Les moteurs de nacelle CubeMars GL sont tous des unités à entraînement direct à faible KV conçues pour maintenir une caméra immobile, si bien que la tension inscrite sur l’étiquette se lit facilement sans qu’on y prête attention. Dans cette gamme, c’est la ligne qui sépare deux tailles d’axe : les unités compactes 16 V entraînent les axes de caméra légers, et les moteurs de nacelle 24V entraînent les axes de grand diamètre qui portent des charges utiles plus lourdes - et l’écart entre les moteurs de nacelle 16V et les moteurs de nacelle 24V est plus large que ne le suggèrent les deux chiffres. Choisir entre les deux relève moins d’une question de volts que de la question de savoir quel axe le moteur doit déplacer.

Ce qui suit expose ce que la tension nominale tranche et ce qu’elle ne tranche pas, compare sept des modèles à entraînement direct actuellement référencés dans la catégorie Moteurs de nacelle de ToBMS à travers les deux classes de tension, et montre où la décision se joue réellement. Chaque valeur provient de la fiche produit ToBMS ou de la spécification publiée par le fabricant - aucune n’est estimée, et aucune valeur de moteur de nacelle CubeMars GL n’est ici déduite d’un modèle similaire.

Réponse rapide

Les moteurs de nacelle 16V et les moteurs de nacelle 24V de la gamme GL se distinguent par la taille de l’axe plutôt que par un niveau de performance. Trois des modèles 16 V - GL35, GL40 et GL40 II - s’étendent de 90 g à 125 g avec 0.15 Nm à 0.25 Nm de couple nominal, dimensionnés pour des axes de caméra légers où l’encombrement autour de la caméra est serré. Quatre des modèles 24 V - GL60, GL60 II, GL80 et GL100 - s’étendent de 230 g à 698 g avec 0.6 Nm à 3 Nm de couple nominal et 1.5 Nm à 7.7 Nm en crête, dimensionnés pour les axes de caméra et de tête de capteur plus lourds. La tension nominale décrit ici le bus par rapport auquel un moteur est spécifié et le bobinage qui l’accompagne ; ce n’est pas une valeur de couple, et une tension de bus de moteur de nacelle plus élevée n’est pas en soi meilleure. Un axe plus grand exige plus de couple, et plus de couple à faible KV sur un moteur à entraînement direct implique un rotor plus grand et un bobinage à KV plus bas, ce qui, dans cette gamme, est associé à un bus 24 V. La charge utile et la taille de l’axe tranchent donc d’abord la classe de tension, et la valeur de tension la confirme ensuite.

Ce que signifient 16V et 24V sur un moteur de nacelle

Sur un moteur de nacelle, la tension nominale est une spécification de bobinage plutôt qu’une limite système, et la différence compte dès que le moteur est placé à côté d’une batterie et d’un variateur. Pour les moteurs de nacelle 16V comme pour les moteurs de nacelle 24V, la valeur décrit le bobinage plutôt que la plateforme sur laquelle le moteur finit par être monté.

Le champ Tension nominale tel que le fabricant le publie

CubeMars publie une ligne Tension nominale (V) pour chaque modèle de la gamme GL, et sa valeur est l’un de trois nombres : 12 V, 16 V ou 24 V. Cette ligne indique le bobinage avec lequel le fabricant a bobiné et testé le moteur, et les valeurs de courant, de vitesse et de couple publiées à côté relèvent du même point de fonctionnement. Il vaut la peine de lire le champ avec le reste du tableau de performance plutôt que seul, car une même famille de moteurs peut être publiée avec plusieurs tableaux de tension. Le GL60 II KV28 en est l’exemple le plus clair dans cette gamme : la page du fabricant comporte un tableau Tension de travail (V) 16 et un tableau Tension nominale (V) 24, et les deux tableaux ne portent pas les mêmes valeurs de courant, de vitesse ni de couple. La fiche ToBMS suit le tableau nominal - 24 V, 1.54 A, 319 rpm, 0.6 Nm en nominal et 1.5 Nm en crête - et l’énonce comme la tension nominale. Lorsqu’une fiche technique présente plusieurs tableaux de tension, le tableau correspondant à la ligne Tension nominale est celui qui concorde avec les valeurs nominales publiées, et pour les moteurs de nacelle 24V c’est le tableau que suit la comparaison plus bas.

