Définition d'un moteur Brushless

[Sanglo]

As-tu la fiche technique du moteur qui t'est proposé?
Si oui, peux-tu en poster une copie ?
As-tu précisé à ton commercial que le moteur devait pouvoir fournir le couple calculé à basse vitesse soit 120 t/min dans ton cas
120 t/min= vitesse des rouleaux de 32mm pour obtenir 0.2m/s de déplacement du feuillard.

Un moteur brushless est caractérisé par sa puissance (en watt) et par un coefficient Kv.
Kv donne le nombre de tours du moteur (à vide) sous une tension de 1v et donc un moteur dont le Kv =5000 tournera à 5000 t/min sous 1 volt.
Dans ton cas, (basse vitesse) pour une même puissance tu as intérêt à choisir un moteur à faible Kv car plus la vitesse est faible, plus tu auras de couple. P= C * vit ang
D'ailleurs un moteur à faible Kv est dit plus coupleux.
En résumé, grand Kv pour un moteur destiné à produire une vitesse et petit Kv pour un moteur destiné à produire un couple et donc une accélération plus franche.
Je ne sais pas si tu as du temps devant toi mais une recherche sur internet concernant le couple d'un moteur brushless devrait t'en apprendre davantage.

Cordialement
-----

[invite353d0c79]

Merci pour ces précisions.

J'ai une fiche technique du moteur. Ou plutôt un dossier.
J'ai essayer de l'héberger. Voici le lien : http://pdf.lu/wHqb
Le fichier est milieu de page.

Merci de me dire si il y a un soucis.

[cardan]

Bonsoir

Rapidement car votre projet se termine: dans l expression

C = I.w ' r / R le produit I. w ' est 1 moment dynamique donc nous avons des unites de type m. N, le rapport r / R correspond au rapport de deux rayons donc sans unite. Pour votre soutenance de projet il est clair que certaines choses doivent etre definies clairement:

1. ) le cahier des charges

2. ) le dimensionnement des elemenrs de la PArtie Operative. A ce niveau la ce que j aime bien voir c est comment vous mobilisez vos connaissances de Meca pour choisir 1 actionneur. Donc pas de bidouille: le commercial a divise le poids de la machine par son age etc. A 1 niveau licence on attend deja 1 certain niveau d expertise:

Vous proposez 1 schema ainsi qu un parametrage vous faites des hypothses,vous utilisez des outils de Meca generale et vous determinez 1 element de machine. Pour beaucoup d etudiants en alternance la partie conception est maitrisee car vous faites du projet en entreprise mais la partie calculatoire n est souvent pas maitrisee ou mal.....le jury vous attendra la pour 1 niveau licence. Bonne continuation

Cordialement de mon iphone

[invite353d0c79]

A Cardan :

Merci pour votre aide, et ne vous inquiétez pas, je n'ai pas l'intention de sortir le coup du dimensionnement par rapport poids / puissance du commercial !
Si je trouve un calcul cohérent que je suis capable d'expliquer et d'appliquer, je le ferai. Si je n'en trouve pas, et bien je dirais simplement que le choix du moteur a été sous traité, et je m'attarderai sur un autre calcul que je maîtrise mieux.

Sinon au niveau de votre calcul sur le rouleau et le couple de 0.5N.m que vous trouvez, je trouve sa cohérent. En effet il y a un effet réducteur par rapport à la bobine. Mais y a t'il possibilité de calculer ce rapport ? Histoire de vérifier si ce résultat s'accorde avec le calcul fait par rapport à la bobine et au 30 N.m qu'on avait trouvé ?

Merci !

[invite353d0c79]

A Sanglo :

J'ai fais un imprime écran de cette page sur le dossier technique du moteur.
Est celle ci qui est importante ?

