Asservir vérin?

[Fred-ql]

Bonjour

Je dispose de deux vérins électriques pour ouvrir une trappe, ceux-ci ne disposent pas d'asservissement (en asservis, il n'existait pas les bonnes dimensions).

Le soucis est que, pour une raison X ou Y, leur vitesse n'est pas toujours équivalente et cela vrille la trappe. Par là, je voudrais les asservir, avec comme idée la plus simple -à priori- d'utiliser des résistances linéaires (une sur chaque vérin) afin de connaitre la position de ceux-ci.

Or, je n'ai pas vu d'électronique qui pouvait gérer la commande de ces vérins à partir de la valeur des résistances.

Vérin 24Vdc
Courant 10A chaque

Savez vous si de type d'électronique existe en "tout fait" ?

Merci d'avance
Fred-ql
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[antek]

Je ne sais pas.
Mais une autre possibilité serait de contrôler le courant dans chaque vérin pour les rendre identiques.

[Jeryko]

Bonsoir,

En théorie c'est possible, même pratiquement mais c'est un sacré problème si tu as 2 moteurs !
Pas sûr que mesurer les courants soit suffisant !
Si un moteur à un dur ? .... Si un moteur est en panne ? ....

Il ne faudrait qu'un seul moteur suffisamment puissant !
ou
2 capteurs de positions ... un comparateur, ... asservissement, .... yaka.

Pour faire imagé on pourrait utiliser 2 potentiomètres (pour les capteurs de positions)
Les 2 potentiomètres forment un pont de Wheatstone.
Les moteurs cherchent l'équilibre du pont.

Dans le titre tu aurais dû écrire asservir des vérins mutuellement ?

[JeanYves56]

bsr ,

il faudrait avoir une idée des circonstances et des ecarts qui se presentent !
pour compenser le pb

[A voir en vidéo sur Futura]

[Fred-ql]

La mesure de courant ne fonctionne pas pour la simple raison est que si un point dur existe sur un vérin, il va consommer plus. Si le courant est réduit alors il va aller encore moins vite que sa vitesse "naturelle" (sans mesure du courant)

=> cela amplifie le problème et non l'améliore.

[Fred-ql]

2 capteurs de positions ... un comparateur, ... asservissement, .... yaka.

c'est un peu ma question

Pour faire imagé on pourrait utiliser 2 potentiomètres (pour les capteurs de positions)
Les 2 potentiomètres forment un pont de Wheatstone.
Les moteurs cherchent l'équilibre du pont.

ce n'est pas - de base - possible car les moteurs consomment 10A chacun et une résistance qui passe 10A, cela n'est pas si évident (sans parler de la chute de tension)

[antek]

Oui, effectivement pour le courant c'est moyen . . .
Il me reste deux idées :
- un capteur de position (potentiomètre ou codeur) par vérin avec un circuit de gestion
- des switch en milieu de parcourt de la trappe, on attend que les deux soient activés pour repartir

[Jeryko]

Bonjour

2 capteurs de positions ... un comparateur, ... asservissement, .... yaka.
Pour faire imagé on pourrait utiliser 2 potentiomètres (pour les capteurs de positions)
Les 2 potentiomètres forment un pont de Wheatstone.

Je n'ai jamais dit que le courant (10A) devait passer dans les potentiomètres ou résistances !
C'est le capteur de position analogique (potentiomètre) qui doit faire le job.

[Bounoume]

si, la réponse de jeryko convient!
explication:
les 2 potentiomètres, c'est évident, ne sont pas faits pour supporter la puissance moteur (donc des courants importants).
Ils sont destinés à produire un signal (une tension V) proportionnelle au déplacement du vérin.....
le pont de wheatstone permet de comparer les deux signaux, générant dans la partie 'pont' une tension (et, sous conditions, un petit courant électrique) dont la valeur
(relative: + u - ), proportionnelle à la différence entre eux.....
.....Si la différence est égale à zéro..... tout va bien: les 2 vérins ont exactement la même longueur...
.....Si la différence s'écarte de zéro, dans un sens +, c'est que un des vérins va trop vite et dépasse la consigne Verin1+Verin2.
Il suffit de l'arrêter le temps que l'équilibre soit rétabli.
.....Si la différence s'écarte de zéro, dans un sens - c'est que l'autre des vérins va trop vite et dépasse la consigne Verin1+Verin2.
Il suffit de l'arrêter l'autre vérin le temps que l'équilibre soit rétabli.