Pourquoi un axe de nacelle fonctionne à basse tension de bus

Un axe de stabilisation maintient une caméra contre la gravité et corrige de petites perturbations ; il n’a pas à accélérer quoi que ce soit rapidement. Un bobinage conçu pour une basse tension de bus à faible KV produit son couple sous un courant modeste et à basse vitesse, ce qui est le point de fonctionnement auquel l’axe passe sa vie. Élever la tension de bus sur un même moteur augmente la vitesse disponible à courant donné, mais n’augmente pas le couple nominal, et sur un axe à entraînement direct la vitesse supplémentaire est rarement la contrainte déterminante. C’est pourquoi la répartition entre ces modèles suit le diamètre plutôt qu’un niveau de performance : plus le rotor est grand, plus il produit de couple à faible KV, et plus l’axe en tire avant même que la vitesse n’entre en jeu. Les moteurs de nacelle 16V sont bobinés pour de petits rotors et des courants modestes ; les moteurs de nacelle 24V sont bobinés pour des rotors plus grands qui produisent leur couple sans pousser le courant au-delà de ce qu’un variateur compact peut soutenir en continu. En pratique, la tension de bus d’un moteur de nacelle est une conséquence de la taille du rotor plutôt qu’une donnée d’entrée.

Quand la tension de bus décide du choix, et quand elle ne le fait pas

La tension de bus décide du choix lorsqu’un axe doit être adapté à une alimentation qui existe déjà. Un support portatif sur un petit pack et une cellule sur un pack plus grand présentent des bus différents, et bien qu’un moteur à faible KV tourne sur l’un comme sur l’autre, le courant nécessaire pour un couple donné suit la tension, si bien que le variateur et le faisceau doivent être dimensionnés pour le bus réellement disponible. La tension de bus ne décide pas du choix lorsque la charge utile est la question ouverte. Un axe de 0.25 Nm et un axe de 3 Nm ne sont pas des alternatives à quelque tension que ce soit - le premier est une petite tête caméra et le second un axe de qualité cinéma - et aucun changement de bus ne fait passer de l’un à l’autre. Les moteurs de nacelle 16V et les moteurs de nacelle 24V fonctionneront tous deux sur une alimentation de laboratoire qui ne convient à aucune des deux étiquettes, si bien que la lecture utile consiste à traiter la tension de bus d’un moteur de nacelle comme une contrainte à satisfaire et les valeurs de couple et de masse comme celles qui choisissent le moteur.

Moteurs de nacelle 16V : axes compacts pour charges utiles de caméra légères

Trois des modèles GL sont spécifiés à 16 V, et les trois se situent à l’extrémité légère de la gamme. Ce sont les moteurs de nacelle 16V : les unités qu’utiliserait une petite tête caméra, un stabilisateur compact ou un étage de pointage léger, et ils partagent le même ensemble de limites.

GL35 KV100 : un axe de 90 g avec 0.46 Nm de couple de crête

Le GL35 KV100 est le plus petit des moteurs de nacelle 16V : 90 g dans un corps de Ø41.8 × 21 mm, avec 0.15 Nm en nominal et 0.46 Nm en couple de crête, 1.3 A en nominal et 4 A en courant de crête, et 13 W de puissance nominale. C’est une conception à 7 paires de pôles atteignant 815 rpm en nominal avec une vitesse à vide de 1320 rpm, et sa résistance phase-phase enregistrée est de 3.6 Ω, une valeur qui compte pour la chaleur pendant le maintien plutôt que pour le rendement en vitesse. Sur un axe de caméra compact, la question pertinente n’est pas la vitesse à laquelle le moteur tourne mais si 0.15 Nm de couple continu couvre la charge utile dans l’orientation la plus défavorable.

