Catégorie: Commande Electronique
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Fonctionnement des moteurs pas à pas
Le fonctionnement en mode demi-pas est indispensable pour limiter les résonances à basse vitesse. On ne peut néanmoins pas les éviter totalement.
Le seul moyen d’éviter les résonances est l’utilisation du mode ‘micro-pas’, qui nécessite des cartes électroniques spéciales, généralement plus coûteuses. En général, sur les fraiseuses de construction amateur, on ‘fait avec’ les résonances, qui n’ont pas trop d’influence sur la qualité du fraisage, même si elles créent pas mal de bruit (que vous cesserez d’entendre dès que la défonceuse va tourner…).
En mode plein pas, il arrive qu’une machine ne puisse simplement pas fonctionner à certaines vitesses (c’est le cas de la machine Otocoup, par exemple).
Valeur du courant
Il ne faut pas régler le courant au maximum, car nos moteurs sont généralement bien moins refroidis que sur des machines professionnelles, ils sont souvent montés sur des supports en bois et les valeurs données sont théoriques.
Une valeur de 85 à 90% du courant nominal est bien suffisante, et la chute de couple sera beaucoup plus faible que la baisse du courant (le ratio couple/courant n’est pas linéaire).
Comment régler le courant
Dans le cas de cartes dont la régulation est assurée par un PWM, la mesure du courant se fait généralement avec une résistance de shunt.
Les réglages d’intensité se font avant de brancher les moteurs, ce qui évite de faire fondre les moteurs, certains composants, etc.
Sauf cas particuliers (les cartes Motion4NC et les dernières cartes à réaliser? de type L297/L298), la procédure générique est la suivante:
- Assurez vous de la valeur de la résistance de shunt (il est très souhaitable de la vérifier à l’ohmètre avant de souder), en tenant compte éventuellement qu’il peut y avoir plusieurs résistances en parallèle.
- 3 résistances de 1 Ohm en // donnent une valeur de 0.333 Ohm
- 4 résistances de 1 Ohm en // donnent une valeur de 0.25 Ohm
- 2 résistances de 0.5 Ohm en // donnent une valeur de 0.25 Ohm
- Déterminez l’intensité de réglage. En général, l’intensité par bobinage est indiquée sur la plaque du moteur. Les valeurs typiques pour nos machines vont de 1A à 3.5A. Attention pour les moteurs à 8 fils, si les bobinages sont câblés en parallèle, l’intensité est égale à 2 fois l’intensité par bobinage, sinon en câblage série l’intensité est égale à celle d’un seul bobinage.
Prenez une valeur égale à 85% de la valeur obtenue, vous pourrez toujours augmenter cette valeur plus tard si les moteurs ne chauffent pas.
- Calculez la tension de référence. On suit la loi d’ohm U=R*I, soit ici :
Tension de référence (Volts) = Résistance de shunt (Ohm) * Intensité de réglage (A)
Cette tension doit être au minimum de 0.15V, typiquement 0.5V à 1V. Au besoin, modifiez les résistances de shunt.
- Trouvez le point de mesure de la ‘tension de référence’. Sur certaines cartes, il existe des points de mesures dédiés, sinon il faut chercher la broche du circuit correspondant a ‘Vref’, qui dans le cas du L297 est la broche 15. la valeur est mesurée par rapport à la masse. Lors de la mesure, on prendra garde à ne pas faire de court circuit avec les pointes de touche. On peut éventuellement utiliser des pinces spéciales ou des petites pinces crocodiles.
Si vous n’êtes pas trop sûr de votre doigté ou si vous êtes de ceux qui ont la ‘scoumoune’, vous pouvez souder des fils pour faire la mesure.
- Si votre carte a deux alimentations séparées pour la logique et la puissance, mettez la carte sous tension logique (5V), moteurs non branchés. S’il n’y a qu’une seule alimentation, pas d’option, mettez la tension générale…
- Réglez, moteur par moteur, la tension de référence en ajustant le potentiomètre approprié.
- Débranchez votre système de mesure
- Branchez les moteurs
- Après avoir vérifié très soigneusement votre câblage, vous pouvez mettre votre carte sous tension. La logique doit être mise sous tension en même temps que la puissance ou avant, mais surtout jamais après, sinon boum!
- Normalement, si tout fonctionne, vous devez entendre le sifflement à très haute fréquence du PWM pour chaque moteur. Les fréquences sont en principe à la limite de l’audible.
- Vous pouvez tester vos moteurs
- Les moteurs chauffent et leur température peut atteindre jusqu’à 50°C, c’est normal, mais leur température monte relativement lentement et ils n’atteignent leur température maxi qu’après une vingtaine de minutes (ou après une longue séquence de mouvements rapides). S’ils restent à relativement basse température, vous pouvez augmenter légèrement l’intensité, sans jamais dépasser 90–95% de la valeur nominale.
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