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Sens de rotation [moteur]



  1. #1
    dewitos

    Smile Sens de rotation [moteur]


    ------

    Bonjour,
    Dans le cadre d'un concours, je voudrais utiliser un moteur dont le sens de rotation est commandé par un potentiometre. Je sais qu'il faut utiliser une astable (avec circuit intégré 555 et avec rapport cyclique variable) et un pont en H.
    Mais le probleme est que je ne sais pas comment les relier entre eux.

    Si quelqu'un pouvait m'expliquer plus en profondeur le sujet et eventuellement m'expliquer comment le fait q'une fréquence varie puisse faire changer le sens de rotation d'un moteur.

    Merci d'avance.
    Thomas

    -----

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  3. #2
    DAUDET78

    Re : Sens de rotation [moteur]

    C'est pas la fréquence qui fait varier le moteur, mais le rapport cyclique. Par contre, il vaut mieux avoir une information qui fait varier le rapport cyclique (donc la vitesse) et une autre qui indique le sens de rotation désiré
    J'aime pas le Grec

  4. #3
    dewitos

    Wink Re : Sens de rotation [moteur]

    Merci beaucoup mais en fait ce que je veux faire c'est faire varier la vitesse et le sens de deux moteurs (roues). Mais les faire varier independament l'une de l'autre (je parle des roues ) pour faire tourner un robot sur lui meme en fait.

    Et donc avoir une information qui indique le sens de rotation et une autre qui en indique la vitesse pour chacune des roues Soliciterait trop de mains (4) or un etre humain n'en a que deux ^^.



    http://imagik.fr/view/2708

    C'est ca que je veux faire merci
    Thomas

  5. #4
    DAUDET78

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Tu veux faire une fonction "Pivot" (rotation sur place)?
    Avant de penser à l'électronique, il faut définir tes commandes (Interface Homme Machine)
    Comment tu passes de la marche avant à la marche arrière?
    Comment tu passes à la position "pivot"?
    J'aime pas le Grec

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Bonjour

    Voici un exemple de circuit PWM à insérer entre un 555 (ou tout autre oscillateur générant un signal en dents de scie compris entre VCC/3 et 2.VCC/3 ) et la commande du pont en H d'un moteur.

    Les coefficients N=3R2/R1 et M=(1+N)R3/P déterminent respectivement la largeur de la zone neutre (au centre) et des zones de pleine puissance (aux extrémités) sur la piste du potentiomètre. Il faut choisir leur valeur légèrement supérieure à l'unité. Avec N=1 et M=1, les zones sont inexistantes.

    Les amplis peuvent provenir d'un LM324 par exemple.

    Il pourrait être judicieux d'ajouter deux capas identiques de faible valeur entre le curseur du potentiomètre et les alims (VCC et Gnd) de manière à gommer l'effet des éventuels mauvais contacts sur la piste.

    Images attachées Images attachées  

  8. #6
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Je précise que chaque sortie commande le demi-pont responsable d'un sens de rotation du moteur.

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  10. #7
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Oups !... J'ai fait une erreur au niveau des inégalités.

    On doit avoir M<1. M doit donc être choisi légèrement inférieur à l'unité.



  11. #8
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    (correction)
    Images attachées Images attachées  

  12. #9
    dewitos

    Smile Re : Sens de rotation [moteur]

    Merci PA5CAL, tout cas me parrait un peu compliqué mais je vais essayer de voir ce que je peux faire avec ce que tu m'a expliqué.

    Merci beaucoup, et si d'autres personnes peuvent repondre a mon besoin , je suis toute ouïe.

    Encore merci.

  13. #10
    The Devil Ravemaster

    Re : Sens de rotation [moteur]

    salut a tous je suis un des camarade de classe de dewitos et accessoirement le plus anciens membre du club robotique

    nous avons récupéré pota "joystick" sur une télécommande de voiture miniature
    ils font chacun 10 000 ohms

    nous avons parlé a notre professeur d'électronique de ce problème et il ne désire pas nous aider il préfère qu'on cherche pour comprendre (ce qui est compréhensible)
    Donc nous voila
    nous cherchons commander un moteur a courant continue alimenté en 9V et pompant jusqu'à 3 A. On veux pouvoir faire varier la vitesse et le sens de rotation


    pour cela on nous a dit d'utiliser un astable avec un rapport cyclique variable de 0 à 1 commandé par nous pota, un un pont en H.

    personnellement j'ai du mal a suivre a ce nivaux, mon dada c'est plus la partie mécanique...