GL40 et GL40 II : deux bobinages 16 V sur un axe de 0.25 Nm

Le GL40 KV70 et le GL40 II KV82.5 partagent un couple nominal de 0.25 Nm et une disposition à 14 paires de pôles, et tous deux sont des unités 16 V, mais ils atteignent cette valeur par des voies différentes. Le GL40 est le plus léger et le plus lent des deux à 107 g : 0.5 Nm en crête, 1.62 A en nominal et 3.3 A en courant de crête, 430 rpm en nominal avec une vitesse à vide de 1015 rpm, et 12 W de puissance nominale. Le GL40 II pèse 125 g avec un couple de crête plus élevé de 0.68 Nm, 1.88 A en nominal et 5.22 A en courant de crête, 697 rpm en nominal et une vitesse à vide de 1388 rpm. Tous deux sont sur le même bus 16 V et maintiennent 0.25 Nm en continu, si bien qu’une décision entre deux moteurs de nacelle 16V partageant un même couple continu dépend du transitoire et de la plage de vitesse plutôt que de la classe de tension : la seconde génération échange 18 g de masse contre un couple de crête plus élevé et une plage de vitesse plus large, ce qui compte sur un axe qui doit se déplacer entre des positions plutôt que simplement en tenir une.

Ce que partagent les moteurs de nacelle 16V en tant que groupe

Sur les trois modèles 16 V, la tendance est constante : 90 g à 125 g, 41.8 mm à 46.5 mm de diamètre, 0.15 Nm à 0.25 Nm en nominal et 0.46 Nm à 0.68 Nm en crête, avec des vitesses nominales de 430 rpm à 815 rpm. Aucun des moteurs de nacelle 16V ne porte une puissance nominale supérieure à 13 W. Voilà ce qu’est le groupe dans cette gamme - un axe compact, à faible puissance et à faible encoche pour une caméra légère, dimensionné pour que la masse portée à l’extrémité de la chaîne de nacelle reste faible. L’alimenter sous 24 V est tout à fait possible, mais cela ne transforme pas le moteur en unité pour grand axe ; cela ne change que le courant que le variateur doit fournir pour un même couple.

Moteurs de nacelle 24V : la classe des grands axes

Quatre des moteurs de nacelle 24V s’étendent de 230 g à 698 g et couvrent les axes qui portent une véritable charge utile de caméra. Chacun d’eux partage la même tension nominale de 24 V, et les différences entre eux résident dans le rotor plutôt que dans le bobinage. Au-dessus de 24 V, il n’y a rien dans cette gamme ; en dessous se trouvent les unités compactes déjà traitées.

GL60 II KV28 : 1.5 Nm en crête dans un corps de 276 g

Le GL60 II KV28 se situe à l’extrémité inférieure du groupe 24 V : 276 g dans un corps de Ø70.5 × 33.6 mm, avec 0.6 Nm en nominal et 1.5 Nm en couple de crête, 1.54 A en nominal et 4.09 A en courant de crête, et une vitesse nominale de 319 rpm. Son bobinage est enregistré avec 5.8 Ω de résistance et 6 mH d’inductance de ligne, et sa configuration comme 24N28P. Cette disposition d’encoches et de pôles est la spécification à retenir sur un axe à déplacement lent, car davantage d’encoches et de pôles signifie généralement un pas d’encoche plus petit et une délivrance de couple plus lisse - l’exigence sur un axe de caméra qui doit ramper plutôt que courir. C’est aussi l’un des modèles dont la page du fabricant comporte deux tableaux de tension, et les valeurs nominales citées ici sont celles à 24 V plutôt que celles à 16 V, parce que c’est le tableau que suit la fiche.

GL60 et GL80 : les paliers nominaux de 0.6 Nm et 1 Nm

Le GL60 KV25 et le GL80 KV30 sont les deux paliers au-dessus en couple continu. Le GL60 pèse 230 g avec 0.6 Nm en nominal et 1.75 Nm en crête, 1.35 A en nominal et 4 A en courant de crête, 20 W de puissance nominale à 24 V, 310 rpm en nominal et 14 paires de pôles dans un encombrement de Ø69 × 22.3 mm. Le GL80 franchit le seuil de 1 Nm en continu à 312 g : 1 Nm en nominal et 2.9 Nm en crête, 2.8 A en nominal et 8.2 A en courant de crête, 48 W de puissance nominale, 450 rpm en nominal et 21 paires de pôles dans un corps de Ø87 × 22.3 mm. Lire deux moteurs de nacelle 24V qui partagent un bus et diffèrent d’environ 1.7 fois en couple continu, c’est le pas que franchit une conception en passant d’un axe de caméra moyen à un axe plus lourd sans perturber le reste du système électrique.

