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Technique: AlimentationDesMoteursPAP

Catégorie: Commande Electronique
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Un moteur n'est pas une résistance.

C'est un bobinage qui génère un champ magnétique. Ce champ magnétique déplace un aimant.

Quand le moteur tourne, il génère un champ magnétique qui change à chaque pas, et l'établissement de ce champ magnétique empêche le courant de passer (ou freine le courant, selon la manière dont on veut l'exprimer).

De plus, le déplacement de l'aimant s'oppose au champ magnétique, d'où une difficulté encore plus grande à l'établissement du courant.

Donc pour :

- Etablir le courant plus vite à sa valeur nominale durant le pas

- Maintenir le courant a sa valeur nominale quand le moteur tourne vite

Il faut augmenter la tension, mais uniquement quand c'est nécessaire (moteur en rotation).

La tension indiquée, qui est la tension de service à l'arrêt, augmente considérablement avec la vitesse du moteur, en tout cas si on veut maintenir un couple convenable.

L'élément qui doit rester constant, c'est l'intensité nominale.

Un bon système de commande de moteur pas à pas ajuste donc l'intensité en continu pendant la durée de chaque pas.

Selon la vitesse à laquelle vous voulez faire tourner votre moteur, vous devez l'alimenter au minimum avec une tension 4 fois supérieure à la tension nominale, et jusqu'a 10 fois si vous voulez tourner à 10000 (dix-mille !) pas par secondes, ce qui est plus ou moins le maximum pour la majorité des moteurs pas à pas.

Attention, ceci n'est vrai que s'il existe un système de contrôle de courant. Si le seul de système de limitation de courant est une résistance en série avec le bobinage, il faut être sensiblement plus modeste, et par exemple alimenter en 7 V un moteur 5 V (voir les recommandations du constructeur de la carte)

Typiquement, un moteur 5V est alimenté en 24-60V avec un système de contrôle de courant de type PWM.

Catégorie: Commande

Le PWM, Qu'est-ce que c'est que ça ?

PWM = Pulse Width Modulation, et en Français, modulation de largeur d'impulsion (MLI).

C'est un système, qui au lieu de s'amuser à moduler la tension en continu pour contrôler l'intensité, ce qui est possible mais fait beaucoup chauffer les composants, découpe l'alimentation en petites tranches très fines, sans modifier la tension d'alimentation.

Par exemple, si on alimente en 24V et si on fait des tranches espacées de 1/25 000 de seconde pendant lesquelles l'alimentation est active 1/75000 du temps, on alimente durant un tiers du temps. Comme ce découpage est rapide, le moteur se comporte comme s'il était alimenté en 24V/3 = 8V.

Ce système est universellement utilisé pour toutes sortes d'applications (moteurs, audio, etc.), car il permet de simuler une tension variable tout en limitant considérablement les pertes.

Les fréquences sont généralement fixées au delà de 20 kHz, afin d'être inaudibles pour la majorité des humains.

Un système comme celui de la carte CNC3AX de Laurent Fouga, mesure le courant en continu (avec une résistance de shunt), et module la largeur des impulsions en fonction des besoins. C'est aussi celui qui est installé sur les cartes de contrôle basées sur le couple de composants L297/L298.

C'est très intéressant :

- Cela permet d'obtenir les performances maximales d'un moteur pas à pas , tant en couple qu'en vitesse.

10000 pas par secondes, ça fait quand même 3000 tours minutes sur un moteur de 200 pas/tour. A cette vitesse, le couple sera inférieur à la moitié du couple nominal avec un moteur unipolaire. Un moteur bipolaire devra lui, tourner moins vite si l'on veut avoir encore un peu de couple (maximum 5000 pas/seconde).

Evidemment, de telles vitesses ne peuvent être obtenues qu'avec des rampes d'accélération et de décélération.

- Comme le courant est régulé en permanence, on n'a pas besoin d'avoir une alimentation régulée, il faut simplement une alimentation filtrée, constituée d'un transfo, d'un pont de redressement avec une *grosse* capacité de filtrage. La régulation de courant s'adapte à l'irrégularité de la tension ainsi délivrée.

C'est 2 à trois fois moins cher qu'une alimentation régulée, et très facile à réaliser soi-même, on peut tout câbler en 'volant'.

Ce système PWM de découpe temporelle, étant très simple à réaliser, est universel et se retrouve dans nombre d'applications.

Si on veut tout comprendre (enfin essayer tout du moins...)

http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/ (en anglais)

http://ftissera.free.fr/Webmel/altaz.html (Contrôle de télescope, en Français)

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