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Synchronisation de deux moteurs



  1. #1
    speakingcake

    Synchronisation de deux moteurs

    Bonjour !

    Dans le cadre d'un petit projet, j'essaye de synchroniser deux simples moteurs DC de manière à ce qu'ils gardent tous deux la même vitesse et le même positionnement angulaire. Je sais que deux moteurs brushless seraient certainement plus précis pour ce genre de travail mais ayant un niveau de débutant en électronique, je pense que ce petit bricolage serait plus simple ainsi (à moins que je ne me trompe ?).
    N'ayant pas réussi à trouvé sur internet de schéma de contrôleur capable de répondre à ce que je cherche, j'ai imaginé le montage suivant :

    dcm.png

    J'aimerais savoir si ce montage a des chances de fonctionner ?
    Son principe étant d'avoir deux moteurs (M1 & M2) possédant chacun un petit aimant permettant à deux capteur à effet hall (respectivement H1 & H2) de détecter la position "neutre" de chacun des deux moteurs. Ces deux capteurs seraient reliés à un 4013 qui permettrait, lorsque l'un des moteurs est en position mais pas l'autre, d'immobiliser le premier et faire tourner le second jusqu'à ce que les deux positions concordent, puis relancer le premier afin qu'ils tournent ensembles.
    J'aimerais également avoir des conseils sur les composants à employer, ainsi que savoir où je pourrais idéalement placer sur ce schéma un potentiomètre pour contrôler la vitesse des deux moteurs (serait-il préférable de mettre deux potentiomètres mécaniquement reliés ?)

    Merci d'avance pour toute réponse !

    -----


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  3. #2
    jiherve

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Bonjour
    Sur de simples moteurs DC cela me semble difficile, le contrôle de vitesse est faisable (pas comme çà cependant) mais pour ce qui concerne la position c'est sans espoir.
    Et je ne connais pas le neutre d'un moteur!
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  4. #3
    speakingcake

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Merci beaucoup,
    Le contrôle de la position est indispensable pour mon projet, il vaut donc mieux que je passe sur du brushless pensez-vous ? Va falloir que je planche à fond alors sur les contrôleurs, je ne vois aucune ressource sur internet qui offrirait un semblant de solution à mon problème.

    Je mettais le terme neutre entre guillemet car je ne parlais pas d'un neutre moteur mais d'un neutre arbitraire défini par la position angulaire de l'aimant. Mon montage essayait de partir du fait que si à l'arrêt les deux aimants n'étaient pas au même angle, un système permettait de les faire tourner indépendamment l'un de l'autre jusqu'à ce qu'ils le soient, puis ensuite de contrôler à chaque tour s'ils le restent, opérant au besoin des micro-coupures pour les réajuster. Lorsqu'ils s'arrêtent, j'ai remarqué que la plupart des moteurs DC se fixent dans deux ou trois (selon le nombre de bobines) positions déterminées. Je m'étais dit que si je fait coïncider l'aimant et le capteur hall avec l'une de ces positions déterminées, je pourrais peut-être obtenir un positionnement précis par micro-coupures. Mais c'est une mauvaise idée visiblement ?

  5. #4
    mag1

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Bonjour,

    On ne connait pas la vitesse de ces moteurs, ni leurs puissances, ni les couples, mais il me semble que des pàp sont les meilleurs candidats pour ce genre d'application.
    Les plus simples pour contrôler la vitesse et la position.

    MM
    Si il y a des erreurs ci dessus, c'est que je n'ai pas eu le temps de les corriger...