GL100 KV10 : l’extrémité de la gamme pour les charges utiles lourdes

Le GL100 KV10 est le plus grand moteur de nacelle 24V ici : 698 g, 3 Nm en nominal et 7.7 Nm en crête, 2.9 A en nominal et 7.8 A en courant de crête, et 41 W de puissance nominale dans un corps de Ø106.8 × 34.2 mm avec 20 paires de pôles et une vitesse nominale de 130 rpm. Son KV enregistré de 9.3 est le plus bas des sept modèles comparés, ce qu’un axe à entraînement direct de 3 Nm sur un bus 24 V exige du bobinage. À cette taille, la masse façonne la conception de toute la nacelle et pas seulement de son propre axe : le moteur qui porte la caméra est lui-même porté, et sur un support multi-axes cette charge se propage vers l’extérieur à travers chaque étage de l’assemblage.

Moteurs de nacelle 16V et moteurs de nacelle 24V, côte à côte

Le tableau place côte à côte sept des modèles à entraînement direct actuellement référencés dans la catégorie Moteurs de nacelle de ToBMS, regroupés par tension nominale et classés par masse au sein de chaque groupe.

ModèleTension nominaleCouple nominalCouple de crêteVitesse nominaleEncombrementMasse
GL35 KV10016 V0.15 Nm0.46 Nm815 rpmØ41.8 × 21 mm90 g
GL40 KV7016 V0.25 Nm0.5 Nm430 rpmØ46.5 × 21.5 mm107 g
GL40 II KV82.516 V0.25 Nm0.68 Nm697 rpmØ46.1 × 33.5 mm125 g
GL60 II KV2824 V0.6 Nm1.5 Nm319 rpmØ70.5 × 33.6 mm276 g
GL60 KV2524 V0.6 Nm1.75 Nm310 rpmØ69 × 22.3 mm230 g
GL80 KV3024 V1 Nm2.9 Nm450 rpmØ87 × 22.3 mm312 g
GL100 KV1024 V3 Nm7.7 Nm130 rpmØ106.8 × 34.2 mm698 g

Tension nominale, couple nominal et de crête, vitesse nominale, encombrement et masse tels que portés dans la fiche produit ToBMS et publiés par le fabricant. Le KV retenu dans cette fiche est la constante de vitesse mesurée par le fabricant, et il diffère de la valeur utilisée dans plusieurs noms de produits (GL35 KV100, GL40 KV70, GL60 KV25, GL80 KV30, GL100 KV10) tout en correspondant à celle du GL40 II KV82.5 et du GL60 II KV28 ; pour un calcul de vitesse ou de courant, la fiche technique en vigueur du fabricant fait référence.

La répartition est nette. Les moteurs de nacelle 16V de cette gamme pèsent tous moins de 125 g et délivrent moins de 0.7 Nm en crête ; les moteurs de nacelle 24V de cette gamme pèsent au moins 230 g et délivrent au moins 1.5 Nm en crête. Les deux classes ne se recouvrent sur aucune des deux valeurs, si bien que le tableau se lit comme deux blocs plutôt que comme une seule plage continue. Le couple nominal passe de 0.15 Nm à 3 Nm sur les sept modèles, soit un facteur 20, tandis que la masse passe de 90 g à 698 g, soit un facteur d’environ 8, et le couple de crête de 0.46 Nm à 7.7 Nm.

Le KV enregistré pour chaque modèle raconte la même histoire dans l’autre sens. Les valeurs les plus basses appartiennent aux plus grands moteurs - 9.3 pour le GL100 et 21.5 pour le GL60, contre 63.5 et 82.5 pour les deux moteurs de nacelle 16V les plus légers. Un KV bas à une tension de bus donnée signifie plus de couple par ampère, et les moteurs de nacelle 24V de cette gamme utilisent exactement cela pour produire leur couple à un courant qu’un variateur peut soutenir en continu plutôt qu’à une crête transitoire.

