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Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)



  1. #1
    myst33

    Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)


    ------

    Bonjour,

    Il y a quelques semaines j'avais été conseillé par polo974 sur les valeurs a utiliser pour faire fonctionner un petit moteur pas a pas (stepper motor NEMA 17) alimenté sur le 120VAC réduit par un transformateur !
    Tout fonctionne bien, sauf qu'il manquait de Torque !
    J'avais utilisé un transformateur 28VAC, sans aucune résistance avec un condensateur de 10uF sur un moteur dont chaque bobine était a 144 ohms
    Ayant noyé cet ancien sujet d'informations diverses ou erronées, je repars cette discussion sur une nouvelle base d'informations !

    Alors voici:
    Je viens d'acheter un nouveau moteur plus gros (NEMA 23)mais différent tant qu'au voltage et ses valeurs d'impédance pour chacune des deux bobines que voici:
    - 2 Phases
    - Steps per Revolution: 200
    - Step Angle: 1.8°
    - Voltage: 3.2V
    - Current: 2.0A/Phase
    - Resistance: 1.6± 10% Ω/Phase
    - Inductance: 5.5± 20% mH/Phase
    - Modele: 57BYGH420-2 ou 57BYGH420

    Voici le lien des Spec complète du moteur: http://cdn.sparkfun.com/datasheets/R...7BYGH420-2.pdf

    Pour ceux qui n'ont pas suivis l'ancien sujet, voici la façon dont le moteur sera branché:
    StepMotor.jpg

    Ne connaissant pas la façon de faire le calcul et ayant peur d'endommager le moteur, je pose la question a toi polo974 ou à une autre personne:
    Quelle valeur devrais-je utiliser pour ?
    - Voltage
    - C1
    - R1
    - R2

    Merci pour toute suggestion !

    -----

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  3. #2
    PIXEL

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    un pas à pas en alternatif ??? curieuse idée

  4. #3
    myst33

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    un pas à pas en alternatif ??? curieuse idée
    Oui étonnamment ça fonctionne très bien si on a les bonnes valeurs du condensateur et des resistances.
    D'ailleurs mon ancien moteur d'origine était vendu et fabriqué pour fonctionner sur le 120VAC sans transformateur selon le même croquis plus haut !

  5. #4
    PIXEL

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    il ya surtout que je n'en vois pas l’intérêt....

    un PàP est bruyant , peu rapide, le seul avantage étant de pouvoir "compter les pas"
    ce qui est impossible dans ce cas

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. Comparatifs

    Gagnez du temps et de l'argent grâce à nos comparatifs de produits. Parmi nos sujets :
  8. #5
    gienas
    Modérateur

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Bonsoir à tous

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    un pas à pas en alternatif ??? curieuse idée ...
    C'est un malentendu.

    L'autre discussion, sauf erreur de ma part, concernait un moteur Slosyn, qui n'est pas un moteur pas à pas au sens propre, mais plutôt un moteur synchrone à faible vitesse, du fait d'un grand nombre de pôles,

  9. #6
    PIXEL

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    le lien pointe bien sur un PàP

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  11. #7
    gienas
    Modérateur

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    le lien pointe bien sur un PàP ...
    Serait-ce encore un malentendu?

    Je me réfère aux informations du #1, qui donne un lien et un schéma.

    1- le lien montre un moteur "indéterminé" quant à son appellation. On sait qu'il dispose de deux phases, et qu'il comporte 200 pas au tour;

    2- un schéma de branchement, que je me souviens avoir vu dans l'autre discussion, et qui correspond au branchement d'un moteur synchrone avec déphasage par condensateur (avec en plus ici des résistances additionnelles).

    Ai-je tout faux?

  12. #8
    PIXEL

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)


  13. #9
    polo974

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Bonjour à tous,

    Oui, j'avoue, j'ai commis ce détournement de fonctionnement...

    Bref, au départ on avait un moteur synchrone 200 pas par tours en 120V AC (avec des résistances série).

    En fait, c'est un moteur construit comme un pas à pas basse tension, sauf que le fil est plus fin et qu'il y a plus de tours...

    Comme ce genre de moteur est vendu à un prix totalement injustifié (oui, j'assume...), j'avais dit qu'on pouvais envisager un remplacement par un pap basse tension derrière un transfo.