[cardan]

Bonjour,

Evidemment la demarche, les calculs doivent figurer ds le rapport et pas ds les diapos de la soutenance ou la on cherche plutot a faire 1 synthse et montrer qu on a le souci de poser le pb et d utiliser les outils vus en classe pour choisir un ou des elements de machines. Le couple maxi du moteur est assez faible, il l est car le rapport r / R le fait chuter et que le calcul a partir de mon iphone est evidemment sommaire, si on a la cote entre l' axe des rouleaux et l axe de la bobine on peut aussi prendre en compte si besoin la masse du feuillard sur la table, masse qu il faut accelerer aussi.

Avec le choix d acceleration que vous avez fait, j ai pris pour ma part 1 valeur que j avais lu ds 1 reponse precedente, etes vous certain que vous respectez la cadence du cahier des charges ?

Apres se posera aussi 1 pb plus electrique celui ci: combien se moteur doit il demarrer par minute ? N y a t il pas la 1 risque d echauffement ? En effet avec la cinematique choisie: ce moteur passe son temps a demarrer s arreter etc, il a ete peut etre choisie en reference en fonction de cette aptitude la. Sinon il aurait ete souhaitable de choisir 1 cinematique ou le moteur tourne tout le temps et 1 dispositif de transformation de mouvement qui laisse avancer puis arreter le feuillard sans que le moteur ne s arrete ( echauffement)

Cordialement de mon iphone

[invite353d0c79]

Pour rentrer plus en détails dans le fonctionnement de la machine, voici mon idée, qui a été approuvé par les commerciaux avec qui je travaille :

La bobine de cuivre sera asservit dans la machine grâce à des rouleaux qui seront entrainés par un moteur brushless. Ce moteur sera relié à un automate, qui permettra de mesurer les longueurs de feuillard coupés, et les quantités. L'idée étant que l'opérateur ait un écran où il rentrera le nombre de feuillard voulut, et la longueur. Qu'il mette en place la bobine. Et terminé.

Pour cela, mon commercial m'a préconisé, un moteur brushless au niveau des rouleaux avec un variateur de vitesse. Nous avons également pensé à mettre un moteur asynchrone sur la bobine pour l'aider à se mettre en rotation et éviter de trop faire forcer le moteur "rouleaux". Le tout étant géré par l'automate qui mettrait en marche et arrêterai les moteurs tout en les accordant. Ce moteur asynchrone qui soulagerait le moteur brushless, permettrai également une diminution de traction au niveau des rouleaux, et par conséquent, une diminution de perte de précision liée aux frottements entre le cuivre et l'élastomère des rouleaux.

Je sais d'ailleurs que ce moteur asynchrone va changer beaucoup de chose au niveau de la définition de mon moteur brushless, pour ne pas dire tout, mais si je n'en ai pas parlé pour l'instant, c'est tout simplement car je ne suis pas encore sûr à 100% de le mettre, et plutôt que de sur-dimensionner mon moteur brushless en y appliquant un coefficient de sécurité, je préfère le calculer au plus juste, et comme prise de sécurité, dire que le moteur sera soulagé par un asynchrone au niveau de la bobine..

Voilà pour les quelques précisions. Je ne sais pas si j'ai été très clair.
N'hésitez pas au cas ou...

Merci.

[cardan]

Bonsoir,

Je ne trouvais pas specialement qu avec 1 couple tel que celui qui avait ete evalue le moteur Bruschless forcait mais bon, pour ma part je me dit qu il est plus facile de tirer 1 tole comme un feuillard (entrainement a partir des rouleaux) que de la pousser.... En faisant tourner la bobine avec 1 moteur asynchrone qui va tourner a quelle vitesse ? Le seul pb que je voyais c est 1 peu celui de la precision deplacement tole pour la decoupe mais surtout l echauffement moteur si celui ci est demarre puis arrete a chaque decoupe. Donc necessite de prevoir 1 petit embrayage ainsi qu un frein de blocage bobine. Tachez neanmoins de rester maitre de votre projet et de ne pas le reorienter a chaque nouveaux conseils, s il est realise pourquoi pas 1 retour par photos pour nous montrer ce qu il est devenu.

