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Moteur : tension évolue exponentiellement



  1. #1
    kylexy

    Moteur : tension évolue exponentiellement


    ------

    Bonjour,

    Voila : je me pose une question au sujet d'un moteur à courant continu. En effet : celui-ci est commandé par une commande PWM à travers un transistor bipolaire NPN et je me suis aperçu en faisant des mesures pour plusieurs rapports cycliques de ma commande que la tension mesurée aux bornes du moteur évoluait de manière exponentielle ! Auriez-vous une explication ?

    Merci.

    -----

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  3. #2
    kylexy

    Re : Moteur : tension évolue exponentiellement

    Bonjour,

    Personne ne sait d'où cela peut provenir ? Du moteur ? Du transistor de commande ?

    Mon signal PWM à une période de 10ms sur lequel on fait varier le rapport cyclique (durée de l'état haut sur la période totale). Bref, le rapport cyclique n'est pas proportionnel à la tension moyenne aux bornes du moteur. Justement cette fameux tension moyenne est exponentielle (ou du moins y ressemble) en fonction du rapport cyclique.

    Merci.

  4. #3
    maximilien

    Re : Moteur : tension évolue exponentiellement

    Tu as mis une diode de roue libre?

  5. #4
    Jean.Marc

    Re : Moteur : tension évolue exponentiellement

    Dans un montage de modulation PWM, la tension à la sortie de l'étage de commutation varie entre une tension basse (V0) et une tension haute, V1.
    La tension moyenne de sortie, Vs=V0 + (k (V1-V0)) où k est le rapport cyclique compris entre 0 et 1.
    En l'absence de moteur, V0 est la tension de la masse, V1 est la tension d'alimentation, et on obtient bien Vs = k V1.
    Mais en présence de moteur, c'est différent.
    Quand il tourne, il produit une FCEM. La tension V0, est alors la FCEM, proportionnelle à la vitesse. La tension moyenne que voit le moteur lors du hachage est alors V0 + (k * (V1-V0)) et cette tension se décompose comme suit :
    V0, la FCEM ;
    k (V1 - V0), la tension aux bornes de la résistance d'induit Ra du moteur. C'est ce terme qui injecte du courant dans le moteur, donc produit le couple sur l'arbre.
    Le courant moyen dans le moteur est celui qu'on observerait sans le hacheur à la même vitesse, multiplié par k.
    Le résultat net est qu'en faisant varier k, on fait artificiellement varier la résistance d'induit et on obtient une nouvelle résistance
    R'a = Ra / k
    Ce montage ne régule pas la vitesse ; il fonctionne comme un rhéostat passif mis en série avec le moteur. Il rend la vitesse dépendante du couple encore plus fortement que le moteur seul.
    Jean-Marc

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  8. #5
    kylexy

    Re : Moteur : tension évolue exponentiellement

    Maximilien : Oui il y a bien une diode de roue libre aux bornes du moteur pour éviter une surtension sur le collecteur du transistor.

    Jean.Marc : Merci mais je suis pas sûr d'avoir tout saisie ! En clair : ce serait la FEM du moteur qui ferait sa ? En faite je comprend plus après cette phrase : "C'est ce terme qui injecte du courant dans le moteur, donc produit le couple sur l'arbre.".

    Normalement : un moteur a courant continu, c'est :
    - une inductance
    - une resistance
    - une fem

    C'est bien ça ? Et donc la résistance dont je parle serait la résistance Ra ?

  9. #6
    Jean.Marc

    Re : Moteur : tension évolue exponentiellement

    C'est bien Ra.
    La raison pour laquelle le fonctionnement tel que je le décris est que lorsque le transistor de découpage est bloqué, la tension aux bornes du moteur est sa propre FCEM.
    Si on veut faire une variation de vitesse, c'est-à-dire en gros une variation de tension d'alimentation, il faut utiliser non pas un transistor de découpage, mais un demi-pont ou un pont complet (par exemple L298 ou L6201) qui applique successivement au moteur la tension d'alimentation et la masse. Alors, la tension moyenne sera bien la tension d'alimentation multipliée par le rapport cyclique.
    Il y a des précautions à prendre pour faire cela. En particulier, veiller à ce que l'inductance du moteur soit suffisante pour que l'ondulation de courant dans le moteur soit assez faible. Les petits moteurs à induit sans fer ne supportent pas du tout cela, à cause de leur faible inductance. Remède : ajouter en série avec le moteur une inductance de bonne qualité.
    Jean-Marc

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  11. #7
    kylexy

    Re : Moteur : tension évolue exponentiellement

    Merci ! Je pense avoir compris cette fois.

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