    Le gros problème de ces moteurs, c'est la doc qui est pitoyable: ils n'indiquent jamais le KV du bidule, donc pour calculer, c'est pas drôle...
    Il nous faudrait donc "juste" la tension aux bornes quand il tourne à la bonne vitesse.

    le plus simple: un bout de tuyaux caoutchouc pour rabouter les 2 moteurs, brancher la nema 17, mesurer la tension sur le néma 23 (qui tourne à la bonne vitesse).

    rajouter la tension due à la résistance et la self (ne pas trop forcer sur le courant (le couple est proportionnel au courant)...).
    encore quelques calculs, et on a les résistances séries, un ou 2 autres et on a le condo.
    sauf que là, je suis charrette, entre le boulot et les boulots à coté dont une confiture papaye-letchi sur le feu... je reviendrais quand ce sera moins la folie...

    le mieux serait de ne pas avoir à mettre de résistance sur une bobine, et un condo sur l'autre, pour ça, il faudrait adapter le transfo.

    (juste pour rappel, dans la doc du constructeur, il était indiqué qu'un montage souple du moteur facilitait grandement le démarrage (ce qui est compréhensible), donc est-qu'au départ, ce n'est pas un couplage qui aurait durci avec le temps qui aurait mis le truc en panne???)

    allez, à plus...
    Jusqu'ici tout va bien...

  14. #10
    myst33

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Citation Envoyé par polo974 Voir le message
    le plus simple: un bout de tuyaux caoutchouc pour rabouter les 2 moteurs, brancher la nema 17, mesurer la tension sur le néma 23 (qui tourne à la bonne vitesse).
    Bonjour polo974
    En fait tu me suggere d''accoupler l'arbre(shaft) du Nema17 a l'arbre du Nema23 ! Ensuite j'alimente mon Nema17 de facon a ce qu'il fasse tourner a 72RPM le Nema23.
    Ce qui veut dire que le Nema23 devient une generatrice qui va generer une tension, et c'est a ce moment que je mesure le voltage AC que va generer mon Nema23.

    Donc si par exemple la lecture de ce test me donne 3VAC sur une bobine et 3VAC sur l'autre bobine, est-ce donc dire que je vais devoir alimenter mon Nema23 a 3VAC sur une bobine et 3VAC avec un condensateur sur l'autre bobine (sans aucune résistance), ou y a t'il un autre calcul a faire ?

    PS: N’étant pas chez moi actuellement, je vais pouvoir te dire le VAC de chaque bobine a 72RPM de mon NEMA23 seulement que demain matin !

    Merci

  15. #11
    myst33

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Citation Envoyé par polo974 Voir le message
    Il nous faudrait donc "juste" la tension aux bornes quand il tourne à la bonne vitesse.
    le plus simple: un bout de tuyaux caoutchouc pour rabouter les 2 moteurs, brancher la nema 17, mesurer la tension sur le néma 23 (qui tourne à la bonne vitesse).
    Bonjour polo974.

    J'ai mesuré les valeurs que tu as besoin :

    La resistance de chacune des deux bobines sont 2.3 ohms et l'autre aussi est a 2.3 ohms

    Lorsque mon Nema23 est entrainé a 72RMP par le NEMA17, la valeur des bobines du Nema23
    est 3.45 VAC pour la premiere et de 2.43 VAC pour la deuxieme !

    Quel voltage dois-je utiliser pour faire tourner mon Nema23 ?

    Merci

  16. #12
    myst33

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Ouin, je viens de vérifier dans mon vieux stock et j'ai en main des transfo de 9, 10, 14, 20, 24 et 28VAC.
    Sinon je vais devoir attendre après Noel pour aller acheter à 40km de chez moi un 2.2 ou un 6VAC !
    Pour les resistances et condensateur j'ai le choix en masse !

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  18. #13
    Yvan_Delaserge

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Avec un transfo de poids total 2-3 Kg environ, le nombre de spires par volt est aux environs de 1.

