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Commande d'un moteur continu a partir du port serie



  1. #1
    jeanlouis56

    Commande d'un moteur continu a partir du port serie


    ------

    Bonjour a tous,

    J'ai fais un programme pour commander un moteur à courant continu; mais je n'arrive pas à commander correctement le tyristor : soit il conduit en permanence, soit il ne conduit pas.
    Si vous avez une idée, d'avance merci.

    JL.

    -----
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  3. #2
    FBL85

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Salut. De ce que je me rappelle des thyristors : pour la conduction, il faut qu'il y est une présence tension positive a ses bornes, et un courant de gâchette.
    Pour son blocage, il faut soit une tension le polarisant en inverse, soit une intensité le traversant nulle.
    Dans ton montage, je ne vois l'une ou l'autre des conditions pour le bloquer .
    Pourquoi ne pas utiliser un relais a la place du thyristor, ou bien un transistor ?
    Le but de ton montage est un hacheur série ? Tu veux faire varier la vitesse de rotation ? Dans ce cas prend un transistor...
    @+

  4. #3
    jeanlouis56

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Merci FBL85.
    Le but n'est pas de faire un hacheur, mais de commander le moteur par une brêve impulsion juste suffisante pour qu'il fasse 1/4 de tour dans un sens, puis un autre 1/4 de tour dans l'autre sens, l'inversion de la tension d'alim. étant effectuée par un inverseur commandé par une came solidaire de l'axe du moteur. Ce qui me fait hésiter à utiliser un relais ou un transistor c'est le pic de tension inverse à la rupture qui à mon avis risque de griller les contacts du relais ou la jonction du transistor. En plus le courant du moteur est de l'ordre de 8A dur pour le transistor ! sans compter qu'il faudrait déjà un courant de base important. C'est pour ça que j'avais pensé à un tyristor.
    @ + merci.
    JL

  5. #4
    PA5CAL

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Bonsoir

    En continu, le thyristor conduit dès qu'il est ammorcé, et continue à conduire même en l'absence de tension de commande, tant que le courant qui le traverse ne s'éteint pas.

    D'après ton schéma, le comportement que tu décris est tout-à-fait normal. Il est dû à l'emploi d'un thyristor seul. Pour interrompre le courant dans le thyristor, on doit utiliser un circuit supplémentaire (généralement à thyristor, lui aussi) qui génère une courte impulsion inverse.

    Mais il faut bien admettre que le thyristor n'est pas le meilleur dispositif à utiliser dans le cas présent. C'était bon il y a 20 ou 30 ans, quand on n'avait pas d'autre choix, mais maintenant il existe des transistors assez courants qui conviennent parfaitement au problème posé.

    On peut par exemple utiliser un transistor MOSFET de puissance, qui ne nécessite pas un courant de commande très important, et présente des caractéristiques électriques très intéressantes.

    On peut trouver sans mal des modèles 10A/60V pour environ 1 euro/pièce au détail. (exemple)

    Pour régler le soucis du pic de tension au moment de la coupure, on utilise habituellement une diode rapide (Schottky) de puissance montée en inverse sur le transistor.
    Dernière modification par PA5CAL ; 27/12/2006 à 21h47.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    abracadabra75

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Bonjour.
    En complément de ce que te dit PA5CAL, pour désamorcer le thyristor, tu peux courtcircuiter l' entrée et la sortie du thyristor (c'est ce qu'il a je pense voulu dire par 'circuit supplémentaire').
    L' emploi d' un MOSFET est nettement plus simple aujourd'hui.
    Mais si ton moteur n'est pas un moteur pas à pas, tu vas avoir de la difficulté pour lui faire faire exactement un quart de tour dans un sens ou dans un autre.
    Quel est le but de cette rotation?
    A+
    Il n'y a que dans le dictionnaire où 'réussite' vient avant 'travail'.

