Couple moteur électrique

[filou17]

Bonjour,
Mon problème est le suivant : je dispose d’un moteur électrique DC 12V sur lequel un enrouleur est fixé pour soulever une charge grâce à un câble. J’aimerai pouvoir faire en sorte que la charge (de quelques centaines de grammes) soit immobile tout en étant décollée du sol. Il faudrai alors que le moteur exerce un couple suffisant pour contrer l’action du poids de la charge, tout en excédant pas un certain couple qui permettrait à la charge de se déplacer.
Suis-je obligé de travailler avec une boucle d’asservissement ? J’aimerai pouvoir éviter ça, par exemple en faisant varier l’intensité délivrée par le moteur jusqu’à atteindre le point d’équilibre. Est-ce possible ? Et si oui, comment pus-je faire en terme de code ? Je travaille sur python avec une carte raspberry.

Merci d’avance !
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[f6bes]

Bjr à toi,
Il va falloir surtout que la réaction de ton programme soit suffisamment rapide pour compenser en temps réel les fluctuations.
Donc faut compenser l'hytérésis.
e vois mal comment se passer d'un asservissement.
Bonne journée
J

[Antoane]

Bonjour,

Si C_m est le couple moteur, C_f est le couple de frotement sec (principalement du au réducteur s'il existe), et C_l est le couple créé par la charge (tous ces couples étant rapportés sur un même axe, eg. l'axe moteur), alors le statisme est garanti si:
|C_m - C_l | < C_f
Autrement dit : la différence entre couple moteur et couple créé par la charge doit être suffisament faible pour être compenée par le couple de frottement sec.

Dans un monde idéal sans frottement, C_f = 0 et il faut un asservissement.
Dans le monde réel... ca dépend :
- avec un réducteur à fort coefficiant de réduction et/ou une technologie bien choisie (eg. à vis sans fin), C_f peut être suffisant... il sera généralement même possible de fixer C_m = 0 avec un réducteur à vis.
- sans réducteur, on peut s'attendre à ce que le C_f du moteur seul soit insuffisant pour que fixer a priori la valeur du courant circulant dans le moteur permette d'assurer que le couple délivré par le moteur soit suffisament stable pour assurer un blocage en position de l'axe. Ceci est du a fait que la relation entre courant et couple moteur n'est pas parfaitement constante, elle dépend de la température, du vieillissement, etc. C'est d'autant plus difficile que tu ne controleras pas directement le courant, mais le rapport cyclique, qui définit la tension appliquée au moteur (aprtès multiplication par le tension d'alimentation dont la stabilité retse à définir), et divisée par la résistance électrique (qui augmente d'environ 4% pour chaque 10K).

[jiherve]

Bonjour,
il faut ou un moteur couple ,"torque motor" en anglais c'est prévu pour , ou un moteur DC avec accouplement irréversible (vis sans fin+pignon) dans les deux cas un capteur de position sera necéssaire, ou un PAP avec encore un accouplement irréversible s'il ne peut fournir le couple.
Un moteur DC normal fumera si maintenu alimenté et immobile
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Quel est le ratio entre le couple requis pour maintenir la charge en position et le couple nominal du moteur ?

[Murayama]

Bonjour!

Il va falloir surtout que la réaction de ton programme soit suffisamment rapide pour compenser
en temps réel les fluctuations.

Pour asservir quelque chose de mécanique sur un point d'équilibre, n'importe quelle électronique
est assez rapide. Même Arduino. Un client me disait l'autre jour que le système que je proposais,
avec une latence de 25 µs était trop lent. Je lui ai fait observer que même ¡a la vitesse max du
moteur, 6000 rpm, en 25 µs, il ne rote que de 100 * 0.000 025 = 0.0025 tour, soit 360 * 0.0025 = 0.9 degré.

Rien ne dit qu'il y aura beaucoup d'hysteresis et je ne vois pas bien où, mais avec un encodeur
rotatif par exemple, il suffit de s'assurer que l'angle ne change pas.
Maintenant, on ne sait rien sur le moteur. S'il s'agit d'un moteur avec moteur non réversible(genre
vis san fin), il n'y a pas besoin d'asservissement, il suffit de l'arrêter.

Pascal

[filou17]

Merci beaucoup. Pour l’instant j’arrive à déterminer l’intensité donc le couple moteur avec Cm= Kc x I .
Mon projet est scolaire et donc notamment de réaliser des mesures : si la charge n’est stable que pendant quelques secondes mais que j’arrive tout de même à mesurer un courant c’est parfait. Le moteur est assez puissant pour soulever la charge facilement, mais le couple de frottement fluide n’est pas suffisant pour maintenir la charge stable.

[filou17]

Non justement le moteur est réversible et c’est le but : obtenir des mesures de couples. Il y a un encodeur rotatif sur le moteur justement mais c’est ce que je voulais éviter car je ne m’y connais pas beaucoup en asservissement réel (juste la théorie). Le fait de changer la commande du moteur en controlant sa puissance n’est donc pas possible ? Je pense notamment à la fonction pwm sur python.

[Antoane]

Bonjour,

Dans ce cas, le plus simple est de connecter le moteur directement à une alimentation de labo et de régler à la main le courant pour assurer un maintient en position. Cela reste un asservissement, mais réalisé par l'opérateur plutot que via Python. Cela demande quand même que la dynamique soit compatible (suffisament de frotement sec (puisqu'il n'y a pas de mouvement), et suffisament lent).

Le réglage d'un PI par compensation de pole est assez triviale. Le réglage d'un correcteur P ou PI "ou jouant sur les boutons" n'est pas très difficile non plus.



Je ne sais pas quelle précision sur la mesure de couple est atteignable ainsi.

J'imagine que tu as une bonne raison de faire ainsi, car il y a plus simple pour mesurer un couple...

[polo974]

Le "encore plus simple" est d'utiliser un dynamomètre (ou une balance).

Tu imposes le courant et tu mesures le couple au travers d'un bras de levier qui appuie sur la balance (ou le dynamomètre).

[filou17]

Merci beaucoup je vais essayer ça.