    Donc si un de tes transfos a la bonne taille et de la place libre, tu peux essayer d'y bobiner 2 ou 3 spires et hop! Tu as un enroulement de 2 ou 3 volts.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  19. #14
    myst33

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Bonjour,

    Voici plus bas le résultat des tests que j'ai fait pour alimenter mon moteur pas a pas avec un courant alternatif :
    - Si j'utilise un condensateur en bas 47uF le sens de rotation se déterminera aléatoirement
    - Si je veux avoir de la force je dois utiliser 14VAC
    - Le nombre de Ohms influence le bruit du moteur
    - Pour fin de test j'ai utilisé les résistances que j'avais en stock, soit des 1/4 watt, alors celle-ci chauffe et elle fume après 30 secondes de fonctionnement !
    - Pour fin de test j'ai utilisé des condensateurs que j'avais en stock (sauf que c'est des polarisés) !

    Le problème est que le moteur manque de force et est bruyant !
    Puis-je augmenter le voltage sans endommager le moteur ?
    Si j'utilise les résistances de 5 ou 10 Watts, est ce que le fil du bobinage du moteur va en souffrir ?

    Peut etre suis-je dans l'erreur, et une autre methode ou d'autres valeurs serait mieux !
    Mais je veux absolument brancher mon moteur sur le courant alternatif sans driver et sans arduino

    Aidez-moi, car je sais pas trop ce que je fais et je fonctionne par essai/erreur, et je ne veux pas sauter le moteur non plus !

    Merci de m'aider !

    Test moteur.jpg

  20. #15
    PIXEL

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    un PàP sera toujours bruyant...

    je me demande si le concept est valable

  21. #16
    myst33

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Je me demandais.
    Si ce moteur est vendu pour 2A, pourrais-je le protéger avec un fusible ?
    Si oui, dois-je utiliser un fusible plus haut ou plus bas que 2A (1A ou 3A)
    Merci

  22. #17
    polo974

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Bonjour,
    je dirais 6V sans résistances et un condo autour de 100uF à 200uF (oui, ça fait beaucoup...).

    la puissance d'une résistance ne donne que sa capacité à supporter une telle puissance, ça ne change rein au reste.

    d'après ta doc, tu as environ 3V aux bornes pour 2A à l'arrêt, plus environ 3V que tu as mesuré (je ne comprends pas la différence...) => 6V

    si tu veux mettre des résistances, il faudrait monter en tension:
    9V ou 14v
    R1 (celle en série avec le condo) = 0
    R2 = 5 ( 10W ) ( ou 10 fois 47 ohm en parallèle par exemple )
    C = 150 uF (environ) (non polarisé, montage de plusieurs en parallèle possible)

    le fait de mettre une résistance va permettre de mieux déphaser les courants, mais va gaspiller de l'énergie (que le transfo devra fournir...).
    Jusqu'ici tout va bien...

  23. #18
    Yvan_Delaserge

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Il faut le protéger avec un fusible 2 A.

    En fait, ton problème est simple: Il faut trouver
    1) la bonne tension d'alimentation
    2) La bonne valeur de condensateur

    On peut le faire expérimentalement.

    Pour la tension d'alimentation, tu peux l'obtenir expérimentalement en ajoutant des spires à un de tes transfos comme expliqué plus haut.

    A 60 Hz, pour que l'impédance du condensateur soit du même ordre que celle d'un enroulement ( 5 mH), il doit avoir une capacité de 1000 uF.
    Tu peux utiliser deux condensateurs de 1000 uF en série, en les branchant comme ceci:

    CAPATB.gif

    De cette manière, les diodes empêchent que les condensateurs "voient" une tension inverse supérieure à 0,5 V. Les diodes doivent être des Schottky 10 A.
    Eviter de faire fonctionner trop longtemps comme ça. C'est seulement pour essayer si ça fonctionne.

    Une fois les bonnes valeurs trouvées pour un fonctionnement satisfaisant du moteur, tu achètes les bons composants: Transfo avec la bonne tension et condensateur bipolaire avec la bonne valeur.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

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  25. #19
    PIXEL

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    j'ajoute qu'un PàP est prévu pour être piloté par des créneaux à fronts raides.

    alors avec une sinus ?

  26. #20
    Yvan_Delaserge

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    A propos des valeurs du condensateur, comme expliqué ici, pour des moteurs fonctionnant sur le secteur, on utilise des capacités entre 2,5 et 100 uF.

    Mais comme ici, on travaille à très faible voltage, il faudrait peut-être davantage de capacité?

    C'est pour cette raison que je proposais 1000 uF.

