Comment fonctionne une perceuse sans fil ?

1 Le mandrin

Le mandrin qui est la partie permettant de fixer la mèche. La vitesse est modulable depuis la gâchette. Un bouton d'inverseur de sens permet de facilement passer du mode vissage au mode dévissage.

Il existe 3 types de mandrin pour perceuse :

• À clé : une clé spéciale que l'on place entre le mandrin et une roue à dent, elle permet de serrer et desserrer la mèche ou du foret.
• Autoserrant : le mandrin peut se serrer et se desserrer en un seul geste et sans l'aide d'une clé. Ce type de mandrin est de plus en plus courant sur les modèles récents de perceuse.
• Serrage manuel : un anneau se trouve sur le mandrin. Il suffit de le tourner pour fermer ou ouvrir les mâchoires du mandrin.

2 Le moteur à charbons

Le moteur à charbons est un moteur à courant continu, qu’on retrouve de base sur les perceuses filaires et aussi sur les perceuses à batterie. Il est composé de deux parties principales, un rotor et un stator.

• Le stator est un élément fixe, dont le rôle est de créer un flux magnétique. Sa fonction est assurée soit par un aimant permanent, soit par un courant électrique circulant dans un bobinage
• Le rotor ou l’induit est composé d’un châssis métallique comprenant des encoches sur lesquelles sont placés des bobinages.

La deuxième image montre un moteur à balais : le stator est encadré et le rotor se trouve autour.

3 Les charbons moteur

Les charbons moteurs (encadrés sur la première photo) sont présents dans tous les appareils motorisés qui intègrent une variation de vitesse de l’appareil. Leur rôle est de fournir l’énergie au rotor du moteur, ils vont toujours par deux et se placent de part et d’autre du rotor.

• Un ressort (numéroté 3 sur la deuxième image) est équipé d’un petit fil électrique en cuivre
• Il permet de pousser le charbon (numéro 2) vers le rotor du moteur.
• Le ressort et le charbon se trouvent dans le porte-charbon (numéro 1).

Le frottement du charbon sur le moteur va user, petit à petit, la partie en graphite. En effet, les charbons moteurs sont fabriqués à base de graphite, un matériau très conductible mais qui va finir par s’user au fil du temps.

Certaines perceuses sont construites de telle sorte que les charbons ne sont pas perceptibles (troisième image). Ce genre de détail dépend du type de la perceuse : 

• les perceuses filaires sont plus anciennes : elles ont un mécanisme et une construction moins récente et les charbons sont toujours apparents.
• Tandis que les perceuses sans fil sont conçues pour être plus compactes et moins anciennes que les filaires : les charbons sont donc souvent masqués.

4 Les moteurs "brushless"

Le moteur "brushless" (encadré en haut sur la photo), aussi appelé moteur sans balais ou encore sans charbon est un moteur synchrone autopiloté à aimants permanents. Le rotor est constitué d’un ou de plusieurs aimants permanents et d’un capteur de position rotorique.

Sur ce type de moteur, les bobines sont alimentées de façon séquentielle. Ce mode de fonctionnement crée un champ magnétique tournant à la même fréquence que les tensions d’alimentation. Ainsi, l’aimant permanent du rotor cherche à s’orienter dans le sens du champ à tout moment.

Pour que le moteur "brushless" tourne, les tensions d’alimentation doivent être adaptées continuellement afin que le champ reste en avance sur la position du rotor et crée ainsi un couple moteur.

Les moteurs "brushless" sont dits autopilotés : ce sont des moteurs qui sont liés à une carte électronique (encadrée en bas sur la photo) qui va l’alimenter. Cette carte électronique est connectée par des fils au moteur de la perceuse : si un des éléments est défectueux, tout le bloc ne fonctionnera plus.

5 L'alimentation

L'alimentation d'une perceuse sans fil se fait avec une batterie. La tension délivrée par la batterie d’une perceuse varie selon le modèle de la perceuse. La batterie peut avoir une tension de 14.4 volts (première photo) ou encore de 18 volts (2ème photo).

6 L'interrupteur

L’interrupteur est la pièce qui va soit laisser passer le courant soit le bloquer dans la perceuse : pour que la perceuse puisse tourner, l’interrupteur doit être fermé.

Pour tester l’interrupteur, il faut démonter la perceuse et effectuer un test de continuité avec le multimètre réglé sur le plus petit calibre des ohms.

Pour tester la tension, il faut que la perceuse soit alimentée : 

• Placez l'une des pointes du multimètre sur un des fils en sortie de l'interrupteur et l'autre pointe sur le fil à l'entrée.
• Si vous avez une perceuse à batterie : placez votre multimètre en position 20 volts et observez la tension indiquée par le multimètre. Le chiffre affiché doit être du même ordre que la tension indiquée sur votre batterie.
• Si vous possédez une perceuse filaire, réglez le multimètre sur 600 volts. Vous devez observer environ 230 volts.

7 Tester la batterie d'une perceuse sans fil

• Retirez la batterie de la perceuse : elle se trouve en général en dessous de la poignée de la perceuse. Si elle est humide ou poussiéreuse, nettoyez-la avec un chiffon sec.
• Si vous utilisez votre batterie depuis plusieurs années, il se peut qu’elle soit abîmée. Elle doit être conservée entre 4° et 24° en stockage à l'abri de l'humidité ou de la chaleur.
• Si la batterie fonctionne, laissez la perceuse tourner au moins 30 secondes. Si votre perceuse ne démarre pas ou s'arrête brusquement, il est possible que votre batterie soit usée.

Pour tester une batterie de perceuse sans fil au multimètre :

• Réglez le multimètre sur la position Voltmètre (V) en continu (symbole d'un trait continu et d'un trait en pointillés) avec une valeur au-dessus de celle indiquée sur la batterie, souvent 20 Volts.
• Placez les deux pointes du multimètre sur le + et le - de la batterie et observez la tension affichée.
• Vous devriez avoir une valeur légèrement supérieure ou égale à celle affichée sur votre batterie, par exemple 20 volts pour une batterie de 18 volts. Sinon il faut la remplacer.