  8. #6
    jeanlouis56

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Merci PA5CAL pour ta réponse.
    En effet je ne connaissais pas ce composant; j'avoue, mes connaissances commencent à sérieusement dater (ainsi que mon anglais). Je pense que tu as tout à fait raison le MTD2955V devrait convenir pour mon montage, par contre je ne sais pas l'utiliser et je n'ai pas trouvé la valeur du courant de gachette nécessaire à la saturation, une diode en parralléle sur le moteur est elle nécessaire pour réduire les surtensions? si tu pouvais me donner quelques indications ce serait sympa.
    D'avance merci.
    @ +
    JL

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  10. #7
    jeanlouis56

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Bonjour Abracadabra 75
    Le but de ce montage est de commander des cibles dans un stand de tir. 7 secondes cibles de coté, 3 secondes cibles de face BOUM, 5 fois de suite.
    Pour le quart de tour: une butée sur laquelle la came vient se bloquer en fin de quart de tour, avec un frein de positionnement pour empécher tout rebond (c'est la même came qui actionne l'inverseur de tension d'alim.) et le quart de tour est joué, idem dans l'autre sens.
    Pour le moteur pas à pas compte tenu du poids des cibles je pense qu'il faudrait un moteur balaise de chez balaise....
    A moins que là encore mes connaissances ne soient plus à jour....
    @ +

  11. #8
    gienas
    Modérateur

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie[déménagement provisoire;gienas]

    Bonjour à tous

    Ceci n'est pas une réponse, mais un "up", avant déplacement de la discussion vers le forum d'origine.

    Mission réussie. Bon surf à tous

  12. #9
    PA5CAL

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Bonsoir et bonne année à tous.


    Concernant le transistor MOS FET (le MTD2955VT4 ... ou autre) je dois apporter quelques précisions:

    1/ Un tel transistor se commande en tension. Il faut appliquer une tension positive d'une valeur suffisante entre la gate (G) et la source (S) pour le rendre passant. VGS=10V semble être une bonne valeur pour garantir cet état (résistance inférieure à 0,23, typiquement 0,185). En dessous d'un certain seuil de tension de commande (VGS<VGS(th)) le transistor est bloqué (la datasheet donne VGS(th) compris entre 2.0V et 4.0V, et typiquement 2,8V). Pour des valeurs intermédiaires, le transistor se comporte comme une résistance variable, ce qui ne nous intéresse pas dans le cas présent.

    2/ Il faut prévoir de fournir un certain courant de commande à la gate du transistor au moment de la commutation. Ceci est dû à des capacités internes non négligeables (plusieurs centaines de pF).

    Plus le courant de gate sera important, plus la commutation sera rapide, et moins le transistor chauffera pendant la durée du changement d'état. En adoptant un niveau élevé de courant de gate, on arrive quasiment toujours s'affranchir d'un circuit d'aide à la commutation sur ce type de transistor.

    3/ Dans un montage en pont, la diode interne d'un MOS FET n'est généralement pas suffisante pour le protéger en présence d'une charge inductive, et il faut alors lui adjoindre une diode Schottky de puissance montée en inverse entre le drain et la source. Toutefois, ce modèle très particulier (il s'agit d'un E-FET) semble pouvoir résister à une utilisation sur des charges inductives sans l'ajout d'une telle diode de protection. Cela reste vrai dans les limites indiquées par la datasheet.

    Dans le montage présent, la protection par diode est d'une toute autre nature. Le moteur sera branché entre le +VCC et le drain (D) du transistor, la source (S) étant reliée à la masse. Des pics de tension (VDS>VCC) apparaîtront donc au moment de l'interruption du courant. De ce fait, on doit placer une diode rapide de puissance, montée en inverse, en parallèle sur le moteur, et non sur le transistor. Si le moteur est appelé à tourner librement dans le sens inverse (Vmoteur<0), il faudra peut-être prévoir une résistance en série avec cette diode.
    Dernière modification par PA5CAL ; 01/01/2007 à 17h45.

  13. #10
    jeanlouis56

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Bonsoir et bonne année à toutes et à tous.
    xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
    Merci pour ta réponse PA5CAL. Le problème c'est que sur le port série je ne dispose que d'une tension négative je sais pas quel courant je peux tirer dessus (pas de doc.) mais je doute que cela excéde quelques mili. Je peux toujours faire un étage ampli. mais pour la polarité j'ai un soucis..
    Si quelqu'un a une idée. Merci d'avance.

    jeanlouis56

  14. #11
    PA5CAL

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Pour alimenter le circuit de commande, on peut très bien utiliser un régulateur intégré pour obtenir 10V ou 12V à partir de l'alimentation du moteur.