Cordialement de mon iphone

[invite353d0c79]

Bonsoir,

Je ne trouvais pas specialement qu avec 1 couple tel que celui qui avait ete evalue le moteur Bruschless forcait mais bon, pour ma part je me dit qu il est plus facile de tirer 1 tole comme un feuillard (entrainement a partir des rouleaux) que de la pousser.... En faisant tourner la bobine avec 1 moteur asynchrone qui va tourner a quelle vitesse ? Le seul pb que je voyais c est 1 peu celui de la precision deplacement tole pour la decoupe mais surtout l echauffement moteur si celui ci est demarre puis arrete a chaque decoupe. Donc necessite de prevoir 1 petit embrayage ainsi qu un frein de blocage bobine. Tachez neanmoins de rester maitre de votre projet et de ne pas le reorienter a chaque nouveaux conseils, s il est realise pourquoi pas 1 retour par photos pour nous montrer ce qu il est devenu.

Cordialement de mon iphone

Bonsoir cardan, et merci encore une fois de vous soucier de mon problème.

Sans parler du fait que le moteur Brushless force ou non, ce deuxième moteur asynchrone c'était plutôt dans l'idée de pouvoir mettre en rotation la bobine facilement, et de la stopper à l'aide d'un frein qui est prévu justement. Pour éviter que le feuillard ne continue de trop se dérouler au moment où les rouleaux se bloquent et que la découpe se fait.
Pour le projet c'était l'idée de départ, donc je ne me désoriente pas trop. Enfin je pense.

Pour le retour par photos si le projet voit le jour, c'est avec plaisir !

Sinon j'en reviens au problème premier, le dimensionnement du moteur brushless, sans tenir compte d'un éventuel asynchrone sur la bobine.

Je suis un peu perdu car d'un côté j'ai Sanglo qui me propose un calcul cohérent en partant de la bobine, et où l'on trouve environ 30N.m de couple.
Puis de votre côté, un calcul très cohérent également mais en partant des rouleaux, et avec un couple de 0.5N.m.

Je n'arrive pas à faire le lien entre tout ça, savoir qu'elle méthode est la bonne. Et je n'arrive encore moins à faire le lien avec la méthode de mon commercial.
D'ailleurs du coup, je ne sais même pas si je dois continuer de travailler avec lui... Mais trouver une autre personne en plein moi d'Août pour obtenir une réponse rapide : difficile !

Du coup je suis un peu perdu, malgré toutes vos réponses, et je ne vois toujours pas comment dimensionner mon moteur en étant sûr de moi.

[cardan]

Bonsoir,

Evidemment suivant l endroit ou se trouve le moteur il fournira 1 couple different s il est mis sur la bobine en prise directe il devra fournir 1 couple de:

6.25 . 1 = 6.25mN Si on considere que l acceleration angulaire est de 1 rad/ s2

Si vous placez ce moteur sur le rouleau inferieur un couple de 0.25m.N suffira en effet car suivant l endroit ou il se trouve le moteur doit fournir plus ou moins de couple car les arbres ne tournent pas a la meme vitesse.

Dans le premier cas le moteur fournira 1 couple important et ne tournera pas vite ce qui peut poser des pbs au moins pour la precision et pour son refroidissement sauf si vous placez 1 reducteur.

Dans le second (moteur sur rouleau) le moteur tournera a 120 t / min et fournira 1 couple plus faible, c est mieux mais c est mieux aussi peut etre pour le refroidissement moteur. Apres si les electriciens vous donnent leur accord pour demarrez ce moteur 8 a 10 fois par minute .....

Pour l effort de deroulement, en negligeant les frottements ds le guidage bobine ( joint a levre etc) si ds le sens du deroulemnt feuillard vous accrochez 1 masse de 1.5kg le feiillard se deroulera et la bobine accelerera de 1 rad / s2 ! Donc au niveau de l effort de remorquage du feuillard ca devrait aller.