    Pour trouver expérimentalement la valeur adéquate, on pourrait examiner à l'oscilloscope la tension aux bornes de l'enroulement alimenté par le condensateur et ajuster la capacité pour que cette tension soit la même que celle aux bornes de l'autre enroulement.
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  27. #21
    polo974

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    1000uF est une valeur trop élevée.

    il faut une impédance plus élevée pour passer de l'autre coté de l'axe réel, donc un condo plus faible, mais pas trop...

    (un pàp est prévu pour tourner avec des courants si possible sinus, d'où les composants de pilotages avec des mode micro-stepping aussi importants (64, ou plus).)
    Jusqu'ici tout va bien...

  28. #22
    Yvan_Delaserge

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    j'ajoute qu'un PàP est prévu pour être piloté par des créneaux à fronts raides.

    alors avec une sinus ?
    C'est vrai que parfois, en cherchant à faire simple, on complique les choses.

    Dans le cas présent, il va falloir passer du temps à déterminer les bonnes valeurs de tenson, de capacité et de résistance, le tout de manière expérimentale.
    Ensuite, il faudra acheter un condensateur et un transformateur avec les caractéristiques appropriées. Pour quel prix?
    alors qu'en fait, en utilisant un driver comme celui-ci:

    TB65603A.gif

    à 4,95 $, frais de port compris on a les avantages suivants:
    - Réglage de l'intensité à la valeur désirée, on peut aller jusqu'à 3 A. Donc déjà on économise le prix du fusible et du porte-fusible, qui vont coûter peut-être déjà $ 4,95 rien qu'à eux deux.
    - Micro-pas jusqu'à 1/16, ce qui résout le problème du bruit.
    - Alimentation pouvant aller jusqu'à 24 V. Quelle que soit la tension utilisée, le driver fixe le courant à la valeur de la consigne.

    La seule chose qu'il faut, c'est une horloge. On pourrait utiliser le 60 Hz du secteur avec (éventuellement) un petit circuit de mise en forme. Mais probablement qu'une simple diode avec une résistance suffiraient pour commander l'optocoupleur "horloge".
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  29. #23
    polo974

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Citation Envoyé par Yvan_Delaserge Voir le message
    C'est vrai que parfois, en cherchant à faire simple, on complique les choses.
    ...
    - Micro-pas jusqu'à 1/16, ce qui résout le problème du bruit.
    comme quoi, il faut piloter le plus possible en sinus...
    - Alimentation pouvant aller jusqu'à 24 V. Quelle que soit la tension utilisée, le driver fixe le courant à la valeur de la consigne.
    C'est bien le seul intérêt...
    La seule chose qu'il faut, c'est une horloge. On pourrait utiliser le 60 Hz du secteur avec (éventuellement) un petit circuit de mise en forme. Mais probablement qu'une simple diode avec une résistance suffiraient pour commander l'optocoupleur "horloge".
    Et le moteur tournera 64 fois trop lentement...

    Bref, pas si simple que ça...
    Jusqu'ici tout va bien...

  30. #24
    Yvan_Delaserge

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Non, ce driver va jusqu'à 1/16 de pas seulement. Pas à 1/64.
    Donc soit on l'utilise avec le secteur à 60 Hz comme horloge, avec des pas entiers
    Soit on l'utilise en micro-pas, mais il faudra une horloge qui aille 16 fois plus vite. Mais ça se trouve aussi tout fait pour $ 1,23
    555GEN.gif
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

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  32. #25
    polo974

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Citation Envoyé par Yvan_Delaserge Voir le message
    Non, ce driver va jusqu'à 1/16 de pas seulement. Pas à 1/64.
    ...
    Si, il faut 4 pas pleins pour 1 Hz ...

    Et comme le micro stepping est mis en avant, il en faut 4 * 16 = 64 ...

    Bref, ça n'est pas si simple...


    (les condos et résistances se trouvent aussi "tout fait"...)
    Dernière modification par polo974 ; 21/12/2016 à 10h35.
    Jusqu'ici tout va bien...

  33. #26
    myst33

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Bonjour a tous ,
    Je vous écris pour vous donner les résultats de mes essais !

    J'ai essayé 6VAC mais le moteur n’était pas assez puissnt pour faire la JOB, 9VAC et 14 VAC on su faire l'affaire !
    Donc je me suis arrêté a 9VAC !

