Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases
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Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases



  1. #1
    Rim88

    Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases


    ------

    Bonjour,
    J'ai un projet de contrôle Brushless DC sensorless, concernant la partie asservissement de vitesse, je ne comprend pas comment elle se déroule
    exactement. Ce que je sais c'est qu'on va détecter soit le courant soit la tension pour calculer la vitesse de rotation du moteur puis ça entre dans une boucle d'asservissement. Qu'est ce va détecter? est ce que c'set le courant ou bien la tension? comment on va faire cette détection? et
    comment se passe l'asservissement?
    Aidez moi svp

    -----

  2. #2
    narakphysics

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    Bonjour
    Il faut utiliser deux correcteurs PI l'un pour contrôler la vitesse et l'autre pour le courant.
    le circuit de la commande en tension avec contrôle du courant de BLDC est comme ci dessous:
    une vitesse de référence---comparateur(qui compare la vitesse_ref et celle de lasortie)--PI_vitesse--I(sortie du PI)--comparateur(compare I avec celui de la sortie)--PI_courant---Vref---Commande+BLDC---sorties ( vitesse, courant..).
    tu auras un autre problème c'est Le courant du démarrage est important ; donc pour éliminer tu doit ajouter à la sortie de correcteur PI de la vitesse un bloc de saturation qui limite la valeur du courant.
    a+

  3. #3
    Rim88

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    Bonjour,
    Merci pour votre réponse. Je ne comprend pas comment on passe de la vitesse au courant, la sortie du PI vitesse est un courant? Est ce qu'il y a
    un schéma qui peut m'aider à comprendre?
    D'après que j'ai lit j'ai compris que l'asservissement vitesse s'effectue en comparant la tension de référence par rapport à la tension détectée.
    Pour l'asservissement courant, est ce que ça signifie le contrôle des commutations?
    J'ai besoin de plus d'explication svp.

  4. #4
    stefjm

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    Bonjour,
    Par exemple, explications ici :
    http://forums.futura-sciences.com/te...ml#post3897508

    Ca va donner du boulot à la modération...


    Le capteur est ici de vitesse. (on peut le faire aussi avec la position.)

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Electro_Red

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    bonjour,

    oui tout à fait juste Mr. Achrafcaran,

    c'est ce qu'on appelle la commande en cascade, (commande en tension avec controle du courant), cette commande comporte deux boucles de contrôle:
    1ère: c'est un correcteur PI permettant de contrôler la vitesse de rotation (commande en tension).
    2 ème: correcteur PI permettant de maitriser le dépassement de courant et de limiter les fortes intensités (démarrage, couple important...).
    mais tout dépend de votre cahier des charges, car, le contrôle de courant n'est nécessaire que pour des machines BLDC de hautes puissances.

    ok vous trouverez ci-joint notre compte rendu (moi et achrafcaran ), sur le BLDCM,
    j'espère qu'il va t'aider et je te laisse le soin pour faire les simulations sous Matlab

    ok bon courage
    cordialement
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  7. #6
    Rim88

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    Je vais contrôler les petits brushless DC utilisées dans les disques durs. Je crois qu' un contrôle de courant est nécessaire. Non? Explication?

  8. #7
    Electro_Red

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    Citation Envoyé par Rim88 Voir le message
    Je vais contrôler les petits brushless DC utilisées dans les disques durs. Je crois qu' un contrôle de courant est nécessaire. Non? Explication?
    rebonjour,
    bon, je pense,dans votre cas, si c'est pas obligé par le cahier des charges, c'est pas la peine, vous pouvez se contenter par une boucle de régulation de vitesse (commande en tension), parce que:
    => une boucle ajoutée c-à-d plus de calcul,plus de matériels et devient un peu complexe et prend de temps...
    => BLDC pour un disque dur est de faible puissance, donc un faible courant , et généralement, ne présente pas de danger...

    en revanche, pour être sûr, tu peut l'ajouter, avec une porte de limitation de courant, donc la boucle ne fonctionne que dans les cas de fort courant (charge) lors de démarrage...,

    j’espère que j'ai bien expliqué,
    et merci
    Dernière modification par Electro_Red ; 25/02/2012 à 11h29.

  9. #8
    narakphysics

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    Re
    le schéma de commande c'est exactement comme stefjm a schématisé.
    ci dessous le montage sous PLECs (asservissement de courant+tension), juste un exemple j'ai supposé un cahier de charge donné!!
    Nom : BLDC.png
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Taille : 24,5 Ko
    @ELec_red: À mon avis je crois pas, il faut ajouter aussi une boucle d'asservissement de courant, car tous les composants intégrés dans le disque dure ont un courant nominale à ne pas dépasser, et si on envoie la commande sans le contrôler alors on peut détériorer les composants
    a+

  10. #9
    Electro_Red

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    achrafkaran;
    @ELec_red: À mon avis je crois pas, il faut ajouter aussi une boucle d'asservissement de courant, car tous les composants intégrés dans le disque dure ont un courant nominale à ne pas dépasser, et si on envoie la commande sans le contrôler alors on peut détériorer les composants
    a+
    Re
    oui de quelque sorte, j'ai pensé à ce point, mais plus le courant augmente plus il devient dangereux, parce qu'il fait apparaitre de nouvelle paramètre qui entre en jeu, et qui sont négligé pour les faibles puissances ( j’espère qu'un spécialiste en physique pourrait ne éclaircir ce point d'un coté physique et matière ).

    en outre, une commande en cascade est plus sure, mais souvent une commande en tension suffit pour les machines de faible puissance,
    Dernière modification par Electro_Red ; 25/02/2012 à 11h55.

