Commande moteur brushless

[bouly94]

Bonjour à tous,
Je souhaiterais commander un moteur brushless en triphasé (sinus), savez-vous s'il existe des circuit intégré d'ampli de courant ?

merci à vous
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[DAUDET78]

Je souhaiterais commander un moteur brushless en triphasé

Un moteur de 5KW alimenté en 48V ?

[stefjm]

Un moteur de 5KW alimenté en 48V ?

Balaise la boule de kristal !

[bouly94]

Bonjour,
j'aime la manière courtoise dont DAUDET78 fait preuve pour me dire que j'ai omis de préciser les caractéristiques du moteur...

il s'agit d'un moteur 24V /600mA.

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

Tu as plein de schéma sur le WEB ...
http://silicium628.chez-alice.fr/var...brushless.html
Il n'y a qu'a changer les drivers de commande des MOS pour passer en 24V

en 12V http://www.e-modelisme.com/t3603-kit...e-p-16989.html
http://www.hobbycity.com/hobbycity/s...eed_Controller

Tu trouveras plus facilement (et moins cher) le controleur en basse tension, tu es alors dans le domaine du modélisme

[bouly94]

Merci Daudet78 pour les liens, par contre, il semblerait, tout au moins pour le deuxième lien, qu'il s'agisse d'une commande en ON-OFF / PWM et non sinus... ?
Je ne sais pas si c'est possible, mais j'aimerais les commander en sinus pour éviter de polluer mon système. Autrement dit, je voulais savoir d'une part si c'était possible de commander le moteur de cette façon (sinus 0=>24V sur chacune des phases du moteur, déphasées de 120°) et d'autre part, savoir si un chip était dispo pour effectuer la partie puissance.

(je pensais générer à l'aide d'un µC + DAC les sinus et de les amplifier).

merci encore.

[DAUDET78]

je pensais générer à l'aide d'un µC + DAC les sinus et de les amplifier

On fait toujours en PWM ! L'alimentation en sinus, c'est un rendement exécrable ! Et c'est inutile .....

On utilise le triphasé sinus quand c'est pour faire de la mesure (résolver, Selsyn etc)

[Qristoff]

Salut,

je pensais générer à l'aide d'un µC + DAC les sinus et de les amplifier

non, comme dit Daudet, ce n'est pas comme cela que ça marche.
Il y a effectivement deux modes ou plutôt catégories de moteurs brushless, les DC et les AC, les derniers étant plus assimilés à une machine asynchrone.
Dans le premier cas, on a trois impulsions (une par phase), décalées de 120° et à la fréquence de roatation du moteur. La largeur des impulsions est modulée suivant le courant moyen à transmettre.
Dans le second cas, les phases "dites" sinusoïdales sont synthétisées à partir de commande PWM agissant sur le bras de pont pour créer un courant pseudo sinusoïdal dans les enroulements. Ce systéme nécessite de fonctionner à une fréquence PWM beaucoup plus élevée et permet une gestion dite "vectorielle" de la rotation du moteur (pour faire simple...). Il existe quelque circuit intégré mais dans la plupart des cas, on utilise un µC plus souple à s'adapter au type de moteur et à l'application.

[bouly94]

Bonjour DAUDET78,
Effectivement ce n'est pas une solution courante, mais de là à dire inutile, je peux vous dire que c'est loin d'être le cas ! il s'agit d'une application liée à un capteur refroidit à l'aide d'une pompe dont le bruit est réinjecté en conduit et rayonné. Le fait de commander le moteur par du triphasé sinus permet de s'affranchir des harmoniques générées entre autre par la commande tout ou rien, et le gain en perfo est loin d'être négligeable, j'ai pu le constater par le biais d'une application similaire (dont hélas, je n'avais pas la main sur la partie élec).
N'étant pour autant pas un spécialiste des commande moteur, je souhaitais savoir s'il existait une solution intégré permettant de gérer la partie puissance, mais visiblement mon cas un trop atypique pour espérer trouver une solution adaptée.
Merci beaucoup pour vos conseils.

