ACTIONNEURS - TUTORIEL SUR LES MOTEURS À COURANT CONTINU Jun 12th, 2018   [viewed 3 times]

 

Moteur à courant continu

 

Dès le départ, les moteurs à courant continu semblent assez simples. Appliquer une tension aux deux bornes, et on le fait tourner. Mais que faire si vous voulez contrôler dans quelle direction le moteur tourne ? Correct, vous inversez les fils. Et si vous voulez que le moteur tourne à la moitié de cette vitesse ? Vous utiliseriez moins de tension. Mais comment feriez-vous pour qu'un robot fasse ces choses de manière autonome ? Comment savez-vous quelle tension un moteur devrait obtenir ? Pourquoi pas 50V au lieu de 12V ? Qu'en est-il de la surchauffe du moteur ? Le fonctionnement des moteurs peut être beaucoup plus compliqué que vous ne le pensez.

 

Tension

Vous savez probablement que les mini  détecteurs de mouvement continu ne sont pas polarisés, ce qui signifie que vous pouvez inverser la tension sans que de mauvaises choses ne se produisent. Les moteurs à courant continu typiques ont une tension nominale d'environ 6V-12V. Les plus grands sont souvent 24V ou plus. Mais pour les besoins d'un robot, vous resterez probablement dans la gamme 6V-12V. Alors pourquoi les moteurs fonctionnent-ils à des tensions différentes ? Comme nous le savons tous (ou devrions le savoir), la tension est directement liée au couple moteur. Plus de tension, plus le couple est élevé. Mais n'allez pas faire tourner votre moteur à 100V parce que ce n'est tout simplement pas agréable. Un moteur à courant continu est évalué à la tension à laquelle il fonctionne le plus efficacement. Si vous appliquez trop peu de volts, cela ne fonctionnera pas. Si vous en appliquez trop, il surchauffe et les bobines fondent. La règle générale est donc d'essayer de s'approcher le plus possible de la tension nominale du moteur. De plus, bien qu'un moteur 24V puisse être plus puissant, voulez-vous vraiment que votre robot transporte une batterie 24V (qui est plus lourde et plus grande) ? Ma recommandation est de ne pas dépasser les moteurs 12V à moins d'avoir vraiment besoin du couple.

 

 Moteur à courant continu

 

Courant

Comme pour tous les circuits, vous devez faire attention au courant. Trop peu, et ça ne marchera pas. Trop, et il y a une fusion. Lors de l'achat d'un moteur, il y a deux courants nominaux auxquels vous devez prêter attention. Le premier est le courant de fonctionnement. Il s'agit de la quantité moyenne de courant que le moteur est censé absorber sous un couple typique. Multipliez ce nombre par la tension nominale et vous obtiendrez la consommation d'énergie moyenne nécessaire au fonctionnement du moteur. L'autre courant auquel vous devez prêter attention est le courant de décrochage. C'est à ce moment que vous mettez le moteur sous tension, mais vous mettez suffisamment de couple pour le forcer à arrêter de tourner. Il s'agit de la quantité maximale de courant que le moteur ne consommera jamais, et donc de la puissance maximale. Vous devez donc concevoir tous les circuits de commande capables de gérer ce courant de décrochage. De plus, si vous prévoyez de faire fonctionner votre moteur en permanence, ou de le faire fonctionner à une tension supérieure à la tension nominale, il est sage de refroidir votre moteur pour empêcher les bobines de fondre.

 

Puissance nominale

A quelle hauteur de tension pouvez-vous appliquer une surtension à un moteur ? Eh bien, tous les moteurs sont (ou du moins devraient être) évalués à une certaine puissance. La puissance, c'est l'énergie. Le manque d'efficacité de la conversion d'énergie est directement lié à la production de chaleur. Trop de chaleur, les bobines du moteur fondent. Ainsi, les fabricants de moteurs[de qualité supérieure] savent combien de puissance causera la panne du moteur, et l'affichent sur les fiches techniques du moteur. Faites des tests expérimentaux pour voir combien de courant votre moteur consommera à la tension désirée.

L'équation est :

 

Puissance (watts) = Tension * Courant * Courant

Pointes de puissance

Il existe un cas particulier pour les moteurs à courant continu qui changent de direction. Pour inverser le sens du moteur, il faut également inverser la tension. Cependant, le moteur a une inductance et un momentum qui résiste à ce changement de tension. Ainsi, pendant la courte période de temps qu'il faut au moteur pour inverser la direction, il y a une grande pointe de puissance. La tension doublera la tension de fonctionnement. Le courant se dirigera vers le courant de décrochage. La morale de ceci est de concevoir votre circuit de régulation de puissance du robot correctement pour gérer les pointes de tension.