Sous ces deux classes se trouve une troisième tension de bus, plus petite. Le GL30 KV290 12 V est une unité de 41 g avec 0.08 Nm en nominal et 0.28 Nm en couple de crête dans un corps de Ø34.5 × 15.7 mm, et il est tenu à l’écart du tableau ci-dessus parce qu’un axe 12 V répond à une question différente de celle à laquelle les moteurs de nacelle 16V et les moteurs de nacelle 24V sont invités à répondre.

Comment le choix suit la charge utile et le régime de travail

Une fois le choix entre les moteurs de nacelle 16V et les moteurs de nacelle 24V arrêté, trois questions décident du modèle à retenir.

La masse de la charge utile et l’axe que le moteur doit tenir

Le couple dont un axe a besoin est fixé par la masse qu’il porte et la distance entre le centre de l’axe et cette masse, et c’est le maintien statique dans l’orientation la plus défavorable qui fixe le plancher. Une caméra légère mais montée loin de l’axe peut exiger plus de couple qu’une caméra plus lourde montée près de lui, ce qui explique que l’encombrement de la nacelle compte autant que la masse de la charge utile. Sur ces modèles, la plage continue va de 0.15 Nm sur le GL35 à 3 Nm sur le GL100, et la caméra à laquelle chacun convient découle directement de cette valeur plutôt que de l’étiquette de tension qu’il porte. Le calcul est le même pour les moteurs de nacelle 16V et pour les moteurs de nacelle 24V ; la classe change le rotor, pas l’arithmétique.

Couple continu, couple de crête et l’écart entre les deux

Le couple nominal est la valeur qu’un axe peut tenir dans ses limites thermiques, et pour un stabilisateur portant une caméra c’est le nombre qui décide si la charge utile est sûre. Le couple de crête est le maximum que le fabricant spécifie dans des conditions définies - utile pour vérifier le transitoire lorsqu’un axe doit arrêter un mouvement ou réagir à une perturbation - mais il est borné par la température du bobinage et les marges des aimants plutôt que par la résistance mécanique, si bien qu’il ne s’agit pas d’une valeur de maintien de charge. L’écart entre les deux est étroit sur cette gamme : environ 2:1 sur le GL40 et à peu près 3:1 sur le GL35, les moteurs de nacelle 24V se situant près de 2.5:1 à 2.9:1 et les moteurs de nacelle 16V à un rapport similaire. Un écart étroit est caractéristique d’un moteur conçu pour tenir plutôt que pour sprinter.

Le régime de travail sur une journée de tournage

Un axe de caméra peut tenir une caméra lourde contre la gravité pendant toute une prise plutôt que quelques secondes, si bien que le régime est continu dans les limites thermiques et que le courant nominal est la valeur qui fixe la chaleur produite par le bobinage pendant le maintien d’une pose. Le courant nominal sur les sept modèles va de 1.3 A à 2.9 A, ce qui est modeste en valeur absolue mais continu sur la durée d’une journée de travail. Là où une nacelle fonctionne sur batterie, c’est ce qui fixe l’endurance ; là où elle est alimentée par un câble, cela fixe la spécification du câble et du variateur. Dans les deux cas, ce sont les moteurs de nacelle 16V et les moteurs de nacelle 24V qui offrent le courant nominal le plus bas pour leur couple qui tiennent le plus longtemps entre deux charges.

Alimentation, variateur et intégration

La tension nominale est une propriété du moteur ; le bus est une propriété de la plateforme, et les deux doivent être conciliés avant que l’axe ne soit construit. Les moteurs de nacelle 16V comme les moteurs de nacelle 24V sont spécifiés par rapport à un bus nominal, et la plateforme apporte le sien.

