Déterminer couple et caractéristiques moteur pas à pas

[Le.parrain91]

Bonjour,

Je suis désolé pour ce petit dérangement.
Je suis entrain de concevoir un système d'un plateau horizontal tournant de masse de 3Kg et de diamètre de 250mm.
Le plateau s'appui sur 5 roulement à billes afin d'éliminer le maximum tout frottement possible. Donc le rôle du moteur pas à pas (au dessous du plateau tournant et en centre) sera seulement faire tourner le plateau et non pas le tenir en masse ni en poids comme montré la photo ci-dessous :
Comment je peux terminer le couple et les caractéristiques du moteur pas à pas à utiliser ?

Merci énormément pour votre aide.
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[mécano41]

Bonjour,

Il manque beaucoup de données. Quel que soit le type de motorisation utilisé, il faut indiquer les conditions de fonctionnement. Juste pour info. voici une petite appli. de calcul.

J'ai prévu d'entrer les valeurs de dimensions et masse volumique du plateau. J'ai assimilé le plateau à un anneau. Pour toute autre forme, il faudra recalculer le moment d'inertie et modifier l'appli. en conséquence. Il faut également calculer et ajouter les moments d'inertie d'arbre, accouplement ...

On doit entrer également l'angle de rotation correspondant à l'accélération et le temps pour faire cette évolution.

On récupère l'accélération angulaire et le moment maxi. à appliquer. Ce moment est le mini nécessaire pour répondre aux conditions d'entrée. Il faudra ajouter tout autre moment (frottement de roulement ...etc). Accessoirement, on peut récupérer la vitesse maxi en fin d'accélération

L'appli. ne tient pas compte du mode de motorisation ; il faudra voir avec un spécialiste pour l'utilisation d'un moteur pas-à-pas. Je ne suis plus au courant de ce qui se fait maintenant mais (à une autre époque!!!) il fallait faire attention au rapport entre le moment d'inertie du système à entraîner et celui du rotor du moteur, faute de quoi, le moteur ne démarrait pas. Avec les électroniques de commande récentes, je suppose que cela a changé...

Cordialement

[Le.parrain91]

Bonjour,

Je vous

[Le.parrain91]

Bonjour,

Je vous remercie énormément pour votre réponse.
Ci-joint une photo affichant les moments d'inertie du plateau.
La masse volumique est de 1310kg/m3.
vu la forme complexe du plateau, je prends quel épaisseur s'il vous plait ? celui de 10mm ou de 50mm ou les deux ?
Quel moment d'inertie je doit prendre dans ce cas s'il vous plait ?

Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[mécano41]

Au début, tu parles d'un plateau de 3kg et dans ce que tu me donnes, il fait 1kg (masse qui correspond bien au volume indiqué et à la masse volumique que tu me donnes)

Qu'est-ce qui est bon?

Ensuite, si les données (tableau) que tu fournis correspondent bien à ce que tu as comme plateau, il n'est pas nécessaire de calculer le moment d'inertie puisqu'il est donné : 7563 kg.mm². S'il y a des objets installés sur le plateau, là, il faudra calculer le moment d'inertie à ajouter. Sinon, il suffit de modifier l'appli. Voir nouvelle version.

Si quelqu'un peut vérifier...on ne sait jamais...!

Cordialement

[Le.parrain91]

le plateau pèse 1kg tout seul, mais il va contenir des gobelets dont la masse (plateau+gobelets) totale sera 3kg.

Merci beaucoup pour votre aide et réponses.

Cordialement.

[mécano41]

Dans ce cas, les données ne suffisent pas. Il faut donner :

- la masse d'un gobelet + son contenu
- position (rayon) du gobelet par rapport à l'axe du plateau
et confirmer qu'il y a 5 gobelets

Je modifierai l'appli. ...

Cordialement

[Le.parrain91]

Merci beaucoup pour votre retour.

il Ya 10 gobelets dans le système, avec une angle de 36° entre chaque gebolet .
J'ai mis a jour le système sur solidworks et ci-joint tous les données demandées. Je vous remerciement énormément pour votre aide.

Merci.

[mécano41]

...normalement aucun calcul de moment d'inertie à faire, c'est déjà donné pour l'ensemble. Juste à mettre à jour la correspondance avec les unités du tableau.

Cordialement

[mécano41]

...dans l'appli. n'oublie pas de mettre à jour l'angle d'accélération (18°) et le temps d'évolution...

[Le.parrain91]

Bonjour, Je vous remercie énormément.
Cordialement.

[Le.parrain91]

Bonjour Monsieur,

Je souhaitais revenir vers vous concernant votre tableau Excel, actuellement je suis entrain d'approfondir sur le calcul, je trouvais une valeur dans le tableau Excel que je ne comprends pas s'il vous plait.
J'ai mis dans l'angle 18° et 0.25 seconde, ce qui donne normalement 12 tr/min .. Je ne comprends pas pourquoi la cellule m'affiche 24tr/min.
Est ce que c'est une erreur dans les formules ? si oui, est ce que ca impacte le résultat qu'on cherche ? ( couple du moteur).

Je vous remercie énormément d'avance.

