moteur synchrone meccano : comment faire varier la vitesse

[invite8a5fa1b2]

Bonjour à tous,

Je construis des moteurs en meccano elec (pièces spéciales electriques qui étaient vendues dans les années 60). Avec 2 bobines en série (16 ohms chaque bobine) et une alim AC 20v 1A, on arrive a faire tourner de petits moteurs. Avec 8 pôles on obtient, à 50 Hz, un moteur qui tourne à 750 tours/min.

Parfait... mais pour faire varier la vitesse de ce moteur, c'est pas facile ! On peut faire varier le nb de pôles mais c'est pas super pratique. Je me prends le chou depuis plusieurs mois (je ne connais rien en électronique) pour trouver une solution pour faire varier la fréquence du courant d'alimentation et ainsi la vitesse de rotation.

- j'ai regardé des GBF amplifiés type TP physique de lycée (Chez Jeulin par ex) mais je ne suis pas sûr que ça suffise (tension de sortie pas assez élevée) et ça coûte cher
- j'ai regardé ce qui existe pour des moteurs synchrones mais c'est du 220 ou du 380V et des puissances bien supérieures
- je me demande aujourd'hui si ça ne serait pas possible d'amplifier une sinusoide obtenue sur la sortie son de mon PC (par ex avec siggen sous Linux) et de l'amplifier par un petit ampli audio. Mais je ne sais pas du tout si les sorties d'un ampli audio peuvent alimenter mon petit moteur... J'ai trouvé chez Conrad un petit ampli audio, Mini-ampli Hi-Fi Dynavox CS-PA1, PMPO 50w sous 4 ohms, la bande passante 20-20kHz mais je ne sais pas si ça pourrait convenir...

Bref je suis ouvert à toutes les solutions et à toutes les idées... merci pour vos lumières

Stephan
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[Forhorse]

Suivant ton niveau en électronique, le temps que tu veux y consacrer et ton budget, je vois deux solutions :
- Fabrication d'un petit onduleur avec un pont en H et un microcontrôleur (PIC, Arduino, etc...)
- Utilisation d'un variateur de fréquence type industriel de faible puissance (on en trouve à partir de 0,12Kw je crois) qui alimente un transformateur 230/24V

[invite8a5fa1b2]

Merci pour ta réponse ! La solution 1 est malheureusement hors de portée pour l'instant car je ne connais rien en electronique.

Donc je peux prendre un variateur (par ex Siemens micromaster 410 ?) et au lieu de brancher directement un moteur dessus, je peux brancher un transfo 220/24v qui alimentera mon petit moteur ? Si la sortie du variateur est en tri, je me débrouille pour ne prendre que du 220v sur 2 fils ?

[Forhorse]

Oui par contre vu que le variateur va sortir du triphasé, il va sans doute falloir désactiver le défaut de surveillance de l’équilibre des phases pour pas que le variateur se mette en défaut.
Je ne sais pas ce qu'il en est pour le micromaster 410 (j'aime pas les variateur Siemens) mais je sais que c'était possible sur les altivar 28 par exemple.

[A voir en vidéo sur Futura]

[bobflux]

> La solution 1 est malheureusement hors de portée pour l'instant car je ne connais rien en electronique.

Une ribambelle de H-bridge pas chers (exemple) :

http://www.robotshop.com/pwm-motor-controllers.html

Sinon, même les étudiants en arts plastiques arrivent à faire des sculptures qui bougent avec des arduino. Y a pas de raison que tu y arrives pas (mais il faut avoir le temps à y consacrer, j'avoue).

[invite8a5fa1b2]

Merci à Bobfuck et Forhorse, je regarde ça de près !

[Tropique]

D'après la photo, ce moteur semble être à réluctance variable. Si c'est bien le cas, le driver peut se résumer à pas grand chose: à la limite un géné de carré, un inverseur et deux transistors.

[invite8a5fa1b2]

J'habite pas loin de Groland-du-haut !

Je ne sais pas trop si ce moteur est à réluctance variable... mais la photo ne cache rien : 2 bobines, 1 rotor à 8 plots (rondelles acier), aucun composant.

Est-ce que tu peux expliquer un peu plus la solution que tu proposes ?

Merci

[bobflux]

Tropique dit que tu peux remplacer ton sinus par un signal carré de même fréquence, que tu pourras fabriquer très facilement avec un 555 (google) et faire varier la fréquence avec un potentionmètre.

Et que pour la commande en puissance, tu peux mettre des transistors ou un pont en H tout fait pas cher (enfin ça c'est moi qui rajoute )

[Tropique]

Je ne sais pas trop si ce moteur est à réluctance variable... mais la photo ne cache rien : 2 bobines, 1 rotor à 8 plots (rondelles acier), aucun composant.

Est-ce que tu peux expliquer un peu plus la solution que tu proposes ?

Voici deux possibilités, une "luxe" et complète:

MotDriv1.jpg

Et l'autre simplifiée (mais qui devrait fonctionner quand même):

MotDriv2.jpg

Les transistors peuvent être d'un autre type (BD435 p.ex.), ou même des MOS.