    La commande en elle-même peut être réalisée avec un ou plusieurs transistors, ou bien avec un circuit logique standard.

    Concernant l'utilisation du signal issu de l'interface série, le problème ne consiste plus qu'en une adaptation de niveau.

  15. #12
    abracadabra75

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Citation Envoyé par PA5CAL Voir le message
    2/ Il faut prévoir de fournir un certain courant de commande à la gate du transistor au moment de la commutation. Ceci est dû à des capacités internes non négligeables (plusieurs centaines de pF).

    Plus le courant de gate sera important, plus la commutation sera rapide, et moins le transistor chauffera pendant la durée du changement d'état.
    Bonjour à tous.
    Merci à Pa5cal pour ces précisions.
    Mais j' ai 2 questions à ce propos:
    1) quel est l' ordre de grandeur de ce courant de commande? (si possible valeurs bornes).
    2) peut-on généraliser pour tous les MOS FET?
    Merci d' avance
    A+
    Il n'y a que dans le dictionnaire où 'réussite' vient avant 'travail'.

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  17. #13
    PA5CAL

    Re : Commande d'un moteur continu a partir du port serie

    Citation Envoyé par abracadabra75 Voir le message
    Bonjour à tous.
    Merci à Pa5cal pour ces précisions.
    Mais j' ai 2 questions à ce propos:
    1) quel est l' ordre de grandeur de ce courant de commande? (si possible valeurs bornes).
    2) peut-on généraliser pour tous les MOS FET?
    Merci d' avance
    A+
    Bonjour

    Comme je l'indiquais plus haut, le courant de gate détermine le temps de commutation. Il est en grande partie fixé par les composants du circuit de commande (en n'oubliant pas d'inclure les résistances, inductances et capacités parasites). Sa valeur minimale doit être choisie de manière à ne pas mettre en danger, thermiquement parlant, le transistor et les autres éventuels composants de puissance du système.

    Ainsi, on peut se permettre des niveaux de courant de gate beaucoup plus faibles si le système inclut un circuit d'aide à la commutation.


    Dans le cas du MTD2955V, la figure 11 de la datasheet (page 6) indique que pour une alimentation du moteur sous 20V et 10A, le temps de commutation maximum admissible serait de l'ordre de la milliseconde (à TC=25°C, impulsion unique).

    En admettant que la diode de protection externe soit suffisamment rapide, et compte tenu des capacités parasites du transistor (de l'ordre du nF) ou de la charge à évacuer (quelques dizaines de nC), cela correspondrait à un courant de quelques dizaines de microampères seulement.

    Il s'agit bien entendu d'une limite à ne pas atteindre (on a une impulsion de 200W dans le transistor, qui pourrait faire des dégâts si elle se prolongeait), et j'ai négligé dans le raisonnement tous les éléments parasites R-L-C extérieurs, ainsi que la température de fonctionnement réelle du transistor qui peut être élevée (on doit dissiper 20W en conduction, gros radiateur obligatoire !).

    Cela montre tout de même que pour une commutation unique (on n'est pas en présence d'un hacheur, hein!), on pourrait se contenter d'un courant de gate de l'ordre du milliampère, qui serait par exemple généré par une porte logique standard CMOS, et a fortiori par un tampon de type 4049 ou 4050. Dans la pratique, on utilise plusieurs portes logiques en parallèle pour piloter le transistor MOS FET.

    Mais attention : dans le cas de commutations répétées (hacheur), il faudra prévoir des courants de commande plus élevés.

    Un topo sur le problème de la commutation est présenté sur la page 4 de la datasheet du MTD2955V.


    Pour ma part, du fait de la résistance RDS(on) et du courant ID relativement élevés qui impliquent une forte dissipation de puissance lors de la conduction, je chercherais plutôt un autre modèle de MOS FET (à RDS(on) plus faible) afin de réduire la taille du radiateur à monter sur le transistor.
    Dernière modification par PA5CAL ; 02/01/2007 à 10h35.

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