La tension de bus dans le système, pas seulement sur l’étiquette

Un moteur spécifié à 16 V fonctionnera sur un bus 24 V si la limite de courant, la commutation et la boucle de régulation du variateur sont réglées pour le bobinage, et un moteur spécifié à 24 V fonctionnera sur un bus 16 V avec un plafond de vitesse plus bas. Ce qui change dans un sens comme dans l’autre, c’est le courant nécessaire pour un couple donné, si bien que la contrainte qui mord réellement est la tenue en courant continu du variateur plutôt que la tension de bus nominale. Lire la ligne de tension nominale comme le bobinage testé par le fabricant signifie que les valeurs publiées de courant, de vitesse et de couple restent valables ; faire tourner des moteurs de nacelle 24V sur un bus plus bas conserve le couple mais coûte de la vitesse, et faire tourner des moteurs de nacelle 16V sur un bus plus élevé conserve le couple mais exige davantage de la conception thermique du variateur. Une tension de bus de moteur de nacelle qui ne correspond pas au pack est une question de dimensionnement du variateur plutôt qu’une question de moteur.

L’électronique de commande et de contrôle derrière chaque classe

Ces moteurs ont besoin d’un variateur capable de commuter au nombre de pôles et à la vitesse auxquels ils tournent, et qui prenne en charge la boucle de régulation qu’exige un stabilisateur - généralement une commande vectorielle (field-oriented control) avec un retour de position à haute résolution. Les nombres de pôles derrière les moteurs de nacelle 24V atteignent ici 21, si bien que la fréquence électrique en vitesse représente plusieurs fois la fréquence mécanique et que la cadence de mise à jour du variateur doit être à la hauteur. Traiter un moteur de nacelle comme un remplacement direct d’un moteur de propulsion sur un ESC quelconque est une source fréquente de vibrations inexpliquées, et c’est la raison pour laquelle les modèles qui publient une méthode d’entraînement dans la fiche ToBMS mentionnent tous la commande vectorielle.

L’arbre creux et le chemin de la bague collectrice

Un câble de caméra doit atteindre la charge utile, et sur un axe en rotation il doit être acheminé quelque part. Deux options existent : le faire passer à travers l’axe, ou le laisser boucler à l’extérieur et fléchir à chaque mouvement. La première exige un moteur dont le plan comporte un alésage traversant ; la seconde impose une durée de vie en fatigue au faisceau et limite l’amplitude de rotation de l’axe dans une direction avant que la boucle ne se tende. La fiche ToBMS ne porte pas de dimension d’alésage, si bien qu’il s’agit d’une vérification au niveau du plan par rapport à la documentation du fabricant pour le modèle concerné plutôt que d’une colonne comparable dans le tableau ci-dessus. Quatre des moteurs de nacelle 24V sont ceux où la question se pose le plus souvent, simplement parce qu’ils se trouvent sur les axes qui portent le plus de câble.

Où chaque classe de tension est mise au travail

Les deux classes finissent sur un axe de caméra stabilisé ; ce qui diffère, c’est la plateforme et la charge utile derrière. Les moteurs de nacelle 16V conviennent aux supports portatifs compacts, aux petites têtes de capteur et aux étages de pointage légers, où l’encombrement de l’axe est faible et où la masse portée à l’extrémité de la chaîne de nacelle doit rester basse. Les moteurs de nacelle 24V conviennent aux supports portatifs et embarqués sur drone plus grands réunis sous Système de nacelle, ainsi qu’aux axes de cinéma et de tête de capteur, où la charge utile est assez lourde pour qu’un rotor à faible KV et de grand diamètre soit ce qui la porte sans réducteur. Là où la charge utile augmente, la classe la plus grande prend le relais, et la tension de bus du moteur de nacelle suit la même ligne.

La même classe de moteur convient aussi naturellement à un mouvement lent et précis en dehors du travail de caméra, et la plateforme élargie couvre ces fonctions à travers les catégories Actionneurs robotisés et Actionneurs QDD, où un couple lisse à basse vitesse est combiné à un étage de réduction et à un contrôleur intégré. Le principe reste inchangé entre les deux : les moteurs de nacelle 16V et les moteurs de nacelle 24V sont choisis pour leur façon de tenir, non pour leur vitesse de rotation.

Liste de vérification pour la sélection

Les moteurs de nacelle sont généralement les derniers composants choisis et les plus difficiles à changer une fois la géométrie de la cage usinée, si bien que ces vérifications valent la peine d’être menées avant la validation des plans. Comme les moteurs de nacelle 16V et les moteurs de nacelle 24V diffèrent principalement par la taille de l’axe, la liste de vérification est la même pour les deux.