[bouly94]

Oups, je n'avais pas vu le commentaire de Qristoff,
OK, donc il existe bien deux types de moteurs brushless, l'un AC et l'autre DC. Actuellement sur la pompe, je pense qu'il s'agit d'un DC.

[DAUDET78]

Le fait de commander le moteur par du triphasé sinus permet de s'affranchir des harmoniques générées entre autre par la commande tout ou rien, et le gain en perfo est loin d'être négligeable,

PWM ne signifie pas "tout ou rien"

Quand a me parler des harmoniques d'un signal à plus de 15Khz .....

[DAUDET78]

Voilà une commande PWM http://membres.multimania.fr/tsetcli...icle_sa828.pdf

[Qristoff]

Salut à tous,
une petite explication (en anglais, oeuf corse !) qui nous améne à piloter un brushless en DC ou en AC suivant l'usage....

[roland2pau]

Bonsoir,

Je vous écris car ce post colle pas mal à la question que je me pose actuellement et à laquelle je n’ai toujours pas réussi à trouver de réponse…

Je suis en train de dépanner un petit système de réfrigération marine de marque Danfoss alimenté en 12V continu, et dont le compresseur est drivé par une carte inverter. La doc technique dit que le compresseur est un DC brushless triphasé 12V.

Après lecture des différents liens cités plus haut sur ce post, et d’autres cours sur google sur les commandes des BLDC, je trouve beacoup d’infos sur la commande MLI, ou PWM mais rien ne correspond à la forme d’onde de la tension que j’ai relevé sur mon oscilloscope entre 2 phases d’alimentation à la sortie de la carte inverter au niveau de la fiche de connexion du compresseur, le compresseur n’étant pas branché… Dans le dernier lien (le pdf en anglais de 9 pages), l’auteur différencie l’AC brushless et le DC brushless. Vu que la doc technique de mon compresseur Danfoss parle de DC brushless je suppose que mon moteur est un DC brushless. Mais à aucun moment je n’ai trouvé de forme d’onde utilisé dans les divers cours comme celle que j’ai mesuré pour piloter un moteur brushless… On dirait une sorte de signal sinusoidal créé à partir d’un signal carré…. Ca me fais un peu penser à mes cours d’électrotech il ya bien longtemps lorsque on étudiait les onduleurs triphasés… Mais Quand je lis la remarque du très célèbre DAUDET78 (que j’admire et salue au passage), il semble désastreux d’attaquer directement les enroulements d’un moteurs DC brushless avec un signal sinusoidal en terme de rendement !??? Cela m’étonne donc que les ingénieurs Danfoss aient choisi cette méthode et c’est pour cela que j’ai envie de croire que ma carte de commande 101N0210 est défectueuse sans en être sûr pour autant…

Je vous joins la forme d’onde que j’ai relevé entre deux phases….

A partir de cette mesure il m’est venu deux questions :

Quand on dis qu’un moteur brushless est 12V on parle d’amplitude ou de tension RMS ? Parce que à première vue lorsque j’ai fais une mesure avec mon multimètre entre deux phases j’ai trouvé 8,4 V, donc spontanément j me suis la commande est morte… mais lorsque j’ai regardé à l’oscilloscope j’ai trouvé pile poile 12V d’amplitude et en faisant un petit 12/racine(2) je retrouve les 8,4V… ce qui m’intrigue et me redonne espoir….


Est ce que cette forme est correspond à ce que Qristoff décrit lorsqu’il dit « Dans le premier cas, (DC brushless) on a trois impulsions (une par phase), décalées de 120° et à la fréquence de roatation du moteur. La largeur des impulsions est modulée suivant le courant moyen à transmettre. » Si oui quel circuit intégré/montage me permettrait de reproduire ce type de commande pour une fréquence fixe ?

Je vous remercie d’avance pour votre aide.