  6. #5
    speakingcake

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    C'est vrai que j'ai oublié quelques petites précisions !
    Idéalement les moteurs devraient pouvoir tourner entre 720 et 1500 t/m. Je n'ai aucune donnée pour l'instant sur la puissance ou le couple. Je fais principalement de la récup, j'ai sous la main des petits moteurs DC de précision tirés d'un lecteur k7 et des brushless de disque dur 2,5", mais je n'ai pas de p-a-p. Etant donné que j'aimerais mettre ces moteurs dans un petit boitier, j'ai une contrainte de taille qui est que les moteurs ne doivent pas dépasser 21mm de diamètre. J'ai un projet un peu fou de faire une petite caméra de cinéma, chaque moteur doit actionner une pale d'obturateur, il est donc important qu'ils aient tous deux une même vitesse et une une position angulaire pouvant être ajustée l'une par rapport à l'autre (modifiant ainsi la vitesse d'obturation pour une vitesse d'entraînement donnée). N'ayant pas accès au outils pour, je ne peux pas lier les deux pâles mécaniquement (par engrenages). J'aimerais donc essayer de voir quels seraient les moyens électroniques de le faire. Il m'est arrivé d'avoir à réparer des caméras, et je n'y ai jamais vu de moteur pas à pas, mais soit du DC de précision comme ce que j'ai récupéré, soit dans de plus rares cas du brushless. L'un des deux devrait pouvoir faire l'affaire ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    HAYAC

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Bonjour,
    Pour un obturateur, vu la précision demandé, à par un moteur pas à pas, l*ce projet le semble mal partie.
    Ou alors une synchronisation effectivement mécanique.

    Une autre proche serait encore possible, un seul moteur avec un mécanisme de décalage...

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  10. #7
    ranarama

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    salut ! Avec un simple moteur DC le positionnement angulaire est possible en utilisant un capteur mais cela complique le circuit de commande puisqu'il faut mettre en œuvre un asservissement.
    tu trouves un ex de conception en mode DIY ici : http://www.pobot.org/Asservissement-d-un-moteur-a.html
    Je ne saurais dire en revanche quelle est la meilleur solution moteur pour ton projet.

    PS : une precision utile, le moteur pas à pas est bien plus facile a mettre en œuvre
    Dernière modification par ranarama ; 24/07/2015 à 11h52.

  11. #8
    speakingcake

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Merci pour ce lien passionnant Nanarama ! Au moins j'ai confirmation que l'asservissement en position est faisable avec un moteur DC, bien qu'effectivement passer par un Arduino me semble un peu compliqué, j'aimerais trouver une solution n'impliquant pas de programmation. Comme il est précisé dans ce lien, le moteur DC n'a pas de limite d'angle et c'est pour cela qu'il est plus adapté à mon projet que le pas à pas. En effet, j'aimerais si possible pouvoir faire varier l'angle relatif de rotation entre les deux moteurs de 0 à 90° de manière plus ou moins continue.
    Je sais que l'asservissement en vitesse sans passer par l'arduino est facilement faisable. Je possède une caméra sur laquelle le moteur est relié à une dynamo, la vitesse du premier étant réglée en comparant la tension fournie par la dynamo avec une tension de référence par le biais de seulement trois transistors. N'ayant pas de dynamo sous la main, j'essayerais bien d'obtenir un même résultat avec aimant et capteur hall, et sur deux moteurs à la fois !
    Maintenant, pour l'asservissement de position, j'avoue être à court de solution. L'utilisation de deux bascules type D me semblait pertinente... A moins que je me mette le doigt dans l'oeil ?

    Pour la petite histoire, je me souviens également d'une caméra où le moteur DC était relié à des masselottes qui s'écartaient plus ou moins de l'axe de rotation selon la vitesse. Si elles en étaient trop loin ou pas assez, elles activaient ou désactivaient de petit interrupteurs affectant la vitesse du moteur.

  12. #9
    antek

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Citation Envoyé par speakingcake Voir le message
    Comme il est précisé dans ce lien, le moteur DC n'a pas de limite d'angle et c'est pour cela qu'il est plus adapté à mon projet que le pas à pas. En effet, j'aimerais si possible pouvoir faire varier l'angle relatif de rotation entre les deux moteurs de 0 à 90° de manière plus ou moins continue.
    Pas du tout, le pàp n'a pas plus de limite d'angle (?) que le CC !
    Il est possible de les synchroniser avec un décalage.

