Augmenter la puissance d'un moteur sans en augmenter la vitesse.

[inviteea234532]

Bonjour, dans l'optique d'un projet je souhaiterai augmenter la puissance d'un petit moteur électrique ( inférieure à la taille de l'auriculaire ) sans en augmenter sa vitesse de rotation.
Je m'explique.
Ce moteur ne devrait pas excéder une certaine vitesse de rotation (encore non calculée) puisqu'il pourrait occasionné des frottements désagréable au niveau de la peau, tout en ayant une certaine puissance. Cependant lorsqu'on appliquerait une légère pression dessus il faudrait que sa puissance ne varie pas et sa vitesse reste constante. Pour cela j'ai des capteurs de pressions à ma disposition.
Est-ce que si on augmente la tension la vitesse augmente et si on on augmente l'intensité c'est la puissance ? Comment avoir une puissance conséquente en ayant une faible vitesse ?
Mon problème n'est pas tant la variation mais le rapport vitesse/puissance.
Merci de vos futures réponses, j'espère avoir était assez clair.
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[invite861d9b56]

Pour moi, je verrai bien un système de suivi de la vitesse, un asservissement, concrètement tu mesure en permanence la vitesse et tu alimente le moteur en fonction de la vitesse mesurée et de la vitesse voulue.
En gros: la vitesse mesurée est en dessous de la vitesse voulue = tu augmente la tension (PWM), et inversement.

[f6bes]

Est-ce que si on augmente la tension la vitesse augmente et si on on augmente l'intensité c'est la puissance ? Comment avoir une puissance conséquente en ayant une faible vitesse ?
Mon problème n'est pas tant la variation mais le rapport vitesse/puissance.
Merci de vos futures réponses, j'espère avoir était assez clair.

Bjr à toi,
Dans un moteur à alimentation "classique" il exsite des relations entre la Tension , l'intensité et la Resistance du moteur.
La résistance du moteur est ce qu'elle est. On ne peut agir sur elle.
La relation est R= U (tension) /I (intensité).
Autre relation P(puissance) =R x fois Intensité (au carré)
Il en ressort que si tu augmentes U (tension) , tu augmentes AUSSI l'intensité puisque R reste ce qu'elle est .

La puissance c'est à LA FOIS , la tension ET l'intensité ( P= U x I)
A+

[Antoane]

Bonjour,
Par puissance, je pense que tu veux dire couple : le couple, c'est combien ça tourne fort (quelle charge ça peut entrainer) tandis que la puissance, c'est le produit de la vitesse par le couple.
Pour un moteur à courant continu "classique" : la vitesse est à peu près proportionnelle à la tension d'alimentation et le couple au courant d'alim.

Au fin al, ton but est de réaliser une régulation en vitesse du moteur : quelle que soit le couple résistant, la vitesse de rotation ne varie pas. Et pour ça, comme le dit QuentinC, il faut passer par une régulation. S'il y a possibilité de passer par un capteur de vitesse, c'est l'idéal, mais ça peut aussi se faire sans. Voir pour celà ici : http://forums.futura-sciences.com/el...constante.html (et accessoirement : http://forums.futura-sciences.com/el...r-capteur.html).
Ca dépendra de ta source d'alimentation, mais pour une aussi petite puissance, le PWM n'est peut-être pas nécessaire.

Dans un moteur à alimentation "classique" il exsite des relations entre la Tension , l'intensité et la Resistance du moteur.
La résistance du moteur est ce qu'elle est. On ne peut agir sur elle.
La relation est R= U (tension) /I (intensité).

Cette relation n'est valable que si le moteur ne tourne pas. Dans le cas contraire, il faut ajouter dans la modélisation du moteur une force contre-électro-motrice E (=une source de tension) en série avec la résistance. E est fonction de la vitesse de rotation du moteur uniquement : E=k*w (k : une constante, w la vitesse de rotation). Alors, si on alimente notre moteur avec une tension U, on a :
U=E + R*I.
Tout le travail de la régulation va donc être de faire en sorte que E soit constante, quel que soit I. Le circuit va donc jouer sur U (on pourrait aussi travailler sur I mais c'est moins facile )

[A voir en vidéo sur Futura]

[gienas]

Bonjour rbwil et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

Ta question n'est pas claire, et, en plus contradictoire entre le titre et son contenu.

