asservissement doit être en mesure de réagir si le couple résistant augmente, et ajuster la tension d’alimentation en conséquence.

Démarrage d’un moteur brushless :

Le même problème se pose pour le démarrage du moteur brushless, car le rotor ne peut pas atteindre instantanément la vitesse de rotation du champ. Le système de contrôle électronique doit donc assurer un démarrage progressif, l’objectif étant toujours de reproduire la fonction du collecteur. La fréquence des tensions d’alimentations sera donc très basse au départ, puis augmentée progressivement en tenant compte de la réaction du moteur.

Principe de commutation des moteurs brushless :

Moteurs brushless à Capteurs à effet hall :

Dans ce type de moteur brushless, des capteurs à effet hall (3 en général) sont utilisés pour connaitre à tout moment la position du rotor, et adapter en conséquence l’alimentation des bobines et le champ magnétique. Le capteur va détecter le passage d’un pôle magnétique, et à partir cette information le circuit de commande électronique assurera la commutation des bobines. L’utilisation de capteurs à effet hall dans les moteurs brushless permet une excellente régulation, cependant l’ajout de ces composants, et le fait qu’il faille les placer très près du rotor entraîne un surcoût et un risque de panne supplémentaire. Cette solution est la plus employée dans les moteurs brushless utilisée en industrie.

Moteurs brushless à régulation basée sur la fcem :

Pour éviter l’utilisation de capteurs à effet hall, certains circuits de commande de moteurs brushless utilisent les bobines non alimentées à un instant donné pour mesurer la force contre électromotrice et en déduire le moment pour déclencher la commutation. Cette solution permet d’éviter l’emploi de capteurs à effet hall, et donc de réduire le prix du moteur brushless. Par contre, au démarrage, la fcem est trop faible pour être utilisable. Il faut donc utiliser un autre mode de commande pour le démarrage des moteurs brushless sans capteurs. Généralement, ils sont démarrés comme des moteurs pas à pas, en commutant les phases à une fréquence croissante prédéfinie, suffisamment lentement pour que le moteur brushless ne décroche pas. Le couple dans cette phase est très mauvais. La mise au point de ce système de commande est très difficile, requiert une puissance de calcul importante et nécessite des solutions de filtrage pour distinguer la fcem des parasites engendrés par le moteur. Cette technique est principalement employée dans les petits moteurs brushless, en particulier en modélisme.

Régulation de vitesse d’un moteur brushless :

Globalement, la vitesse maximale d’un moteur brushless est liée à sa tension d’alimentation, ou du rapport cyclique dans le cas d’une commande en PWM, par un coefficient appelé Kv. La valeur de ce coefficient dépend de la construction du moteur (nombre de bobines, de pôles, d’encoches, type de fil pour les bobines, …). Contrairement à un moteur synchrone triphasé ou on ajuste la fréquence pour obtenir la vitesse souhaitée, ici c’est la vitesse du moteur brushless qui va indiquer au contrôleur à quelle fréquence il doit assurer la commutation.

Pour réguler la vitesse d’un moteur brushless il faut donc faire varier la tension d’alimentation de chaque bobinage, tout en maintenant une fréquence de commutation adaptée à la fréquence de rotation mesurée du moteur. En pratique, les contrôleurs de moteurs brushless les plus performants peuvent intégrer les deux fonctions : commutation des bobines en fonction des données des capteurs à effet hall, et régulation de la vitesse en PWM sur l’alimentation de chaque bobine.

III - Les différents types de moteurs brushless

Selon les applications, il existe une grande variété de moteurs brushless avec des caractéristiques de couples, vitesses, inertie différentes en fonction de leurs constitutions.

Moteurs brushless outrunner :

On appelle « outrunner » les moteurs brushless dont le rotor est autour du stator. Cette configuration est intéressante en termes de couple moteur, car les aimants sont disposés sur un diamètre important, ce qui crée un bras de levier très intéressant. De plus, cette disposition permet de placer facilement plusieurs séries d’aimants (jusqu’à 32 pôles sur certains moteurs brushless outrunners) et de bobines. Les bobines sont toujours câblées par groupes de 3, et les aimants sont soit collés par groupes de 2, soit constitués d’une partie magnétique comprenant plusieurs pôles. Comme pour un moteur pas à pas, les moteurs brushless outrunners comprenant plus de 3 bobines et 2 pôles ne font qu’une fraction de tour lorsque le champ a tourné de 180°. Leur fréquence de rotation est donc plus faible mais le couple très élevé. Ces moteurs brushless outrunners sont souvent utilisés dans des applications qui nécessitent un fort couple, car ils peuvent être reliés à la charge sans nécessiter de dispositif de réduction Leur coefficient Kv est relativement faible par rapport aux autres types de moteurs brushless. Les principales applications des moteurs brushless outrunners sont les suivantes : ventilateurs, moteurs de disques durs, Cd-rom, moteurs de vélos électriques (intégrés dans me moyeu), bateaux ou avions radio commandés…

Moteurs brushless inrunner

Contrairement au type précédent, les moteurs brushless inrunners ont le rotor à l’intérieur du stator. Ils n’ont généralement qu’une seule paire de pôles sur le rotor, et 3 bobines au stator. L’inertie du rotor est beaucoup plus faible que pour un moteur outrunner, et les vitesses atteintes par ce type de moteur sont beaucoup plus élevées (Kv jusqu’à 7700tr/min/V). La gestion électronique de la commutation est par contre plus simple car le rotor tourne à la même fréquence que le champ magnétique. Le couple des moteurs brushless inrunners est plus faible que pour un outrunner car les aimants sont sur un diamètre plus petit à taille de moteur égale. Ce type de moteur brushless est très utilisé dans l’industrie car il se rapproche beaucoup d’un moteur à courant continu à balais et collecteur.