  11. #10
    Electro_Red

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    Re,
    vous trouverez ci-joint un rapport sur la commande d'un moteur à courant continu,
    juste pour s'inspirer de la démarche suivie, c'est plus ou moins identique de la commande du BLDCM
    ok bonne lecture
    à bientôt
    Images attachées Images attachées

  12. #11
    Rim88

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    Bonjour,
    J'ai deux questions:
    -Pourquoi fait-on une correction PI non pas PID?
    -A qui sert la régulation en cascade, je crois que deux régulations indépendantes de courant et de vitesse sont possibles, non?

  13. #12
    narakphysics

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases

    Re
    On utilise la commande en cascade pour les puissances importantes, pour éviter la destruction de la machin à cause de la surintensité au démarrage (régime transitoire).
    Et pour remédier à ce problème on ajoute deux correcteurs PI l’un pour le courant et l’autre pour la vitesse. Mais pourquoi exactement PI la réponse c’est pour avoir une réponse de premier ordre : en effet l’équation électrique et mécanique ressemble à un système du premier ordre donc il suffit de compenser juste un pôle pour avoir un système du premier ordre désiré.
    Imagine si on utilise un dérivateur alors la fonction de transfert deviendra une constante !!!
    Si non pour commander les moteurs à faible puissance on peut commander juste la tension. Le courant dans ce cas n’est pas contrôlé.
    A+

  14. #13
    Rim88

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases

    Bonjour
    Pour les faibles puissances aussi on aura un problème de dépassement du courant de démarrage, la régulation du courant n'est pas nécessaire pour résoudre ce problème? ou bien une limitation de courant est suffisante?
    C'est quoi la compensation des pôles?

  15. #14
    Electro_Red

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensolress 3 phases

    Citation Envoyé par Rim88 Voir le message
    Bonjour,
    J'ai deux questions:
    -Pourquoi fait-on une correction PI non pas PID?
    -A qui sert la régulation en cascade, je crois que deux régulations indépendantes de courant et de vitesse sont possibles, non?
    bonjour,
    1_ dans ce cas, une régulation PI suffit, parce que le comportement du BLDCM est identique à un premier ordre, donc le PI joue le rôle et permet 'avoir les performance désirées (précision, stabilité et rapidité),

    2_la régulation est la meilleure, si vous avez vous le schéma, la boucle de régulation de vitesse est en amont de celle de courant, parce qu'on s’intéresse à avoir une vitesse désirée avec meilleures performances, mais pour éliminer maitriser le dépassement de courant, et on introduit une boucle de régulation de courant,

  16. #15
    narakphysics

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases

    Re
    Pour les faibles puissances aussi on aura un problème de dépassement du courant de démarrage, la régulation du courant n'est pas nécessaire pour résoudre ce problème? Ou bien une limitation de courant est suffisante?
    Dans ton cas les composants sont sensibles aux courants, je crois qu’il faut les deux mais reste à vérifier.
    Espérant quelqu'un répondra à cette question.
    C'est quoi la compensation des pôles?
    Cette technique consiste à placer un zéro du régulateur situé au même endroit
    qu’un des pôles dominant (la constante de temps dominante) du système à régler afin de l'éliminer, (le pôle dominant existe mais son effet est compensé par un zéro).

    A+

  17. #16
    Rim88

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases

    """dans ce cas, une régulation PI suffit, parce que le comportement du BLDCM est identique à un premier ordre, donc le PI joue le rôle et permet d'avoir les performance désirées (précision, stabilité et rapidité)"""

    Est ce qu'un système de premier ordre est généralement corrigé avec un PI et celui de deuxième ordre avec un PID?
    Mes connaissances concernant les correcteurs sont limités.

  18. #17
    stefjm

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases

    Citation Envoyé par Rim88 Voir le message
    Est ce qu'un système de premier ordre est généralement corrigé avec un PI et celui de deuxième ordre avec un PID?
    Généralement, oui.
    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  19. #18
    Jack
    Modérateur

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases

    Et moi qui pensais que l'action intégrale était là pour la précision, et l'action dérivée pour améliorer la dynamique du système asservi ...

  20. #19
    stefjm

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases

    Citation Envoyé par Jack Voir le message
    Et moi qui pensais que l'action intégrale était là pour la précision, et l'action dérivée pour améliorer la dynamique du système asservi ...
    Ce n'est pas contradictoire.

    Pour rendre précis un premier ordre, un PI suffit.
    I pour la précision et P pour la dynamique.
    Le D est même plutôt néfaste car on se retrouve avec trois paramètres pour seulement deux pôles. (On peut éventuellement régler un des zéro du dénominateur, mais pas les deux de toute façon, donc pas top)

    Pour le second ordre + I, on a trois pôles à placer, donc il faut trois paramètres de réglage qui sont PID.

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  21. #20
    Jack
    Modérateur

    Re : Asservir la vitesse d'un moteur Brushless DC sensorless 3 phases

    Ce n'est pas contradictoire.
    Ouf!

    Pour rendre précis un premier ordre, un PI suffit.
    Pour une consigne fixe, en effet.

    Le D est même plutôt néfaste car on se retrouve avec trois paramètres pour seulement deux pôles.
    Du temps où je m'intéressais à la régulation, je me souviens que l'on évitait l'action dérivée en raison des difficultés de réglage vis-à-vis de la stabilité, en tout cas en régulation de phénomène physique "rapides" comme pour la vitesse d'un moteur. En théorie ça marche toujours, mais vu les approximations que l'on fait en modélisant un composant tel qu'un moteur, les pôles n'étaient pas toujours là où on les attendait.

    A+

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