  13. #10
    ranarama

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    si tu cherches de la précision de positionnement, moteur pas à pas est le bon choix.
    le moteur DC c'est plutôt si tu as besoin d'une haute vitesse de rotation mais en position bof bof, une boucle d’asservissement amène des erreurs statiques, des retards et le capteur de position est peu précis. en tout analogique ? wai c possible (à base d'aop) mais les pbs demeurent. En Tp je me rappelle d'une maquette comme ça, https://www.youtube.com/watch?v=CoLRF11aERk le capteur était une résistance de précision rotatif montée sur l'arbre, via un AOP la position était donc une tension. Aucune idée si ça se vend ou bien si c t un truc spéciale ou bricolé (enlevé la butée d'un potar ??) , et je pense que une vitesse élevé serait destructive. Reste la question du couple de maintien, faut voir si tu as des besoins spécifiques de ce coté là. pour aller plus loin des mots clés qui donnent bon résultats https://www.google.com/search?q=%22a...utf-8&oe=utf-8

  14. #11
    speakingcake

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Effectivement la vidéo laisse à désirer quant à la précision d'un moteur courant continu...
    J'entends bien que le moteur pas à pas serait la solution la plus simple. Encore désolé si je dis des bêtises, mais je suis un vrai béotien en la matière, j'apprend !
    Je suis juste surpris qu'en pratique les moteurs pas à pas ne sont jamais utilisés pour ce type de projet. Peut-être ne sont-ils pas capables de soutenir un régime de plus de 1000 t/m avec le couple suffisant pour entraîner un obturateur, surtout si ce dernier est couplé, comme je le conçois, à la griffe d'entraînement du film ?
    Et si j'allais plutôt vers du brushless, auriez-vous des contrôleurs à me conseiller qui peut-être pourraient convenir ? Serait-il possible de commander deux moteurs par un même contrôleur, et déplacer physiquement les capteurs hall de l'un de manière à ce que sa position angulaire varie par rapport à l'autre ?

  15. #12
    jiherve

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Bonsoir,
    les pas à pas ne tournent pas si vite, par contre pour le problème d'obturateur as tu entendu parler de la croix de malte?
    Après tout le cinéma à été inventé il y a plus d'un Siècle!
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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  17. #13
    speakingcake

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Bien sûr que je connais la croix de malte, mais celle-ci est impossible à réaliser sans des outils de très grande précision, ce que je n'ai pas. J'ai opté plutôt pour l'entraînement utilisé sur les Bell&Howell Eyemo ou sur le premier cinématographe lumière, un système manivelle-cadre que je peux réaliser avec ce que j'ai.
    Mais la croix de malte touche à l'entraînement du film,, ce qui n'est pas vraiment mon problème ici. Ce que je cherche, c'est à contrôler un obturateur à deux pales, chacune commandée par un moteur différent, et dont la position angulaire de l'un par rapport à l'autre détermine l'ouverture des deux pales et donc influe sur la vitesse d'obturation. Je sais que cette technique était utilisée sur certaines caméra Arriflex des années 1980 mais je n'ai aucun moyen de savoir quel était alors le moyen de contrôle électronique utilisé.

  18. #14
    jiherve

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Bonjour,
    je doute qu'il y ait eu beaucoup d'électronique. En fait ton problème c'est de garder un écart constant entre tes pales, cela ne nécessite pas deux moteurs mais un moteur et un moyen de faire varier l'écart, là cela serait de la mécanique.
    as tu parcouru une base de données de brevet pour voir ce qui s' est fait?
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  19. #15
    annjy

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Citation Envoyé par speakingcake Voir le message
    Bonjour !

