Cherche idées pour commutation 20A

[roger44]

Bonsoir

J'invite tous ceux qui foisonnent d'idées à m'aider à trouver des solutions à un problème qui arrive dans une situation assez farfelue. Il faut imaginer un homme qui essaie de tenir debout sur une planche (image) qui bouge beaucoup puisqu'elle est actionnée par un moteur (en rouge). Quand il tombe, il faut arrêter le moteur au plus vite.

Pour arrêter le moteur au + vite, on déconnecte sa borne + de l'alim évidemment, mais et on la relie aussi à sa borne -, (image) ce qui freine un moteur plus vite que de le laisser en roue libre. C'est un moteur DC 500W 36V muni par des batteries rechargeables.

La planche, qui mesure 1m x 20cmx1cm, bouge vers l'avant et vers l'arrière, et vibre beaucoup dans le sens vertical de sorte que l'homme peut perdre pied pendant une fraction d'une seconde. On peut pratiquement rien mettre sur la planche puisque l'homme piétine tout.

La plus simple des solutions serait d'attacher une corde à la cheville de l'homme, et l'autre bout de la corde à une tige enfoncée dans une fiche style Jack qui commute le courant, (image) un peu comme les fiches "haut parleurs" d'une radio. La corde passerait par un anneau très lisse fixé sur le dessous d'un côté de la planche, de sorte que quelque soit le sens de la chute, la tige serait retirée de la fiche de commutation. Mais il faut trouver un jack 20A! Alternativement, la corde pourrait arracher du Velcro qui maitient un interrupteur en position "commutée vers la batterie". Pas facile à trouver une bonne solution simple et robuste.

Une autre solution serait d'enfoncer un capteur PIR (les capteurs infra-rouge des détecteurs de présence) dans une extrémité de la planche et de configurer son éléctronique pour que ça tilte quand il n'y plus de mouvement de l'homme sur la planche. Quelques coupes et des soudures sur des modules disponibles.

On peut aussi imaginer un petit émetteur radio attaché à la cheville et un module récepteur sous la planche capable d'actionner un relai, mais je ne suis pas sûr de la disponibilité de ce genre de chose.

Enfin, si vous pourrez m'aider à trouver des solutions, je vous serais reconnaissant.
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[ftorama]

Moi je verrais bien la palnche en 2 éléments. 1 première planche fixée à l'arbre moteur et dans laquelle on insère un contact de chaque côté. 1 seconde planche vient prendre appui sur les contacts. Ceux-ci ne sont enclenchés que si un certain poids est sur la seconde planche (autrement dit, le poids seul de la seconde planche ne suffit pas à les enclencher).

Quand la victi....;l'homme tombe, les contacts se déclenchent et viennent piloter la logique de coupure du moteur.

En fait il ne faut pas chercher des contacts ou autres qui tiennent 20A. Il faut intercaler un relais voire un contacteur pour faire interface de puissance.

D'un autre côté, passer un moteur 500W de tournant à bloqué aussi violemment, ça va générer des arcs monstrueux dans le contacteur...je crois pas que ce soit une bonne idée

[roger44]

bonsoir
"passer un moteur 500W de tournant à bloqué aussi violemment, ça va générer des arcs monstrueux dans le contacteur"

Ceci est exact. Le bobinage du moteur essayera de maintenir le courant et son sens, et sera satisfait seulement lorsque l'inter ferme le moteur sur lui-même. Mais pendant quelques mS la tension montera. Bien mieux serait de commuter avec une paire de thyristors, on doit pouvoir les configurer pour que l'un ferme pendant que l'autre s'ouvre pour que le moteur ne voit aucun changement de courant, et m^me si ce n'est pas parfait, les thyristors résiste bien avec un petit réseau RC de protection.

Ca pourrait être dans un petit boîtier que l'on rajoute sous la planche. Dans ce cas le courant de commande à couper méchaniquement serait négligeable. Je travaillerais sur cette idée, mais ce n'est pas ma spécialité. Il y a peut être un composant tout fait pour ça.

On ne peut pas séparer la planche en deux parties pour des raisons de solidité et aussi parce que la vict.... est parfois décollée de la planche.

Et merci de ton aide.
Roger

[Antoane]

Bonjour,
Le courant à "commuter mécaniquement" sera effectivement très faible, l'important est de trouver le détecteur et d'arrêter rapidement le moteur.