réalisation de cet asservissement particulier:
le principe:
placer dans le 'pont' horizontal du schéma du Wheatstone quelque chose qui ressemble à un amplificateur différentiel... ampli qui va commander l'ouverture/fermeture de chacun des relais ajoutés pour arrêter automatiquement le vérin qui va trop vite ......

en pratique.... pour faire au plus SIMPLE, sans le truc informatisé habituel fabriqué en Chine....
et il est très utile de séparer électriquement le pont de whetastone du circuit commandant les relais, et à fortiori de l'alimentation de puissance des vérins....
solution: l'amplificateur différentiel entre les 2 branches du pont est remplacé par DEUX photocoupleurs , l'un conducteur dans un sens (arbitrairement, le + ), et l'autre dans l'autre sens (arbitrairement le - )
chaque photocoupleur va commander un transistor, ou un mosfet, qui lui-même va commander le relais qui arrête le vérin cible si le photocoupleur détecte .... un petit courant d'erreur différentielle dans le pont.....

si ça te convient, il y aura bien un volontaire sur le forum pour te proposer un schéma complet..... avec réglage de la sensibilité si besoin...

[Fred-ql]

En effet, cela peut fonctionner sur le principe mais pas en pratique.

Pas en pratique car les vérins sont alimenté par des relais (avec une durée de vie limitée) et le fait de faire du "on/off" va générer un nombre important d'ouverture / fermeture des relais et donc limiter leur durée de vie.

La solution est une gestion PWM des vérins (donc relai tj en ON en mode fonctionnement) en fonction de la valeur des résistances.

[Jeryko]

Oui, tu as raison quoi que ... ça pourrait fonctionner un bon moment !

Je confirme ce que j'ai dit au début.
Un beau petit projet à mettre au point, mécanique, électrique, électronique, ...
Bon courage.

[Fred-ql]

non, cela ne fonctionne pas du tout (au final)

Si un vérin se bloc, avec ce pont de Wheatstone, il va se générer un + (ou un -) mais aucun arrêt. Par là, cela va tout arracher. Donc mauvaise idée au final.

[Fred-ql]

se bloque = se bloc (oups )

[micapivi]

Bonjour

…Je dispose de deux vérins électriques pour ouvrir une trappe, …

Quelles sont les dimensions de cette trappe ?

[lutshur]

Bonjour,

Si un vérin se bloc, avec ce pont de Wheatstone, il va se générer un + (ou un -) mais aucun arrêt.

Le pont permet de détecter. Il faudra ensuite traiter l'info correctement.
Toutefois, des potentiomètres, je ne m'y fierai pas trop à la longue.
Ce qu'il te faudrait, c'est du LVDT pour détecter le déplacement linéaire de la tige du vérin, ou le mouvement d'ouverture de la trappe.
Ensuite procéder au traitement pour commander les moteurs.
Puisque les relais ne te conciennent pas, tu pourrais aussi les remplacer par des semiconducteurs.

[Fred-ql]

Le soucis est que je désire une électronique toute faite, à la fois pour n'avoir aucune étude à faire mais surtout pour que cela soit fiable. Fiable car j'ai plus confiance en des fabricants ayant l'habitude -et l'expérience- que dans une conception que je pourrais faire.

Les LVDT (que je ne connaissais pas, merci) est une super résistance et donne, comme pour une résistance, un signal proportionnel à sa position. Or, je n'ai vu aucune électronique qui gère ce type de signal (signaux pour les 2 vérins) permettant une synchronicité des vérins.

Tous les systèmes existants fonctionnement avec un signal issu d'un capteur à effet hall intégré au sein du vérin (ce qui au final n'est pas un asservissement de position, comme une résistance ou LVDT pourrait faire, mais un asservissement en vitesse).

nb : je n'ai jamais indiqué que les relais ne me convenaient pas, j'ai indiqué que la proposition faite ne convenait pas aux relais (détruit leur durée de vie).

Par là, mon approche des résistances est au final pas forcément une bonne idée. Non pas que cela ne fonctionne pas, mais aucune électronique "toute faite" n'existe.