    J'ai pu déterminer le meilleur choix en me servant d'un sonomètre afin de mesurer le bruit que l'ensemble de mon appareil pouvait produire en fonctionnement normal !
    J'ai donc essayé avec un condensateur unique de 200uf, et ensuite j'ai essayé avec 3, 4, et 5 condensateurs de 47uF en série (soit 141uf, 188uf et 234uf)
    Résultat 188uf était le mieux adapté pour le bruit !

    J'ai ensuite fait les tests avec 6, 7, 8, 9 ,10 et 11 résistances de 47 ohm en parallèle (soit 7.8, 6.7, 5.8, 5.2, 4.7 et 4.2 ohms)
    J'ai retenu grâce au sonomètre les valeurs de 6.7 ou 5.88ohms, les autres valeurs donnait plus de bruit !

    Il est a noter que je n'ai pas trouvé de condensateur non polarisé, j'ai donc utilisé des condensateurs polarisés !
    Pouvez-vous me dire ce que un Condensateur non polarisé aurait fait de plus ?

    Tout fonctionne bien, sauf que quand c'est silencieux dans la maison j’entends le moteur vibrer.
    Pourtant ce moteur est renfermé dans un boitier isolé.
    Ce boitier est au sous-sol juste en bas de ma chambre a coucher !

    Y a t'il une façon de raffiner ou filtrer le courant afin que le moteur soit plus silencieux ?

    Merci d'avance !

  34. #27
    myst33

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Merci Yvan_Delaserge pour tes deux suggestions.

    Probablement que si je ne parviens pas a regler mon problème de bruit, je vais retenir tes procédures !

    Peux-tu m'indiquer le lien de l'endroit où tu as vu ces deux drivers ?
    Peux-tu aussi m'indiquer le lien de la pièce que je dois acheter afin de multiplier par 4 8 ou 16 la fréquence du 60hz du secteur ?

    Merci !

  35. #28
    Yvan_Delaserge

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    ici et ici
    Un civet, un plat de côtes et puis, glissez-moi une petite paupiette avec.( Lino Ventura)

  36. #29
    polo974

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Attention ! ! !
    les condos polarisés ne supportent pas une tension "à l'envers", tu risques le court-circuit avec explosion du condo ! ! !
    (c'est étonnant que ça n'a pas encore pété...)

    tu peux utiliser le montage avec 2 diodes et condos tête/bêche indiqué par Yvan.

    Attention, pour les condos, pour doubler la valeur, on monte en parallèle.
    En cas de montage en série, on divise :
    5 condos de 47uF en série donne environ 10uF

    c'est normal, car l'impédance est en 1/(2 * pi * f * C) (impédance inversement proportionnelle à la capacité).
    Jusqu'ici tout va bien...

  37. #30
    myst33

    Re : Moteur pas a pas alimenté par le Courant alternatif (AC)

    Citation Envoyé par polo974 Voir le message
    Attention ! ! !
    les condos polarisés ne supportent pas une tension "à l'envers", tu risques le court-circuit avec explosion du condo ! ! !
    (c'est étonnant que ça n'a pas encore pété...)
    tu peux utiliser le montage avec 2 diodes et condos tête/bêche indiqué par Yvan.
    Yvan a spécifier d'utiliser des diodes Schottky !
    Puis-je utiliser à la place de simples diodes (diodes que j'ai en stock) ?
    Si oui, quel serait le type de montage ?


    Citation Envoyé par polo974 Voir le message
    Attention, pour les condos, pour doubler la valeur, on monte en parallèle.
    En cas de montage en série, on divise :
    5 condos de 47uF en série donne environ 10uF

    c'est normal, car l'impédance est en 1/(2 * pi * f * C) (impédance inversement proportionnelle à la capacité).

    Oupsss, désolé, j'ai bien mi ça en parallèle ....
    Dans le message #26 j'ai écrit ceci:
    j'ai essayé avec 3, 4, et 5 condensateurs de 47uF en série (soit 141uf, 188uf et 234uf)
    Alors que j'aurais dû écrire ceci:
    j'ai essayé avec 3, 4, et 5 condensateurs de 47uF en parallèle (soit 141uf, 188uf et 234uf)

    Quelqu'un a un idée pour amoindrir le bruit de ronronnement en attendant (1 mois) que j'achète les vrais drivers que Yvan suggère ?

    Merci

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