Pas de thyristor en DC : tu ne pourrais jamais annuler le courant. Préférer un MOSFET (genre IRF1010N ou IRFZ44N), un transistor bipolaire ou un IGBT (pas d'IGBT en 36V).
Pour le transistor qui court-circuite le moteur, on met généralement une simple diode, dite "de roue-libre" : c'est moins cher et plus simple à contrôler, il n'y a pas de question de rendement ici . Un inconvénient : ça augmente encore le temps d'arrêt du moteur (le moteur se 'crois' alimenté tant que le courant circule).

Il me semble que le RC (réseau snubber) n'est bon qu'en AC.

[A voir en vidéo sur Futura]

[roger44]

Bonsoir
J'ai des IRF, des 510N si ma mémoire ne me trahit pas.

Une question importante: on débranche la borne + du moteur, il se forme une forte tension -ve transitoire sur cette borne que l'on peut ou non écrêter avec une diode, le moteur tourne en roue libre entraîné pas son inertie, puis on court-circuit ses deux bornes et il se freine assez brutalement. Quel est le sens de ce courant de freinage?

[Qristoff]

Bonjour,
le courant de freinage est du même sens que le courant d'entrainement puisque c'est simplement le courant dans la bobine du moteur que l'on ne peut pas interrompre.
Le plus simple est d'utiliser un bras 1/2 pont où lorsque le mos du bas conduit, le moteur tourne et lorsque le mos du haut conduit, le moteur freine. La diode de body du mos du haut faisant accessoirement office de diode de roue libre durant le transitoire.

[roger44]

Bonsoir

Qristoff : concernant le demi H, ça ouvre des perspectives très intéressantes. J'ai surfé sur les "ponts H" pour découvrir l'existence de CI dédiés à cette application. Si ça se trouve, il y a un tel circuit dans le boîtier variateur, (la Chine fabrique des milliers de ces planches par an).et il suffirait que l'arrachement de la corde active la broche du CI de court-circuit du moteur. Je vais ouvrir le boîtier du variateur pour voir ça de plus près.

Par contre : "le courant de freinage est du même sens que le courant d'entrainement " En est-tu sûr de ça? Depuis que j'ai posé cette question j'ai réfléchi à ce sujet, et je dirais que c'est le contraire. Il y a effectivement un courant dans la bobine du moteur que l'on ne peut pas interrompre de façon instantanéé, comme dans tout bobinage. Il meurt assez rapidement.

Mais il y a l'effet supplémentaire du rotor qui continue à tourner. Réflechissons. Dans tout moteur le rotor induit dans le bobinage un "back" emf en opposition au courant d'entraînement, ce qui limite ce dernier. Si le courant d'entraînement est disparaît, ce "back" emf et son courant en opposition continuent aussi longtemps que le rotor tourne.

[Qristoff]

Bonjour,

Par contre : "le courant de freinage est du même sens que le courant d'entrainement " En est-tu sûr de ça? Depuis que j'ai posé cette question j'ai réfléchi à ce sujet, et je dirais que c'est le contraire. Il y a effectivement un courant dans la bobine du moteur que l'on ne peut pas interrompre de façon instantanéé, comme dans tout bobinage. Il meurt assez rapidement.

ça, c'est le cas où le moteur s'arrête naturellement par sa propre inertie. Le courant s'annule effectivement au même rythme que sa vitesse de rotation. C'est le rôle de la diode de roue libre. On est dans ce cas dans les quadrants I ou III.

Mais il y a l'effet supplémentaire du rotor qui continue à tourner. Réflechissons. Dans tout moteur le rotor induit dans le bobinage un "back" emf en opposition au courant d'entraînement, ce qui limite ce dernier. Si le courant d'entraînement est disparaît, ce "back" emf et son courant en opposition continuent aussi longtemps que le rotor tourne.

Ici le fonctionnement est différent, ton moteur continu à tourner par une force extérieure et devient génératrice, on est passé dans les quadrants II ou IV suivant le sens de rotation, et effectivement le courant s'inverse dans ce cas.

[roger44]

Qristoff
"Le plus simple est d'utiliser un bras 1/2 pont où lorsque le mos du bas conduit, le moteur tourne et lorsque le mos du haut conduit, le moteur freine."