Bonne fin de projet

Cordialement de mon iphone

[Sanglo]

Bonjour,

A Sanglo :

J'ai fais un imprime écran de cette page sur le dossier technique du moteur.
Est celle ci qui est importante ?

Non, ton dossier technique dont tu m'avais donné le lien au message 32 donne quelques indications sur la gamme de moteurs mais par de précisions techniques en particulier.
Ce que je voulais voir, c'est le Kv du moteur qui t'avait été proposé mais ce n'est pas important car à partir du moment où tu as déterminé la puissance dont tu as besoin et donné les conditions de fonctionnement (vitesse d'utiisation, nombre de démarrage/minute, temps de fonctionnement ... etc), c'est au commercial à déterminer le moteur adéquat.

Par contre, ce qui m'a choqué, c'est la réponse du commercial à ta demande d'explication du choix concernant le moteur

Cependant, nouveau problème pour moi... J'ai contacté le commercial avec qui je fais affaire.
Je lui ai demandé le détail de ces calculs.

Sa réponse ? Il a simplement pris une machine similaire mais entrainant des bobines de poids un peu plus faible, et a fait un rapport poids / puissance.
Le moteur installé sur la machine plus "petite" possédait un couple de 210/310 N.cm.
Je lui ai donc fait remarquer que le rapport en N.m était erroné, et il a confirmé en disant qu'il c'était trompé, et aurait du me proposer un moteur de 4.9N.m et non 0.49N.m. (on est d'accord que 490 N.cm = 4.9 N.m ?)

...et je trouve personnellement que sa réponse n'est pas logique et surtout pas très professionnelle.
Une telle réponse laisse planer des doutes sur ses compétences techniques.

On ne connait pas ton cahier des charges et donc on ne sait pas si la vitesse de déplacement du feuillard doit pouvoir varier pour d'autres découpes mais dans le cas d'une vitesse fixe de 0.2m/s, j'aurais tout simplement entraîné le feuillard avec un motoréducteur avec moteur-frein fonctionnant en continu et un système d'embrayage qui s'enclenche uniquement pendant le temps de déroulement du feuillard.
Mais ça, c'est un autre sujet

Bonne continuation et bonne chance pour ta license.

[invite353d0c79]

Bonsoir,

Evidemment suivant l endroit ou se trouve le moteur il fournira 1 couple different s il est mis sur la bobine en prise directe il devra fournir 1 couple de:

6.25 . 1 = 6.25mN Si on considere que l acceleration angulaire est de 1 rad/ s2

Si vous placez ce moteur sur le rouleau inferieur un couple de 0.25m.N suffira en effet car suivant l endroit ou il se trouve le moteur doit fournir plus ou moins de couple car les arbres ne tournent pas a la meme vitesse.

Dans le premier cas le moteur fournira 1 couple important et ne tournera pas vite ce qui peut poser des pbs au moins pour la precision et pour son refroidissement sauf si vous placez 1 reducteur.

Dans le second (moteur sur rouleau) le moteur tournera a 120 t / min et fournira 1 couple plus faible, c est mieux mais c est mieux aussi peut etre pour le refroidissement moteur. Apres si les electriciens vous donnent leur accord pour demarrez ce moteur 8 a 10 fois par minute .....

Pour l effort de deroulement, en negligeant les frottements ds le guidage bobine ( joint a levre etc) si ds le sens du deroulemnt feuillard vous accrochez 1 masse de 1.5kg le feiillard se deroulera et la bobine accelerera de 1 rad / s2 ! Donc au niveau de l effort de remorquage du feuillard ca devrait aller.

Bonne fin de projet

Cordialement de mon iphone

Merci pour ces réponses. Je pense que je vais retenir le calcul lié aux rouleaux, et donc dire que je dois avoir un couple d'environ 0.5N.m (pour 2 rouleaux), et je sur-dimensionnerai en prenant un moteur de 2 ou 3N.m.