    Mais on a vraiment besoin d'aide.
    alors si vous pouvez nous expliquer ce qu'on doit savoir comme a des enfant en bas âge ou nous aider a trouver les bon schémas et composant ça serait sympa.

    merci beaucoup

  14. #11
    dewitos

    Question Re : Sens de rotation [moteur]

    Voila ce que donne la partie commande une fois inséré le pont en h, l'astable et la partie supplémentaire (merci PA5CAL).

    Je vopudrais savoir ce que vous en pensez.
    Et si vous avez des autres suggestions pour moi je les attends.

    Une autre question :
    Que signifient les inégalités N et M ???

    N = 3R2 / R1
    M = (1+N)R3/P

    Je ne comprends pas en quoi je dois les exprimer ; en ohm peut-etre ?
    Images attachées Images attachées  

  15. #12
    The Devil Ravemaster

    Re : Sens de rotation [moteur]

    oui on s'est penché presque 2h la dessus

    on ne comprend pas l'étage fournie par pascale qui est selon notre prof tres au dessus de notre nivaux mais ce n'est pas cela le problème on cherche jusqte a savoir le proportionner

    a ce propo j'ai dit une bétise les potentiomètre qu'on a sont des 5Kohm ça change juste la valeur de la résistence de l'astable je crois (50 ohm au lieu de 100ohm)

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  17. #13
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Le schéma que j'ai proposé s'insère après un oscillateur de fréquence et de rapport cyclique fixes. Il n'est donc pas nécessaire de faire varier quoi que ce soit au niveau de l'oscillateur, qui n'a donc besoin que de résistances fixes.

    La commande du moteur n'est réalisée qu'au travers du potentiomètre P qui, compte tenu du matériel disponible, sera donc un modèle 5 kΩ (linéaire, j'espère).

    Le calcul des résistance de mon montage est simple, et réduit aux deux formules que j'ai indiquées:
    N = 3R2/R1
    M = (1+N)R3/P

    N et M sont sans unité. Il s'agit de rapports entre des valeurs de résistance. Ces valeurs déterminent la position des 5 zones de commande sur la piste du potentiomètre :
    - zone de vitesse maximale pour le sens de rotation positif
    - zone de variation de vitesse pour le sens de rotation positif
    - zone neutre centrale pour l'arrêt du moteur
    - zone de variation de vitesse pour le sens de rotation négatif
    - zone de vitesse maximale pour le sens de rotation négatif

    Si M=1 alors la largeur des zones de vitesse maximale sont réduites à zéro.
    Si M>1 alors les zones de variation de vitesse sont entamées et le moteur ne peut plus atteindre sa vitesse maximale.
    Si N=1 alors la largeur de la zone neutre centrale est réduite à zéro.
    Si N<1 alors la zone centrale correspond à une conduction alternée mais inutile des deux parties du pont en H.

    Comme la réalisation des valeurs exactes M=1 et N=1 n'est pas possible (ni même souhaitable d'ailleurs), il faut choisir les résistances de manière à s'approcher de cette situation, tout en vérifiant M<1 et N>1 afin de garantir un fonctionnement correct du montage.

  18. #14
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    La valeur absolue des résistances n'est pas critique, car elle ne fixe finalement que le courant consommé. C'est le rapport entre les valeurs qui est important.

    Pour calculer, on commence par choisir R1 et R2. On peut par exemple choisir R1=2,7kΩ et R2=1kΩ , ce qui nous mène à N=1,11 environ.

    Ensuite, on choisit P et R3. Comme on doit prendre P=5kΩ (potentiomètre imposé), on doit choisir R3<P/(1+N) pour vérifier M<1, soit dans le cas présent R3<2,37kΩ . On prendra donc R3=2,2kΩ.

    Simple, non ?
    Dernière modification par PA5CAL ; 10/01/2008 à 23h13.

  19. #15
    The Devil Ravemaster

    Re : Sens de rotation [moteur]

    je comprend comment l'utiliser maintenant

    juste une dernière préçision
    si ce n'est pas le rapport siclique qui varie qu'est ce qui fait varier la vitesse?????

  20. #16
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Citation Envoyé par The Devil Ravemaster Voir le message
    si ce n'est pas le rapport siclique qui varie qu'est ce qui fait varier la vitesse?????
    Si, c'est bien un rapport cyclique qui la fait varier, mais pas celui de l'oscillateur.

    C'est le montage à comparateurs que j'ai décrit qui fait varier ce rapport cyclique. Sa fonction est de créer deux signaux PWM, l'un étant actif pendant la marche avant et l'autre pendant la marche arrière, à partir d'un seul oscillateur en dents de scie et d'un seul potentiomètre.

  21. #17
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    @dewitos : ta pièce jointe vient d'être validée, et je découvre ton schéma.