Peux-tu me confirmer que par rapport à l'image jointe on dirait "lorsque le mos du HAUT conduit, le moteur tourne et lorsque le mos du BAS conduit, le moteur freine. Et peux-tu me dire un peu plus sur la diode du body dans le mos du bas (de mon image)

Après réflexion, l'idée d'intercaler un boîtier de commution que je fournirais entre le variateur et le moteur me semble meilleure que demander aux utilisateurs de ces planches d'ouvrir le boîtier variateur et d'y faire des soudures. Si tu veux bien attendre que je puisse examiner le moteur de près je te demanderais bien un coup de main pour la conception complète de cette commutation.
Merci

[roger44]

ci-joint l'image que j'ai omis d'ajouter :

[Qristoff]

Bonjour,

Peux-tu me confirmer que par rapport à l'image jointe on dirait "lorsque le mos du HAUT conduit, le moteur tourne et lorsque le mos du BAS conduit, le moteur freine. Et peux-tu me dire un peu plus sur la diode du body dans le mos du bas (de mon image)

Oui, c'est exact puisque que tu as placé le moteur entre la sortie et la masse, alors que mon explication était basée sur un moteur relié entre la sortie et le V+, ce qui revient presque au même.
Je dis presque car la petite différence réside dans la manière de commander différemment les deux mos (qui n'en sont pas dans ta figure, mais des IGBT, mais c'est pas grave cela fonctionne de la même manière)

[roger44]

Bonjour

Je vois plus clair dans la partie mise en court circuit du moteur. Un simple relais sera vite oxydé par l'étincelle de coupure. Des MOS individuels ou un des circuit intégré conçus pour la commande des moteurs DC conviendrait mieux, pour moins de 10 Euros probablement. Commandé par un petit courant de quelques mA. Mais j'ai réelement besoin d'idées géniales et d'avis pour réaliser ce petit courant de commutation. Pour le moment je suis toujours bloqué sur :


- Une corde attachée à la cheville de la vict...qui passe par un anneau et qui tire sur, et débranche une fiche de commutation. Une fiche 'style fiche HP' marcherait mais éventuels pbs de solidité. En plus les vict.. serait tentées de ne pas s'attacher la corde, pour ne pas être embêtées "par un de ces stupides dispositifs de sécurités qui nous emm.... et qui tombent en panne en premier"

-un capteur PIR placé à l'avant de la planche saura quand il n'y plus de vict.... qui gesticule sur la planche;

- émetteur radio??

[Antoane]

Bonjour,
avec un aimant qui tient à la planche parcequ'il est normalement tenu contre une plaque de fer et assure le contact électrique car il y a un ILS derrière la-dite plaque de fer. Faudrat-peut-être revoir le design ou utiliser un gros aimant (terre-rare).

[roger44]

Bonjour

Merde merde merde, ils sont forts ces chiinois! Grâce surtout aux info's que vous m'avez données sur la commande des moteurs DC, on a pu formuler une requête technique à notre fournisseur la-bas, et ils l'ont fait.

J'aimerais pouvoir vous montrer les photos de la commande et surtout de la vidéo qui montre la planche qui s'arrête brusquement quand le petit ingé chinois en short et sandales saute, c'est impressionnant, mais on me demande de ne pas dévoiler trop d'infos pour le moment. Je ne manquerai pas de vous montrer tout ça dès que j'aurais le feu vert, ça fait plaisir et vous le méritez.

Un grand grand merci.
Roger

[roger44]

Bonjour

le fabricant vient de m'envoyer le schéma électronique du variateur donc sans pouvoir tout dévoiler je pense avoir le droit de résumer son fonctionnement en quelques lignes:

Un half bridge controller IR2103 ouvre un certain nombre de 3205 pour conduire entre Bat + et le moteur, et un certain nombre de 32O5 pour court-circuiter le moteur à travers une résistance limitatrice de courant dont la valeur n'est spécifiée.

Lorsque la vict...tombe de la planche, le LOW IN du half bridge controller est forcé bas grâce à un tout petit rajout.

Il propose de nous envoyer des variateurs modifiés et nous renverrons nos variateurs standards qu'il peut écouler à des clients moins sécuritaires.

[roger44]

Bonjour

Est-ce quelqu'un saurait ce que pourrait être très très approximativement l'équivalence dipole d'un moteur DC 800W 36V, "peu" chargé, alimenté par 36V stabilisé?

Merci

[roger44]

Bonsoir

Nous avons reçu et testé le dispositif qui met en court-circuit le moteur et il est très efficase, mais trop facile à tromper. La vict...... branche la fiche mais n'attache pas la corde à sa cheville, donc quand il tombe de la planche, rien ne se passe.

Donc je suis en quête d'une meilleure idée, et j'ouvre de ce pas un nouveau sujet en espérant attirer des gens comme moi peu connaisseurs des moteurs 20A.