Pour ce qui est du fait d'arrêter et de démarrer le moteur plusieurs fois par minute, je vais me renseigner à ce sujet directement auprès de mon fournisseur.

Pour terminer la dessus et "poffiner" le calcul, pourrait on prendre en compte les frottements du rouleau par rapport au cuivre ? Si oui, comment ?
Pour info, le cuivre découpé est du CuA1. Et l'élastomère appliqué sur le rouleau est du Courbhane 80A.

Merci.

[invite353d0c79]

Par contre, ce qui m'a choqué, c'est la réponse du commercial à ta demande d'explication du choix concernant le moteur et je trouve personnellement que sa réponse n'est pas logique et surtout pas très professionnelle.
Une telle réponse laisse planer des doutes sur ses compétences techniques.

Je n'aime pas trop juger les gens, mais pour ce coup ci, je suis assez d'accord...

On ne connait pas ton cahier des charges et donc on ne sait pas si la vitesse de déplacement du feuillard doit pouvoir varier pour d'autres découpes mais dans le cas d'une vitesse fixe de 0.2m/s, j'aurais tout simplement entraîné le feuillard avec un motoréducteur avec moteur-frein fonctionnant en continu et un système d'embrayage qui s'enclenche uniquement pendant le temps de déroulement du feuillard.
Mais ça, c'est un autre sujet

Bonne continuation et bonne chance pour ta licence.

Merci pour les encouragements ! Concernant la vitesse de déplacement, c'est 0.2m/s pour un feuillard que l'on va couper à 1500mm de longueur.
Si on coupe un feuillard moins large, et donc moins lourd, et de longueur 800mm par exemple, automatiquement, on ira plus vite. Mais le poids sera plus faible.
Qu'est ce qui est le plus important à prendre en compte dans mon cas pour le moteur ? La vitesse ? Ou le poids ?

EDIT : En fait je viens de me rendre compte que j'avais dit une bêtise. La vitesse peut très bien être la même pour une bobine de 25Kg comme 50Kg. Puisque c'est moi qui vais l'imposer via l'automate...

[cardan]

Bonjour,

Le coeff d adherence est important var il permet de regler l effort presseur entre les rouleaux, si vous avez besoin d un effort tangentiel d environ 20 N pour tirer le feuillard cet effort se decomposera en 10 N par rouleau en tangentiel puisqu il y a 2 rouleaux, en se placant a l equilibre strict on peut imaginer qu il y ait 10 / 0.2= 50 N d effort presseur.... Derisoire donc !En prenant 1 bruschless pilote par 1 automate ily aura la possibilite de programmer la rampe d acceleration....qui n a pas lieu d etre constante: accoups ! Pensez a installer 1 capteur de deplacement bande et a prevoir 1 vitesse de rampage avant les 1200 mm a couper pour augmenter la precision de la coupe.

Cordialement de mon iphone

[invite353d0c79]

Bonjour,

Le coeff d adherence est important var il permet de regler l effort presseur entre les rouleaux, si vous avez besoin d un effort tangentiel d environ 20 N pour tirer le feuillard cet effort se decomposera en 10 N par rouleau en tangentiel puisqu il y a 2 rouleaux, en se placant a l equilibre strict on peut imaginer qu il y ait 10 / 0.2= 50 N d effort presseur.... Derisoire donc !En prenant 1 bruschless pilote par 1 automate ily aura la possibilite de programmer la rampe d acceleration....qui n a pas lieu d etre constante: accoups ! Pensez a installer 1 capteur de deplacement bande et a prevoir 1 vitesse de rampage avant les 1200 mm a couper pour augmenter la precision de la coupe.

Cordialement de mon iphone

Bonjour Cardan,

Me voici de retour après une petite coupure pour le week end qui a fait du bien !