    ATTENTION: la commande du pont en H que tu y fais figurer n'est pas celle que je préconise (mais peut-être n'ai-je pas été très clair à ce sujet...).

    Chaque sortie PWM doit piloter deux transistors situés de manière opposée (en diagonale) dans le pont. Ces deux transistors doivent conduire en même temps, ce qui devrait nécessiter l'emploi d'un ampli inverseur pour commander l'un des deux.

  22. #18
    BastienBastien
    Invité

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Bonjour,

    DAUDET78 a dit :

    C'est pas la fréquence qui fait varier le moteur, mais le rapport cyclique. Par contre, il vaut mieux avoir une information qui fait varier le rapport cyclique (donc la vitesse) et une autre qui indique le sens de rotation désiré (message 2)

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  24. #19
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Citation Envoyé par BastienBastien Voir le message
    DAUDET78 a dit :

    C'est pas la fréquence qui fait varier le moteur, mais le rapport cyclique. Par contre, il vaut mieux avoir une information qui fait varier le rapport cyclique (donc la vitesse) et une autre qui indique le sens de rotation désiré (message 2)
    Si par "information" on entend "commande manuelle", alors c'est effectivement plus simple, et on n'a alors même plus besoin d'un pont en H (un seul transistor de puissance et un simple inverseur pourraient suffire). Mais ce n'est pas le sujet (voir post #3 de dewitos) : ici on parle d'une commande de vitesse bi-directionnelle continue.

    Fabriquer un circuit pour créer deux informations "sens" et "vitesse" séparées à partir d'un seul potentiomètre, puis un autre circuit permettant le pilotage du pont en H à partir de ces informations, cela risque d'être au final beaucoup plus complexe que le montage que j'ai proposé.

  25. #20
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Pour la conception du pont en H et de sa commande, il est nécessaire de connaître le courant consommé par le moteur (et plus particulièrement son courant de démarrage) ainsi que sa tension nominale.

    Cela permet de dimensionner les transistors et les diodes de roue libre du pont, ainsi que les transistors (ou les circuits intégrés ?) des éventuels amplis de courant chargés de les piloter (dans le cas de transistors bipolaires).

    En effet, le courant issu du montage PWM de commande n'étant très probablement pas suffisant, un ampli de courant est nécessaire pour piloter chaque transistor bipolaire de puissance. De plus, comme je l'ai indiqué plus haut, deux des quatre transistors du pont nécessitent de toute façon un ampli inverseur pour fonctionner.

  26. #21
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Sinon, on peut aussi envisager un autre système plus simple encore.

    Le circuit consiste en oscillateur délivrant à la fois un signal carré (rapport cyclique 50%) et un signal en dents de scie, suivi d'un comparateur qui fabrique un signal PWM variable à partir du signal en dents de scie et d'une tension de consigne fixée par le potentiomètre de commande. Le signal carré est appliqué aux deux transistors du pont en H situés d'un même côté du moteur (à la manière de ce qui est fait dans la pièce jointe de dewitos), et le signal PWM variable est appliqué aux deux autres transistors.

    Toutefois, ce système présente l'inconvénient de ne pas avoir de zone neutre centrale, d'où un gros problème pour obtenir l'arrêt complet (et durable) de l'alimentation du moteur (je parle par expérience !).

  27. #22
    The Devil Ravemaster

    Re : Sens de rotation [moteur]

    salut salut


    alors pour le manque d'intencité pour piloter les transistor notre prof avait émit des doutes a ce sujet (comme quoi il est pas si mauvais^^)

    dans ce cas la peux tu corriger rapidement notre shémat

    autre chose tu parle d'un signale en dent de scie mais notre astable sort un signale carré....

    soit j'ai aps comprit ou soit c'est ton étage qui créer ce signale

    bref on as déja un pont en H avec transtor

    je vais en cours et je revient pour te donner la config

  28. #23
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Citation Envoyé par The Devil Ravemaster Voir le message
    tu parle d'un signale en dent de scie mais notre astable sort un signale carré....

    soit j'ai aps comprit ou soit c'est ton étage qui créer ce signale
    L'astable présente un signal en dents de scies aux bornes du condensateur.

    La présence de l'amplificateur-suiveur à l'entrée du montage que j'ai présenté permet d'avoir une forte impédance d'entrée afin de ne pas modifier l'évolution de la tension aux bornes de ce condensateur.


    Le montage ne fait que produire deux signaux PWM à partir du signal en dents de scie.
    Dernière modification par PA5CAL ; 11/01/2008 à 14h10.