Les réponses déjà données dégrossissent bien le problème, qui est, peut-être un malentendu.

Noter cependant que:

1- le moteur étant limité en puissance par construction, il est impossible de l'augmenter.

2- c'est sûrement le couple que tu veux augmenter, sans augmenter la puissance.

3- un moyen "simple" d'augmenter le couple, c'est de mettre un pignon réducteur de vitesse, ou de choisir un autre rapport de réduction. Mais sans connaître les vitesses mises en jeu ...

[invite936c567e]

Bonjour

1- le moteur étant limité en puissance par construction, il est impossible de l'augmenter.

En fait, si, il est possible de l'augmenter dans une certaine mesure... en le modifiant .

Ce qui limite la puissance du moteur, c'est la dissipation des pertes. On peut par conséquent augmenter la puissance du moteur en réduisant les pertes et/ou en augmentant la dissipation.

Il est tout d'abord possible de réduire l'ensemble des pertes en concevant la partie mécanique de sorte que le régime de fonctionnement problématique corresponde à la meilleure plage de rendement du moteur.

Lorsque les pertes joule sont importantes (c'est généralement le cas sur les petits moteurs), on peut chercher à les réduire en re-bobinage l'induit afin d'abaisser la résistance de ce dernier.

Lorsque les pertes sont déjà très réduites (c'est souvent le cas sur les gros moteurs et les moteurs de bonne qualité), c'est la dissipation thermique qu'il faut s'efforcer d'améliorer. Cela passe par le refroidissement forcé des bobines (comme dans cet exemple), voire par l'adjonction d'un radiateur dans le cas d'un induit statorique.

[gienas]

Je remarque, PA5CAL, que sur ce coup, tu "chipotes", pour la bonne cause. Du coup, je vais "chipoter" aussi.

... Ce qui limite la puissance du moteur, c'est la dissipation des pertes. On peut par conséquent augmenter la puissance du moteur en réduisant les pertes et/ou en augmentant la dissipation.

Il est tout d'abord possible de réduire l'ensemble des pertes en concevant la partie mécanique de sorte que le régime de fonctionnement problématique corresponde à la meilleure plage de rendement du moteur ...

Ce que tu soulèves, c'est l'amélioration lors de la conception et/ou de la construction du dit moteur.

Une fois le moteur commercialisé, les marges de manœuvre sont nettement plus réduites, et, hormis un refroidissement forcé/amélioré/..., il est dur de transgresser la limite.

Comme, en outre, on ne connait pas la technologie du micro moteur dont il est question ici, par définition, augmenter sa puissance c'est forcément augmenter son courant absorbé. Rien ne prouve que cette augmentation soit supportable.

Je pense que rbwil devrait nous donner plus de précisions, pour déterminer de quelle nature est son moteur, quelles sont ses conditions d'alimentation, et si, comme je le suppose, il est bien question de malentendu sur le terme de puissance.

[inviteea234532]

Merci pour toutes vos réponses Donc :
- f6bes -> Je ne suis pas d'accord sur le fait que tu dises que la résistance reste ce qu'elle est, puisqu'en l'occurrence je comptais utilisais une résistance variable avant de prendre connaissance de vos réponses.
- Antoane : Qu'entend tu par courant d'alim ? l'intensité ?
- gienas : En effet je ne connaissais pas ce terme: le couple, mais c'est bien de celui-ci dont je parle. Le problème d'un pignon réducteur de vitesse c'est l'encombrement... Mais merci quand même.
Je m'excuse des désagréments occasionnés par ce manque de clarté, je vais donc redéfinir mon sujet...
Mon projet est que le moteur entraine une bille qui serait au contact de la peau. Ainsi le moteur ne doit pas tourner trop vite et garder une vitesse et un couple constant malgré la pression variable engendré par l'utilisateur ( elle n'excéderait pas les 5 Newton ).
Comment faire pour garder cette constance ? Et notamment bridé la vitesse puisque j'ai à ma disposition un moteur d'hélico télécommandé de poche. Ça n'est qu'un prototype donc seul le principe de fonctionnement m'importe
J'espère avoir était plus clair auxquels cas posé moi vos questions.
J'ai regardé ton lien sur le fait d'avoir une vitesse constante mais peux tu m'en expliquer le fonctionnement ? Je suis en terminal Scientifique donc mes connaissances en la matière reste assez médiocre.