J'en reviens donc à mon étude. Pour ce coefficient de frottement, j'avais prévu justement de mettre des ressorts pour venir plaquer le rouleau supérieur sur le rouleau inférieur, et atténuer la perte de précision dû aux frottements. Je vous laisse une photo de ma conception sur SolidWorks, ce qui vous permettra de vous faire une idée.

Du coup je voulais savoir si il y avait un moyen de calculer cet effort tangentielle dont vous parlez, histoire que je puisse choisir des ressorts adaptés ?

Merci !

[cardan]

Bonsoir,

Un mini croquis en pièce jointe avec la mise en place de l'action du rouleau sur la tôle en se plaçant à l'équilibre strict c'est à dire au début du glissement rouleau / Tole et en supposant qu'il n'y a qu'un rouleau moteur celui du bas.

En appliquant le PFD au rouleau inférieur (le seul qui est moteur visiblement avec votre maquette numérique) on trouvera assez facilement que:

Cmot - r. T = Irouleau. w ' le deuxième terme est environ égal à zéro car le moment dynamique au niveau du rouleau s'il existe n'est pas important devant les autres moments.

Donc Cmot = r.T , à l'équilibre strict on a aussi T = 0.2 N étant entendu que tan ( phi ) = 0.2 coeff d'adhérence et que N représente l'effort presseur exercé par le rouleau en vis à vis (action des ressorts)

Pour l'instant il manque T effort tangentiel de remorquage de la tole, on peut le trouver facilement en appliquant le PFD à la bobine de tôle pendant sa phase de démarrage mais là il faut peut être des informations supplémentaires:

Quelle est la longueur de tôle sur la table à remorquer par le rouleau, notamment sa masse ? Comment pour finir est bloquée la bobine afin qu'elle ne déroule pas sous le poids du brin qui pend ?

Y a t-il d'autres éléments entre ce rouleau d'entrainement et la bobine de réserve feuillard car évidemment cet effort tangentiel T devra tracter la tôle et mettre en mouvement toute la bobine de réserve feuillard donc se serait bien qu'on ait un croquis simplifié à main levée de tout ce qui se trouve avant le rouleau moteur

Cordialement

[invite353d0c79]

Quelle est la longueur de tôle sur la table à remorquer par le rouleau, notamment sa masse ? Comment pour finir est bloquée la bobine afin qu'elle ne déroule pas sous le poids du brin qui pend ?

Y a t-il d'autres éléments entre ce rouleau d'entrainement et la bobine de réserve feuillard car évidemment cet effort tangentiel T devra tracter la tôle et mettre en mouvement toute la bobine de réserve feuillard donc se serait bien qu'on ait un croquis simplifié à main levée de tout ce qui se trouve avant le rouleau moteur

Cordialement

Bonsoir Cardan,

Voici les réponses à vos questions :

La tole à "tracter" est en fait du feuillard conditionné en bobine. Et qui sera placé sur un dérouleur.
Du coup, difficile pour moi d'estimer le poids d'une découpe. Sachant que dans les pires conditions, on coupera du feuillard de cuivre CuA1 de longueur 1500mm. Largeur 150mm. Épaisseur 1.5mm. Et en donnée de départ, on a bobine max = 50Kg.

La bobine sera arrêté par le moteur asynchrone servant à sa mise en rotation et qui sera équipé de frein. (cf quelques messages précédent).

Avant le rouleau moteur, on va dire qu'il n'y a rien pour l'instant. L'idée étant de mettre une colonne de mesure pour repérer la position "haut / bas" du feuillard, ce qui permettra de faire accélérer / ralentir le système. Tout ceci étant géré par l'automate.

Voilà pour les réponses...


Du coup pensez vous que ce coefficient de frottement peut modifier le choix du moteur ? Et enfin pensez vous qu'avec ces données nous pourrons définir la force nécessaire que devront appliquer mes ressorts ? J'ai une dizaine de jour devant moi pour rédiger mon rapport, mais il me reste jusqu'à environ Vendredi midi pour définir moteur et ressort...

Merci !