[coco34]

bonjour

un relais industriel type finder c'est des millions de manoeuvres donc les moteurs seront morts avant la mort des relais !
néanmoins il faudra amplifier le signal issu du pont donc quelques AOP...
MOI je ferai un équilibrage mécanique par l'ajout de ressort il suffit de choisir le bon coef de raideur et la course du ressort

[Fred-ql]

Les relais que j'ai sont des OMRON 25A et ne tiennent pas autant.
Les vérins coutent 2000 € (les 2) avec un délai d'appro de 8 mois, il est donc hors de question que je joue l'apprenti sorcier avec une électronique qui risque(rait) des les griller.

Si par chance, vous connaissez une électronique qui gère une position (résistance ou LVDT) je prends mais je n'ai rien vu d'existant . Cette approche m'arrangerait car j'aurai un asservissement de position et non de vitesse, ce qui est mieux.

A priori, ce qui se rapprocherait le plus à l'existant (hall) est un codeur filaire avec sortie incrémentale (et non analogique). Cette sortie ressemble à une sortie Hall du vérin et donc être utilisée avec une électronique qui synchronise les vérins.

MicroElipson en fait des petits mais je ne sais pas s'ils en vendent au détail.

[coco34]

c'est toi fred d'ABC ?
2000€ les vérins et 8 mois de délais...

[Fred-ql]

J'ai "connu" un coco il y a bien longtemps sur ABC et je n'ai jamais eu l'occasion de le remercier de toute l'aide qu'il m'a apporté
Si c'est toi ... c'est l'occasion.

Pour délai oui, 8 mois en neuf et 9 mois en SAV (j'en ai renvoyé un).

Concernant le codeur filaire, ce n'est pas donné. Un codeur rotatif incrémental associé à une roue pourrait peut être aller, même si moins PRO.

[coco34]

je ne me souviens plus de ce que j'avais fait je crois que tu m'avais envoyé un colis avec quelque chose et ensuite je ne me souviens de rien usinage ? bref passons...

ok donc c'est une trappe de sécurité pour une centrale nucléaire de 1.6GW je crois...
faut abandonner le système et prévoir un actionneur donc modifier mécaniquement le truc

[Jeryko]

Bonjour à tous,

Je ne pense pas que l'on puisse trouver ce système "clé en main" ? mais ... ? ?
C'est ce que j'appelle un mouton à 5 pattes puisqu'il faut le créer.

Le pont de Wheatstone et des potentiomètres, c'était un principe de base simple imagé pour donner une idée.
On pourrait aussi envisager des roues codeuses, ... ou autre ...
Le but étant de connaitre la position exacte du moteur et du "battant".

Autre piste (qui ne te plaira pas) serait d'utiliser des moteurs pas à pas, mutuellement synchronisés !
En principe les moteurs avancent de la même manière mais y a-t-il des cas exceptionnels ? les traiter.
Projet à mettre au point également.

Avec des moteurs DC on peut facilement faire de la commande PWM (proportionnelle)

Avec des moteurs AC asynchrones c'est un peu plus compliqué mais récemment j'ai vu quelqu'un faisait ralentir un moteur de
portail en supprimant des alternances du courant d'alimentation moteur (50 Hz). (moteur classique avec condensateur).
(en gros, des trains d'alternances et des absences, exemple : 10 périodes alimentés (200 ms) et absence 200 ms = rapport 50/50)
Il devrait donc être possible de faire varier ce rapport à volonté ou de créer un genre de PWM en AC.
Commande du moteur par triac (opto) évidemment.

On n'a pas de pétrole mais on a des idées ! .

[Fred-ql]

Les (ces) vérins ont été retenus car c'était les seuls qui existaient à disposer des caractéristiques attendues (force, emplacement, longueur, ... marque) et vu le prix qu'ils valent, il n'est pas question de les changer. Ni question de refaire la "structure" qui est intégrée à un ensemble.

Bon, cela n'a aucune importance car le sujet initial n'est pas sur ce point

Mouton à 5 pates ? Au départ je pensais que non, asservir 2 vérins me semblait des plus courant (dans le milieu des vérins) mais à priori, pas tant que cela s'ils ne sont pas initialement prévus pour. Des vérins qui ouvrent des trappes, qu'ils soient 2 ou 4 (les vérins ), cela est des plus courant (mais avec capteur Hall).