[invite861d9b56]

Je pense que tu dois faire erreur, j'imagine mal comment garder vitesse et couple constants lorsqu'on fait varier l'effort sur le moteur !
Par exemple, si on suppose la vitesse constante, si on augmente l'effort, il va vouloir ralentir, donc tu devras augmenter le couple pour contrer ce ralentissement !

Ce que tu veux faire est donc de garder la vitesse constante, mais pas la vitesse ET le couple !
D'ailleurs, un moteur a vide a un couple bien plus important au démarrage qu'en rotation

[invite855cd7fb]

Il me semble qu'en terminale S, on t'apprends la formule P=C.w

moralité, si la vitesse et le couple sont constants, bah la puissance l'est aussi. CQFD.

[invite861d9b56]

Je confirme !! Et ça reste comme ça après !

[invite855cd7fb]

Apres on complique un peu, on rajoute les notions de temps et d'accélération.
Mais je sait plus si j'était toujours en terminale a l'époque ou j'ai appris ces trucs ou si j'était en BTS.

[f6bes]

- f6bes -> Je ne suis pas d'accord sur le fait que tu dises que la résistance reste ce qu'elle est, puisqu'en l'occurrence je comptais utilisais une résistance variable avant de prendre connaissance de vos réponses.
.

Bj rà toi,
Hum, faut JAMAIS lire dans la...précipitation !!!
La RESISTANCE du...............MOTEUR est ce qu'elle est et elle le reste !!
Je n'ai pas parlé...d'autre chose !
Tu n'as à aucun moment parlé de résistance ADDITIONELLE extérioeure..!

Faut pas tout mélanger !

Si tu rajoutes des résistances EXTERNES tu diminues la tension ET l'intensité APPLLIQUEES aux bornes du moteur.

Bonne journée

[Antoane]

Bonjour,
Courant d'alim = courant d'alimentation = courant circulant dans le moteur.

Il existe des systèmes d'engrenages possédant de forts rapports de réduction, le tout dans bien peu de place, voir du côté des magasins de modélisme (en particulier les réducteurs épicycloïdaux et à vis sans fin).
Ton mini moteur d'hélicoptère tourne probablement vers 1000tr/min (vitesse nominale). Tu vas pouvoir diminuer cette vitesse de rotation, mais pas énormément...

Le principe de la régulation de vitesse sans capteur de vitesse (pour un moteur à courant continu) :
On note :
U la tension d'alimentation
w la vitesse de rotation -> E=k*w la force contre-électro-motrice
R la résistance du moteur
I le courant traversant le moteur.

On sait que U=E+RI=k*w+R*I. On veux w=constante et on peut agir sur U ou sur I. (cf mon post précédent)
On va donc rajouter un petit circuit électronique en série avec le moteur, dont l'équation, c'est V=-R1*I, avec V la tension à ses bornes, I le courant qui le traverse et R1 une constante.
Du coup, la tension aux bornes du moteur + de notre petit montage, c'est U+V=k*w+R*I+V=k*w+R*I-R1*I=k*w+I*(R-R1).
Si maintenant on s'arrange pour que R=R1, on obtient : U+V=k*w+I*0=k*w.
Il suffit donc de réguler U+V=constante pour avoir k*w=constante, donc w=une constante !

[invitea7499c78]

Si on attache une petite roue au centre d'une grand roue, la petite va tourner avec de la force mais lentement. Ensuite on peut agrandir ces roues et y mettre
une plus petite à coté de la moyenne. Comme cela:
Oo
o= petite roue O= roue moyenne

[invitee05a3fcc]

Notre ami Rbwil n'est plus revenu sur le forum : Dernière activité 29/05/2012 22h14
Alors , je pense que ta réponse ne sert à rien et quelle est aussi sibylline que ta question en technologie :
http://forums.futura-sciences.com/te...acilement.html