Couple, régime et orientation la plus défavorable

  1. Calculer le couple statique que l’axe doit tenir, caméra dans son orientation la plus défavorable, bras de levier depuis le centre de l’axe inclus, et le comparer au couple nominal.
  2. Vérifier le cas transitoire sur le couple de crête - un axe qui arrête un mouvement ou réagit à une perturbation - en gardant à l’esprit que la crête est une limite thermique et non mécanique.
  3. Confirmer les courants nominal et de crête vis-à-vis du variateur, et vérifier le courant continu au regard de l’endurance sur tout support alimenté par batterie.

Compatibilité de la tension, du variateur et du contrôleur

  1. Déterminer le bus que la plateforme portera réellement, puis choisir entre les moteurs de nacelle 16V et les moteurs de nacelle 24V sur cette base plutôt que l’inverse.
  2. Confirmer le nombre de pôles et la vitesse maximale au regard de la capacité de commutation et de la cadence de mise à jour du variateur.
  3. Vérifier que l’axe est réellement à entraînement direct. Toute démultiplication ajoutée entre le moteur et la charge utile réintroduit le jeu que cette classe a été choisie pour éviter.

Encombrement, masse et alésage creux

  1. Vérifier l’encombrement au regard de l’espace disponible autour de la caméra, en gardant à l’esprit que ces moteurs sont larges et peu épais par conception.
  2. Additionner les masses le long de la chaîne, depuis la caméra vers l’extérieur ; sur un support multi-axes, les petits moteurs sont portés par les grands.
  3. Résoudre le cheminement des câbles avant que la conception de la cage ne soit figée, et confirmer la dimension d’alésage à partir du plan du fabricant si le câble doit passer à travers l’axe.

Questions fréquentes

QQuelle est la différence entre un moteur de nacelle 16V et un moteur de nacelle 24V ?

Dans cette gamme, la différence tient à la taille de l’axe plutôt qu’à un niveau de performance. Les moteurs de nacelle 16V de cette gamme - GL35, GL40 et GL40 II - s’étendent de 90 g à 125 g avec 0.15 Nm à 0.25 Nm de couple nominal et sont conçus pour des axes de caméra légers. Les moteurs de nacelle 24V de cette gamme - GL60, GL60 II, GL80 et GL100 - s’étendent de 230 g à 698 g avec 0.6 Nm à 3 Nm de couple nominal et sont conçus pour des axes de caméra et de tête de capteur plus lourds. La valeur de tension indique le bobinage testé par le fabricant, et les valeurs publiées de courant, de vitesse et de couple correspondent à ce bobinage.

QQuelle tension de bus convient à un axe de caméra plus grand, 16 V ou 24 V ?

24 V, dans cette gamme, en raison de ce à quoi la classe de tension est corrélée plutôt qu’en raison de la tension elle-même. Un axe plus grand a besoin de plus de couple continu, et un moteur à entraînement direct produit plus de couple grâce à un rotor plus grand et à un bobinage à KV plus bas - la même combinaison que le fabricant spécifie par rapport à un bus 24 V. Quatre des moteurs de nacelle 24V présentés ici tiennent 0.6 Nm à 3 Nm en continu, contre 0.15 Nm à 0.25 Nm pour les moteurs de nacelle 16V, si bien que la charge utile décide d’abord et que le bus suit.

QUn moteur de nacelle 24V peut-il fonctionner sous 16 V ?

Oui, dans les limites du variateur. Le couple à courant donné est fixé par le bobinage plutôt que par le bus nominal, si bien que les moteurs de nacelle 24V produiront toujours leur couple nominal sur un bus 16 V ; ce qui chute, c’est la vitesse disponible à ce courant, car le plafond de vitesse varie avec le bus. Les vérifications pratiques sont la tension d’entrée minimale du variateur, sa tenue en courant continu, et la question de savoir si la boucle de régulation se comporte encore bien à la vitesse plus basse. Faire tourner des moteurs de nacelle 16V sur un bus 24 V conserve le couple sans rien coûter en vitesse, mais exige davantage de la conception thermique du variateur à une limite de courant donnée.