Moteurs brushless disques

Le rotor et le stator peuvent également être constitués de deux disques faces à face, avec les rayons et les bobines répartis selon les rayons de ces deux disques. Ce type de moteur brushless est peu employé car l’action des bobines sur les aimants crée un effort axial important qui nécessite des butées à billes conséquentes, sans offrir de différences notables au niveau des performances par rapport à un moteur brushless outrunner.

RossiFumi_46 a écrit:

Idem que toi, j'ai cherché sur le net, et il semblerait que les moteurs brushless utilisés en modélismes auraient des courbes dans ce genre au banc

Mais vu que la puissance est en proportion avec couple x tours/min, comment ces courbes peuvent être correctes ?

On n'a pas inversé les courbes "efficiency" et "power" ??

Dans l'exemple affiché, le couple est (quasiment) inversement proportionnel au régime : C = b - a.N
La puissance est proportionnelle au couple et au régime (ça c'est toujours bon !) : P = k.C.N (en fait .kN = omega)
donc ici P = k.(b- a.N).N = k . N - k.a.N² d'où la forme en parabole avec la concavité vers le bas.
la dérivée P' es tP' = k - 2.k.a.N et elle s'annule pour N = 1 / 2.a c'est là qu'on a P maxi.


je n'ai pas encore eu le temps de prendre quelques valeurs pour vérifier les courbes. Quelques relevés et un tableau Excel permettraient de retrouver tout ça sans difficulté.

Eh oui, je suis bête ... j'ai tellement peu l'habitude de regarder les courbes couples qui commencent à zéro tours !

Reprenons un peu le parcours fastidieux des bricoleurs "multicarte".
Après être allé essayer une ZERO chez Goes, son importateur parisien, et l'analyse pertinente du pilote d'usine Ed, la conviction qu'il faudrait essayer d'avoir une boîte de vitesses est encrée, on démarre.

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Vous prenez une 125 RS, "vieillie en fût de chêne", vous découpez à la disqueuse tout ce qui va pas servir, et fin septembre 2010 c'est parti...

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A ce moment de l'avancement du châssis, il y en a au moins qui réfléchit, pendant qu'on scie, découpe, cogne, soude et fait de la poussière. La greffe de la boîte de 125 HONDA sur le moteur électrique mérite de ralentir un peu.

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La suite au prochain numéro.

La suspension arrière permet de libérer de l'espace pour les batteries au dessus.
Il a fallu veiller un peu à la garde au sol et à esquiver la traverse entre les platines de cadre.
(Heureusement, Yves a une bonne disqueuse et tout ce qu'il faut pour faire les modif')


Et ADM est toujours présent pour les usinages les plus sophistiqués.
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Très élégante, la suspension.

Si j'ai bien compris, le moteur est connecté à l'embrayage par voie de l'ancien arbre d'équilibrage ?

Oui c'est cela.
Mais comme on utilise le pignon primaire de vilebrequin et que l'entraxe arbre d'équilibrage / embrayage n'est pas le même que celui entre le vilebrequin et l'embrayage, nous avons été obligé d'insérer des paliers excentrés pa rapport aux paliers d'origine de l'arbre d'équilibrage.
Il fallait aussi que ce nouvel arbre intermédiaire sorte de la boite pour recevoir la poulie.
Avant les questions électriques nous avons donc dû résoudre un certain nombre de problèmes mécaniques.

Bien que n'étant pas un partisan inconditionnel de la motorisation électrique, je trouve ce sujet fort intéressant, car on y apprend beaucoup.
Je pensais, benoitement, que le moteur électrique ayant un couple "instantané" (encore une croyance "Vaudock" ?). En relisant tout ce que je lis ici, beaucoup de points semblent maintenant plus clairs.

Malgré mon manque de conviction par rapport à ce type de motorisation, je reste persuadé que la recherche pourra nous apporter beaucoup et probablement, bientôt, d'aboutir à des solutions viables. Ayant connu, à titre professionnel, l'évolution de la micro-informatique depuis ses débuts, puis des "portables", je me rappelle que l'autonomie de ces derniers fut acquise grâce aux progrès en matière de batteries, certainement, mais aussi par la diminution de la consommation des différents composants. Probablement une piste à suivre.

Ce que je constate, surtout, c'est que l'ami Kerlo, infatigable, lance un nouveau projet après en avoir terminé un autre, dans des domaines quasiment opposés. Evidemment, en évoquant ce fait, l'intéressé vous répondra que c'est bien peu de choses.

Je tenais à vous tirer mon chapeau, Môssieur.

dd1 a écrit:

Je pensais, benoitement, que le moteur électrique ayant un couple "instantané" (encore une croyance "Vaudock" ?).

C'est vrai ! il correspond au couple électromagnétique lié au bobinage (pôles magnétiques) a la tension et la fréquence, .. bref à le construction électromécanique du moulbif .

Néanmoins il doit rester supérieur au couple mécanique (résistant ) sinon le moteur ne se lancera pas a la vitesse du champ tournant et "cramera" cas classique d'un simple contacteur qui envoie le jus du secteur en on off

Dans ce genre d'application le moteur est alimenté par un système électronique qui s'occupe ,en plus de faire varier la vitesse, de gérer les paramètres électriques du moteur (si il est bien programmé) en comparant le vitesse du rotor avec celle du champ

Mes notions d'électro sont anciennes mais je dirais que si le système est bien conçu (protection) le moteur ne peut pas "serrer" il doit disjoncter avant de fondre lol (au pire on casse un roulement)


Même si je préfère aussi les motos qui puent et font du bruit, d'un point de vue technique , je trouve ce sujet vraiment intéressant




Marc