Cordialement,

roland

[Zenertransil]

Bonjour,


Attention, Daudet n'a jamais dit qu'il ne fallait pas alimenter un moteur en sinusoïdal, mais qu'on ne lui appliquait pas DIRECTEMENT trois tensions sinusoïdales, qui seraient issues d'un ampli linéaire (dont le rendement est très mauvais). On synthétise un signal à états discrets, donc des 0V, des Vcc et des -Vcc (ou seulement les deux derniers, ça dépend) à partir du continu.

Ceci parce que, mathématiquement, on peut obtenir quelque chose qui ressemble à du sinusoïdal seulement avec des 0, des 1 et des -1. C'est le principe de la MLI. C'est ce qu'on va utiliser pour tous les moteurs "sérieux", c'est à dire les vrais moteurs à courant alternatif (AC brushless, ou asynchrone). Sauf qu'il faut faire un découpage à une fréquence bien plus élevée que ce qu'on veut obtenir, ça fait chauffer les interrupteurs et ça demande des lois plus complexes. Pour exemple, un variateur industriel courant pour MAS découpe à 4kHz pour reproduire du 50Hz.

On aimerait mieux commuter moins souvent, et idéalement à la fréquence qu'on veut reproduire. Mais pourquoi on veut du sinusoïdal? Parce que quand on fait tourner un alternateur à vide, il produit des tensions sinusoïdales. C'est l'onde la plus naturelle pour un moteur. Mais c'est difficile à faire! Les "DC brushless" sont des machines "trafiquées" de constitution un peu bizarre qui, lorsqu'on les fait tourner à vide, génèrent des tensions TRAPÉZOÏDALES (elles sont aplaties).

Du coup, pour ces machines, la meilleure tension d'alimentation possible, c'est une tension un peu trapézoïdale... Qui ressemble beaucoup plus à du carré que le sinus. Donc si on alimente cette machine avec un carré bien dégueulasse (avec un ou deux temps morts) comme c'est le cas sur tes photos, la machine "souffre" moins, en pratique on l'exploite mieux. Alimenter une machine "sérieuse" conçue pour du sinus avec du carré, ça ne l'abime ABSOLUMENT PAS contrairement à ce qu'on lit très souvent (même ici), par contre on doit pas mal déclasser, on ne pourra pas l'utiliser à 100% de ses capacités (au risque, cette fois-ci, de le faire flamber et/ou, pour une très grosse machine, d'abimer la mécanique)


C'est donc un bricolage dont j'ai horreur, qui permet d'avoir des modules de commande beaucoup plus simples : trois capteurs tout ou rien sont disposés autour de l'arbre, et quand un capteur dit "c'est bon, le rotor est devant moi", on envoie toute la sauce sur le bobinage concerné. Alors qu'une vraie machine synchrone sans balais, ou "AC brushless", quand on la pilote correctement (autopilotage), on utilise un seul capteur sur l'arbre, mais qui peut donner à tout instant la position précise du rotor. Et au lieu d'alimenter un enroulement, puis l'autre, puis l'autre, on passe progressivement de l'un à l'autre, si bien que les trois sont toujours alimentés (à des valeurs qui varient : ce sont trois sinusoïdes, décalées d'1/3 de période). Ca, c'est propre!


Je reviens sur le message (qui date, certes) de Qristoff qui m'a fait bondir de ma chaise : un moteur "AC brushless" (une vraie machine synchrone, quoi, à aimants permanents - mais de ce point de vue-là, ça ne change rien si c'est un inducteur bobiné) n'a strictement rien à voir avec un moteur asynchrone! Ce n'est pas parce qu'on l'alimente en MLI que c'est pareil! Les lois sont complètement différentes... C'est une machine synchrone, point barre, comme les "DC brushless" à cela près qu'ils sont "trafiqués", et comme la machine à courant continu (non, je ne dis pas de bêtises).


La commande vectorielle n'est absolument pas une obligation sur une machine asynchrone (et elle est très complexe), un peu plus sur une machine synchrone (pour empêcher le décrochage), mais elle est plus facile à gérer avec un codeur absolu.