  29. #24
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Citation Envoyé par The Devil Ravemaster Voir le message
    alors pour le manque d'intencité pour piloter les transistor notre prof avait émit des doutes a ce sujet (comme quoi il est pas si mauvais^^)

    dans ce cas la peux tu corriger rapidement notre shémat
    Pour ça, il faudrait que je refasse un schéma complet, faisant notamment apparaître les amplis de courant. Mais je n'ai pas trop le temps en ce moment.

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  31. #25
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Oups... Dans mon post #21, j'ai raconté une ânerie.

    Ce n'est pas le signal carré issu directement de l'astable qui doit être présenté à la moitié du pont, mais un autre signal carré fabriqué à partir du signal en dents de scie, en utilisant un deuxième comparateur dont le niveau de basculement est fixé à 50% de la tension d'alimentation.



    Enfin, comme je ne sais pas si cette solution est intéressante pour vous...

  32. #26
    The Devil Ravemaster

    Re : Sens de rotation [moteur]

    nous avons déja une astable de prette

    un shémat nous aiderais beaucoup
    on va tenter de se pencher sur le problème avec un professeur d'électronnique mais il sont tres prit...

    l'astable que nous avons est comme sur le shémat fournit

    la question est peut on continuer notre montage avec votre étage telle que vous l'avez proportionner?? ou le fait de changer la structure du pont en H va etre génante???


    si j'ai bien comprit il faut emplifier le signale par un second transitor qui actionnera celui du pont en H
    mais j'ai aussi crut comprend qu'il y avait un autre problème sur notre shémat

    si les étages astable et le votre sont bon pouvez vous nous faire un shémat rapide même a main levé puis scanner de façons a ce qu'un prof nous explique apres???


    merci de votre aide

  33. #27
    The Devil Ravemaster

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Citation Envoyé par PA5CAL Voir le message
    Oups... Dans mon post #21, j'ai raconté une ânerie.

    Ce n'est pas le signal carré issu directement de l'astable qui doit être présenté à la moitié du pont, mais un autre signal carré fabriqué à partir du signal en dents de scie, en utilisant un deuxième comparateur dont le niveau de basculement est fixé à 50% de la tension d'alimentation.



    Enfin, comme je ne sais pas si cette solution est intéressante pour vous...



    cette solution est tres intéressante
    l'idée de maitriser nos zone points mort accélération et vitesse max est absolument génial et nous faciliterait beaucoup la vie

    cette histoire de signale me tracasse toujours je ne comprend pas d'ou il sort...
    doit on créer un système qui le produit ou est ce une transformation du signale issue de l'astable dans votre étage?????

    bref je patoge

  34. #28
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Citation Envoyé par The Devil Ravemaster Voir le message
    [/B]cette solution est tres intéressante
    l'idée de maitriser nos zone points mort accélération et vitesse max est absolument génial et nous faciliterait beaucoup la vie
    Attention. Cette deuxième solution, plus simple ne permet justement pas de maîtriser le point mort. La zone de point mort est ponctuelle, de sorte qu'il est en pratique impossible d'avoir exactement le curseur du potentiomètre dessus. De plus, ce point est susceptible de bouger au cours du temps (variation de température, etc.). Ce principe était celui retenu dans les joysticks pour PC il y a une vingtaine d'années, et il fallait souvent re-régler le zéro (i.e. la position centrale) après une dizaine de minutes d'utilisation.

    Citation Envoyé par The Devil Ravemaster Voir le message
    [/B]cette histoire de signale me tracasse toujours je ne comprend pas d'ou il sort...
    doit on créer un système qui le produit ou est ce une transformation du signale issue de l'astable dans votre étage?????
    Le signal sort de l'astable. Mais le schéma que j'ai préparé va le montrer clairement.

  35. #29
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Voici d'une part le schéma du générateur PWM incluant le montage astable à base de 555, et d'autre part le schéma d'un pont en H présentant les connexions nécessaires.

    Il est bien entendu qu'il ne s'agit que de schémas de principe qu'il faudra calculer et adapter en fonction des caractéristiques du moteur, de la tension d'alimentation et des composants choisis.

    On peut noter que l'alimentation du pont en H (et donc du moteur) peut être différente de celle du générateur PWM. Il faut simplement que les deux circuits partagent la même masse (GND).
    Images attachées Images attachées

  36. #30
    PA5CAL

    Re : Sens de rotation [moteur]

    Soit dit en passant, le schéma proposé ne comporte un astable à base de 555 que dans un but purement didactique.

    En effet, le quadruple amplificateur opérationnel LM324 (dont un élément n'est pas utilisé) contient déjà ce qu'il faut pour réaliser un générateur de dents de scie, ce qui permettrait de se passer du 555.

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