Avec les valeurs indiquées, la fréquence devrait être réglable entre ~15 et 150Hz environ.

[invite8a5fa1b2]

Merci pour ces trésors Tropique !

Je vais essayer de monter ça. J'ai vu qu'il existait des sortes de grilles pour fixer les composants ; est-ce que ça se contente de les maintenir en place ou est-ce que ça permet aussi d'établir des contacts électriques ? Après j'arrête un peu les questions, c'est juré !

[bobflux]

Prends de la plaque à trous :

http://www.electronique-diffusion.fr...ducts_id=12024

soude par derrière avec des bouts de fil

[invite8a5fa1b2]

Merci à tous pour cette mine d'infos et les réponses qui tombent en express !

Mon domaine c'est plutôt la mécanique et l'electromécanique (en amateur) alors votre coup de main, c'est super !

[Tropique]

Reçu par MP:

Merci Tropique de d'être penché sur ce pb !

Une chose me turlupine : selon les montages les nombres et les combinaisons de bobines varient , l'impédance varie de 32 ohms à 8 ohms (voire à l'extrême 4 ohms).

Si les calculs que tu as fait ont pris en compte 32 ohms comme j'avais annoncé, est ce que ça va tout cramer si l'impédance réelle est moindre ? Est-ce qu'il faut que j'ajoute une resistance réglable pour ajuster la charge en sortie ou est ce que les transistors peuvent encaisser sans pb ces différentes impédances ?

Est-ce que tu as une boutique à me conseiller ou je peux commander sur internet en confiance pour me procurer ces composants ?

Merci pour tout

Stephan

J'en profite au passage pour rappeler les règles de fonctionnement d'un forum: la messagerie privée ne doit servir qu'à échanger des données privées (mail, N° de tél., etc), et surtout pas pour demander des consultations en privé.
Les membres ayant un profil suffisamment élevé pour être susceptible de répondre à ce genre de demande ont leur boîte à message constamment inondée de demandes de quémandeurs en tous genre, ce qui est assez déplaisant.
La plupart ne se donnent d'ailleurs même pas la peine de répondre.

Pour en revenir au problème proprement dit, les transistors indiqués sont des superbeta, et pourront encaisser n'importe quelle charge. 4 ohms deviendrait limite cependant, il vaudrait mieux passer à des MOS: 50N06 ou IRFZ44 p.ex., qui pourront traiter plus de 10A si nécéssaire.
Pour l'alimentation, le LM324 peut rester en 12V, l'alim du moteur peut se faire sous n'importe quelle tension supportée par les transistors.

Pour les fournisseurs, voir dans l'épinglé en tête de forum.

[invite8a5fa1b2]

ok, merci pour ces précisions Tropique.

J'en profite pour évoquer une autre solution proposée sur le forum : mettre un variateur de fréquence 220V monophasé + un transfo 220/24V. J'ai eu un contact très sympa chez Schneider qui m'a dit que cette solution était possible mais que les adaptations nécessaires nécessitaient des calculs compliqués réservés aux pro du domaine.

[Tropique]

C'est certainement possible, et pour de faibles puissances ne nécéssite pas de calculs compliqués, juste un porte-feuille bien garni.
Mais recourir à cette solution n'est pas très rationnel, ces moteurs étant en fait plus des moteurs PàP à réluctance variable employés en synchrone qui s'accomoderont mieux (ou moins mal) d'une attaque pour moteurs PàP.

Mais je suis certain qu'un variateur de fréquence configuré avec les paramètres par défaut fonctionnera, au moins pour une certaine plage de fréquences.
Si on veut aller très lentement, les circuits que j'ai donnés fonctionneront mieux qu'un VFD associé à un transfo abaisseur

[invite8a5fa1b2]

Quelques infos :

J'ai perservéré dans la piste générateur de signaux vers la sortie son d'un PC (siggen) + petit ampli audio ; ça fonctionne bien (testé 1 heure) mais j'ai dû modifier le montage en utilisant 4 bobines en parallèle pour avoir une impédance de 4 ohms, celle qu'attend l'ampli. On arrive à faire fonctionner le moteur de 30 à 55Hz, la tension aux bornes de l'ampli est de 6 - 7 volts.

J'ai commandé du matériel pour les autres pistes.

[invite8a5fa1b2]

Grâce à l'aide du forum, je me suis mis au monde de l'Arduino. J'ai ajouté un module de contrôle moteur 2A pour délivrer l'intensité requise.

Je n'ai pas utilisé les instructions PWM mais plus simplement l'instruction tone qui fait exactement ce que je souhaite : générer une sinusoide de fréquence voulue.

int E2 = 6;
int M2 = 7;

void setup()
{
pinMode(M2, OUTPUT);
digitalWrite(M2,HIGH);

tone (E2,41); // 41 Hz
}

void loop()
{

}

Merci à tous pour votre aide !