[gienas]

Bonjour roland2pau et tout le groupe

... Je suis en train de dépanner un petit système de réfrigération marine de marque Danfoss alimenté en 12V continu ...

Cette tension est celle du système complet.

... La doc technique dit que le compresseur est un DC brushless triphasé 12V ...

Ceci est un abus de langage.

DC (continu) n'a pas de sens au regard du reste.

Brushless n'est là que pour "rappeler" que le moteur est sans balai.

La véritable information est triphasé. Quant à la valeur de 12V, il faut "interroger" la doc du moteur pour le savoir. Ce n'est probablement pas Danfoss son constructeur.

... la doc technique de mon compresseur Danfoss parle de DC brushless je suppose que mon moteur est un DC brushless ...

Déjà répondu. Oublie le DC.

... cela m’étonne donc que les ingénieurs Danfoss aient choisi cette méthode ... Je vous joins la forme d’onde que j’ai relevé entre deux phases …

Il est évident qu'un moteur continu, quand il est brushless, n’a plus rien de continu. Il lui faut une "usine à gaz" pour tourner dans les conditions nécessaires.Ce sont des capteurs qui renseignent l’automatisme de la position du rotor pour commuter le champ tournant. C'est proche d'un pas à pas.

Si le moteur est triphasé, il sera synchrone ou asynchrone, suivant les besoins que l'automatisme exigera. S'agissant d'un compresseur, j'imagine un asynchrone qui pose moins de problèmes de démarrage.

"Il suffit" de l’alimenter par trois tensions déphasées de 120°.

... un moteur brushless est 12V on parle d’amplitude ou de tension RMS ?...

Rappelons que c'est triphasé plus que brushless. Reste à savoir si la définition du moteur est faite en couplage triangle ou couplage étoile.

Au fond, la seule question qui se pose est celle-ci: le moteur tourne-t-il ou pas?


Edit: je ne lis pas clairement la fréquence (ou la période) des signaux. La rotation du moteur dépendra de la fréquence, qui doit être compatible avec le moteur.

[Zenertransil]

Eh bien, si, comme dit dans mon message précédent, DC a bien un sens...

"DC brushless : machine synchrone à aimants permanents à FEM trapézoïdales. Conçue pour être alimentée en carré sans (trop) déclasser.
"AC brushless" : machine synchrone à aimants permanents à FEM sinusoïdales (la "vraie"). Conçue pour être alimentée en sinusoïdal.

Il y a une différence entre les BLDC et les BLAC, au niveau de leur constitution même. De plus, beaucoup de BLDC incluent leur convertisseur, et celui-ci découpe à une fréquence proportionnelle à la tension à laquelle on l'alimente (dans une certaine plage) : on les alimente en continu, et on fait la variation de vitesse en variant le tension d'alimentation de l'ensemble, comme pour une MCC, et la loi U/f = cste est toujours respectée.

Donc, même si c'est un moteur à courant alternatif, ça ressemble de loin à un moteur CC sans les inconvénients! Exemple : les ventilos de PC...

[roland2pau]

Bonjour Zenertransil,

Je te remercie pour ta réponse si rapide!!! Elle m'a beaucoup éclairée!!!

Concernant l'amplitude de 12V pour les alternances positives et -12V pour les alternances négatives c'est cohérents avec le fais que le moteur est un brushless DC 12V? Je veux dire il n'y a pas de problème avec mes tensions d'alimentation?

Connais tu un lien ou ce type de commande avec un signal carré bien dégueux comportant des temps morts est utilisé, genre un projet à bas de microcontroleur pic ou freescale? Je ne trouve pas, ou je suis pas sur que ce que je trouve correspond à mon cas. Comment s'appelle cette technique de commande dans le milieu des électroniciens?

Je te remercie encore.

[roland2pau]

Excusez moi j'avais pas vu la réponse de genias! Je te remercie Genias pour ta réponse également!