    Dans le cadre d'un petit projet, j'essaye de synchroniser deux simples moteurs DC de manière à ce qu'ils gardent tous deux la même vitesse et le même positionnement angulaire. Je sais que deux moteurs brushless seraient certainement plus précis pour ce genre de travail mais ayant un niveau de débutant en électronique, je pense que ce petit bricolage serait plus simple ainsi (à moins que je ne me trompe ?).
    N'ayant pas réussi à trouvé sur internet de schéma de contrôleur capable de répondre à ce que je cherche, j'ai imaginé le montage suivant :

    Pièce jointe 287580

    J'aimerais savoir si ce montage a des chances de fonctionner ?
    Son principe étant d'avoir deux moteurs (M1 & M2) possédant chacun un petit aimant permettant à deux capteur à effet hall (respectivement H1 & H2) de détecter la position "neutre" de chacun des deux moteurs. Ces deux capteurs seraient reliés à un 4013 qui permettrait, lorsque l'un des moteurs est en position mais pas l'autre, d'immobiliser le premier et faire tourner le second jusqu'à ce que les deux positions concordent, puis relancer le premier afin qu'ils tournent ensembles.
    J'aimerais également avoir des conseils sur les composants à employer, ainsi que savoir où je pourrais idéalement placer sur ce schéma un potentiomètre pour contrôler la vitesse des deux moteurs (serait-il préférable de mettre deux potentiomètres mécaniquement reliés ?)

    Merci d'avance pour toute réponse !
    Bonjour,
    juste pour l'histoire....

    Je crois me souvenir qu'il existait un principe du même style sur les radars de plaisance type "Decca" il y a une trentaine d'années.
    Un moteur pour la rotation d'antenne, et un moteur.......pour la rotation de la bobine de déflexion autour du canon du tube de l'affichage.

    les deux étaient synchronisés par le "top nord" (en fait l'axe du navire). De mémoire, la bobine allait un tout petit peu plus vite que l'antenne, s'arrêtait au "nord", et attendait le top pour redémarrer pour un tour......

    Simple, non ?

    JY

  20. #16
    fabang

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Les synchro resolver servent à faire tourner deux axes moteur en synchronisme.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Synchro
    Mais c'est pas donné et presque plus utilisé, on préfère utiliser des servomoteurs. (moteur brushless et codeur de position intégré)

  21. #17
    jiherve

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Bonsoir,
    les synchro/revolver servent surtout à mesurer une position angulaire car au delà de quelques tours par seconde les convertisseurs sont défaillants.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  22. #18
    speakingcake

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    Bonjour,
    je doute qu'il y ait eu beaucoup d'électronique. En fait ton problème c'est de garder un écart constant entre tes pales, cela ne nécessite pas deux moteurs mais un moteur et un moyen de faire varier l'écart, là cela serait de la mécanique.
    as tu parcouru une base de données de brevet pour voir ce qui s' est fait?
    JR
    Je connais déjà les solutions mécaniques, hélas elles nécessitent des outils que je n'ai pas à portée de main ! Pour faire varier deux pales même pendant que celles-ci tournent, il faut utiliser des jeux d'engrenages hélicoïdaux. Mais n'ayant pas accès à de quoi usiner ce genre de pièces aux dimensions que je voudrait, je m'étais dit qu'une solution électronique serait peut-être plus aisée. Surtout que cela permettrait en théorie moins d'éléments mécaniques et donc moins de friction et certainement un meilleur rendement.
    Voilà comment ça marche mécaniquement : chacune des pales sont sur des axes indépendants possédant chacun une roue hélicoïdale de faible épaisseur. Ces deux dernières engrènent toutes deux sur deux roue hélicoïdales plus larges, toutes deux couplées sur un même axe qui peut se mouvoir parallèlement aux axes. C'est en déplaçant l'axe de cette manière que l'on peut varier la position angulaire d'une pale vis-à-vis de l'autre même lorsqu'elles sont en mouvement (je ne sais pas si vous arrivez à bien visualiser, je devais peut-être faire un dessin ?)

    Je vais essayer de me renseigner sur ces radars "Decca" voir si ça donne quelque chose. En tout cas pour l'instant je me suis résigné à ne doté mon appareil que d'une seule pale, la vitesse d'obturation sera donc fixe selon la cadence choisie. Je vais aussi me rediriger vers un moteur brushless. Connaissez-vous des schémas compacts d'asservissement par quartz d'un brushless ?

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  24. #19
    speakingcake

    Re : Synchronisation de deux moteurs

    Oh la la, je viens de me relire, pardon pour les fautes, je répond trop rapidement !

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