QUne tension de bus plus élevée signifie-t-elle plus de couple dans un moteur de nacelle ?

Non. Le couple provient du bobinage et du courant que le variateur peut y faire passer, et non de la tension de bus à elle seule. Élever le bus sur un même moteur étend la plage de vitesse disponible à courant donné ; cela n’augmente pas le couple nominal. La raison pour laquelle les grands moteurs de nacelle 24V de cette gamme produisent plus de couple que les moteurs de nacelle 16V est qu’ils portent des rotors plus grands et des bobinages à KV plus bas, et le fabricant spécifie ces bobinages par rapport à un bus 24 V - la tension est la conséquence de la conception, non la cause du couple.

QCombien de cellules lithium correspondent à un moteur de nacelle 16 V ou 24 V ?

Le nombre de cellules suit le bus nominal plutôt que le moteur. En comptant une cellule lithium à environ 3.7 V, on obtient environ 15 V pour quatre cellules et environ 22 V pour six, si bien qu’un pack de quatre cellules relève de la classe 16 V et un pack de six de la classe 24 V - mais les deux valeurs sont nominales, un pack entièrement chargé les dépasse largement, et c’est la plage d’entrée du variateur qui décide en dernier ressort. La fiche ToBMS de ces modèles ne porte pas de nombre de cellules, si bien que le pack est mis en correspondance avec la spécification du variateur plutôt qu’avec une étiquette de tension de bus de moteur de nacelle.

QQuand la tension de bus cesse-t-elle d’avoir de l’importance dans un moteur de nacelle ?

Une fois l’axe dimensionné et le variateur choisi, la classe de tension a fait son travail. Un axe de nacelle est sélectionné sur le couple continu dans l’orientation la plus défavorable et sur l’encombrement qu’il doit respecter ; la valeur de tension ne décrit que le bobinage qui délivre ces valeurs et le bus par rapport auquel il a été spécifié. L’exception est le variateur : nombre de pôles, tenue en courant et cadence de mise à jour doivent tous correspondre au bobinage, et c’est là qu’une décision de classe de tension se transforme en contrainte réelle plutôt qu’en une étiquette sur une fiche technique.

Ressources officielles

CubeMars publie une page de spécification complète pour chaque modèle de la gamme GL, couvrant les paramètres de performance, les plans et la documentation de contrôle, et le fabricant reste la source faisant autorité pour les valeurs d’encoche, les recommandations de variateur et le micrologiciel en vigueur. La gamme de moteurs de nacelle sur le site du fabricant est l’endroit où confirmer le bobinage par rapport auquel un modèle donné est spécifié, y compris lorsqu’une page comporte plusieurs tableaux de tension. ToBMS garde la couche de découverte interrogeable et comparable, les valeurs du tableau ci-dessus étant conservées dans la fiche de la catégorie Moteurs de nacelle.

Pour aller plus loin

Si l’objectif est de présélectionner plutôt que d’étudier, trois outils de la plateforme font le travail en séquence. Explorer l’intégralité de la catégorie Moteurs de nacelle pour voir chaque modèle et chaque spécification côte à côte, filtrer les candidats par couple, tension et masse dans Sélection, puis les confronter dans Comparaison. Lorsqu’un axe lent et précis a besoin d’un contrôleur et d’un étage de réduction intégrés, la catégorie Actionneurs QDD est le pendant intégré de cette gamme.

Pour une vue plus large de la classe - comment l’encoche, le nombre de pôles et l’entraînement direct façonnent un axe de stabilisateur, et comment toute la gamme GL se compare en tant que groupe - Moteurs de nacelle : entraînement direct à bas KV pour plateaux caméra stables couvre le terrain que cet article n’aborde pas.

En bref : dimensionner l’axe sur le couple continu dans l’orientation la plus défavorable, confirmer le transitoire sur le couple de crête, faire correspondre le bobinage au bus que la plateforme fournit réellement, puis laisser la charge utile et l’encombrement trancher entre les moteurs de nacelle 16V à 90 g et les moteurs de nacelle 24V à 698 g. Sur un axe à entraînement direct, aucune démultiplication ne vient corriger une erreur commise dans l’une de ces quatre étapes.