[coco34]

bsr 1 seul relais par moteur ou au mieux deux relais statiques zero crossing.
un ressort pour chaque vérin pour compenser la dérive et c'est plié

[Fred-ql]

un ressort pour chaque vérin pour compenser la dérive et c'est plié

sur un vérin électrique (avec un vis sans fin), heuu

[coco34]

le système à ressort en bout de tige ou en queue du corps

[Fred-ql]

une chose qui m'étonne, sur : https://fr.rs-online.com/web/p/codeurs/3322202, il est clairement indiqué " pour l'asservissement en position des vérins ".

Or, sur le même site, recherche du même fabricant vis à vis de l'électronique, réponse = 0
Sur le même site, recherche "asservissement vérins", réponse = 0

La "résistance" existe mais pas son électronique ????

[Jeryko]

Bonsoir,

Je conçois bien une porte ou une trappe qui nécessite 2 vérins pour générer la force nécessaire. Je ne me souviens pas en avoir vu.

Avec des moteurs asynchrones qui "travaillent en parallèle", il y auto-répartition de l'effort si les vérins agissent sur un cadre parfaitement rigide ou un point d'appui unique.
La différence de vitesse est absorbée par le "glissement" caractéristique à ce type de moteur.

Autre principe qui pourrait être mis en oeuvre :
Si les 2 vérins ont leurs points d'appui distincts, on pourrait envisager un dispositif de couplage souple ( à ressort) qui apporterait une marge supplémentaire.
Les moteurs ne doivent pas être trop puissants, l'un doit attendre l'autre.

Même pour 2 vérins, on pourrait imaginer un point d'appui unique, à l'aide d'une pièce de raccord. (éventuellement basculante et souple)

La "résistance" existe
A quoi sert elle ?

Un capteur à effet Hall ça ne détecte qu'une position binaire ! 0 ou 1

[Fred-ql]

La seule solution est l'asservissement (ma question d'origine). Si par principe, il fallait rigidifier la structure, il faudrait changer les vérins pour des plus puissants ... (rappel : délai 8 mois pour en disposer). Plus puissants alors qu'ils ont déjà une force de 5340N chacun (pour conso = 10A).

Cette force, associée au principe de la vis sans fin et additionnée de la non hyper rigidité de la structure (impossible), font qu'il ne peut pas y avoir de "compensation" naturelle d'un vérin sur l'autre.

La "résistance" existe
A quoi sert elle ?

Il n'a jamais été indiqué qu'une résistance existait.

Un capteur à effet Hall ça ne détecte qu'une position binaire ! 0 ou 1

Cela détecte une vitesse donc un asservissement en vitesse (comme j'ai précédemment indiquée). Le "mieux" est un asservissement en position, j'en conviens, mais aucune électronique n'existe (en tout fait).

[Fred-ql]

Sur le papier, il existe 2 types d'asservissements, en vitesse et en position.

En vitesse : peut se faire avec des codeurs linéaires + carte électronique existantee

** Avantage : existe en "tout fait", disons association d'existant
** Soucis : ne détermine pas une position. Si un vérin démarre plus tard (le cas à priori), pas certain que les "pas" perdus soient rattrapés

En position :

** Avantage : vérins à la même exacte position
** Soucis : n'existe pas en tout fait, ni en association (à priori)

A priori car un pont de Wheatstone détermine une position, certes, mais j'en fait quoi aprés ? Il faudrait un élément existant qui transforme cette tension, positive ou négative, en PWM proportionné et le tout sur les 2 vérins.

Si positive, ralenti le vérin 1 jusqu'à équilibrage des tensions
Si négative, ralenti le vérin 2 jusqu'à équilibrage des tensions

Cela revient à : PWM Vérin N = PWM max - PWM proportionné tension

Par certain que cela existe. Il faudrait donc un oscillateur PWM commandé en tension avec U vérin N = U max - U du pont si tension positive et U max autre vérin = U max + U du pont si tension négative avec un réglage possible du "delta" U et de la valeur U max.

Sans parler que F PWM doit aussi pouvoir se régler (pour le bruit moteur).

Déjà là, cela se complique un peu ...