Cordialement.

[gts2]

Bonjour,

Les données entrées concernent la phase d'accélération, la vitesse est nulle à t=0 et augmente linéairement jusqu'à 0.25s.
La vitesse moyenne est donc bien de 12 tr/min, mais la vitesse en fin d'accélération est bien de 24.

[mécano41]

Bonjour,

Merci à gts2 qui t'a parfaitement répondu!

Cordialement

[mécano41]

Bonjour,

...avec quelques graphiques pour mieux comprendre, si besoin ...

Cordialement

[mécano41]

...j'ai oublié de préciser quelque chose : tout cela est fait en prenant pour hypothèse une accélération constante. Comme je ne pense pas que l'on maîtrise l'accélération dans un pas, la réalité est peut-être un peu différente... Il faudrait interroger le spécialiste ...

Cordialement

[Le.parrain91]

Bonjour,

Messieurs, je vous remercie énormément pour vos aides et vos retour d'expériences.

Dans le tableau, y'a la partie décélération qui peut aller jusqu'à 36° (angle de rotation), je n'ai pas très bien compris pourquoi on arrive a cet angle malgré que le moteur doit s'arrêter chaque 18° (sauf si une indication contraire par le microcontrôleur on lui demander de faire encore quelques tours de plus (avec un pas de 18° toujours à garder).

Cela veut dire que mon moteur sous le plateau va nous permet de faire tourner le plateau avec des pas d'angle de 18 degré et chaque 18° prends 0.25 secondes. et il arrête chaque 18°.
c'est pour cela je n'ai pas compris le 36degré dans l'angle d'évolution en cas de décélération.
J'ai oublié de préciser que le moteur peut tourner à droite ou a gauche (avec le même pas d'angle).

Merci énormément.

Cordialement.

[mécano41]

... c'est toi-même qui a écrit 18° dans la cellule jaune qui correspond, comme c'est écrit, à l'angle d'accélération ou de décélération. Comme il y a les deux, cela fait forcément 36° ; ce qui colle avec les 36° entre gobelets dont tu parles dans ton message #8...

Si tu veux 18° au total, il faut mettre 9° dans la cellule jaune. Si tu garde le même temps, cela augmente évidemment l'accélération.

C'est pareil quel que soit le sens de rotation (et le temps va toujours dans le même sens )

Cordialement

[Le.parrain91]

Merci pour l'explication.
J'ai mal compris au début c'est ma faute, j'ai pensé que quand je mets 18° cela veut dire que le moteur va commencer du 0 et s'arrête à 18° et non pas à 36°.

[Le.parrain91]

Bonjour,

J'ai défini un intervalle de 9 degrés dans le tableau toutes les 0,125 secondes. Cela signifie qu'il faut 0,125 seconde pour accélérer jusqu'à 9 degrés et 0,125 seconde pour atteindre 18 degrés en décélération. Au total, il faut 0,25 seconde pour compléter 18 degrés.

Si nous avons 18 degrés toutes les 0,25 secondes, cela équivaut à 72 degrés par seconde, ce qui signifie 360 degrés (un tour) toutes les 5 secondes, et donc 12 tours par minute. C'est pourquoi je ne comprends toujours pas (et je m'excuse beaucoup pour cela) pourquoi le tableau indique 24 tours par minute au lieu de 12. Pourriez-vous m'expliquer s'il vous plaît ? (je m'excuse encore une fois :'( )

Ma deuxième question concerne la logique et la validité de l'utilisation d'un moteur pas à pas avec un couple de 0,5 Nm pour faire tourner confortablement un plateau de 3 kg. Je n'ai pas suffisamment de retours d'expérience pour quantifier ces valeurs concrètement. Je vous remercie énormément d'avance.

Cordialement,

[mécano41]

Bonjour,

C'est parce que ton raisonnement se fait sur une vitesse moyenne. Si tu fais la vitesse moyenne avec les résultats du tableau, tu as : ωmoy = (ωfinale-ωinitiale)/2 Ici, ωinitiale = 0 d'où : ωmoy = (24-0)/2 = 12 rad/s ...identique à la tienne.

Pour info., pour un mouvemeant circulaire uniformément varié, on utilise :

ω' = constante (en rad/s/s)
ω = ω'.t (en rad/s)
θ = 1/2.θ'.t² ( en rad)

Comme ici, on a comme données θmax et tmax (toujours pour accél. ou décél.), on cherche la constante ω' à l'aide de la troisième formule) puis, à partir de là, on peut obtenir l'angle d'évolution à n'importe quel instant.

NOTA : tu peux lire les formules utilisées dans les cellules. La plupart des cellules sont nommées. Tu peux avoir leur position dans la feuille en cliquant sur l'icône "Gestionnaire de Noms", dans ton ruban. Dans le tableau, les noms se réfèrent à des colonnes. A noter que l'accélération est désignée par ω_ dans les formule (EXCEL ne prend pas le ').

Pour ta question : pour l'utilisation d'un moteur pas à pas, il vaut mieux voir avec un technicien du constructeur, pour les raisons que j'ai évoquées au début.

Cordialement