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Auteur Sujet :

variateur pour moteur CC

n°149219
tchou@happ​y
Posté le 18-12-2016 à 17:43:32  profilanswer
 

Salut à tous,
je suis dans la construction d'un prototype et j'ai besoin de vos conseils pour réaliser un variateur de vitesse pour moteur à courant continu.
L'ensemble comprendra 3 moteurs électriques: 2 moteurs de puissance et 1 moteur d'entrainement.
 
Le moteur d'entrainement est un petit moto-réducteur 12Vdc, 40 tr/min @12Vdc et 120mA.
Pour lui j'ai déjà fait un simple variateur de vitesse à base d'un lm317t qui trainait dans mes cartons. Ça fonctionne plutôt bien, hormis le couple / puissance que je trouve assez faible à basse tension.
Mais bon de toute façon il n'y a pas de miracles à attendre, si U baisse P est bien obligé de baisser aussi  ( P=UXI ) :jap:  
 
Les moteurs de puissance eux sont plus costaux, ceux la :https://fr.aliexpress.com/item/DC12-24V-0-3-4mm-Mini-Electric-Drill-Cutting-Polish-Motor-Great-Torque-DIY-Tool-Free/32458340770.html?detailNewVersion=&categoryId=100007153
12Vdc, 6A, 72W, 4000tr/min. Puissance annoncé par le constructeur entre 40-60W, mais un bête calcul donne 72W  :pfff:  
Bien entendu la puissance sera à multiplier par 2 car 2 moteurs  :o  
 
Chaque moteur va devoir mettre en rotation un volant d’inertie de +/- 2kg.  Le but du variateur sera donc de réduire la tension d'entrée ( batterie 12Vdc ) jusqu’à une valeur comprise entre +/-5 Vdc et 12Vdc ( moins la chute de tension lié au régulateur, sauf si possibilité de s'en passer bien sur ) pour faire varier la vitesse des volants d'inertie.
 
J'ai donc besoin de vos conseils pour concevoir ce variateur en restant dans un coût modéré.
 
De mon côté j'ai regardé du côté des régulateurs de tension et des transistors avec un schéma tout simple, où bien sur il reste les transistors à rajouter pour obtenir une alimentation de puissance suffisante:
http://www.astuces-pratiques.fr/imagesarticles/24/regulateur-de-tension-lm317-montages-9.png.pagespeed.ce.F9pvqyYvzL.png
https://www.sonelec-musique.com/images/alim_regul_78xx_003.gif
 
 
Reste maintenant quelques points à clarifier:
- cela vous semble t'il judicieux de partir sur des régulateurs de tension et transistors ou faut-il envisager une autre solution ?
- Quid de la chauffe ?  
 
Mes calculs:
 
- j'admets une consommation de 6A par moteur, le maximum du moteur
- Je part sur des régulateurs de tensions LM338T (5A). Par précaution et à cause du courant d'appel difficile à définir je prévois 4 LM338T par moteur.
( Dans cette configuration je n'utilise que des régulateurs, pas de transistors)
 
La tension d'entrée est 12Vdc, en régulant mon moteur à 5Vdc cela va me faire 42W à dissiper dans les LM338T ( http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm338.pdf )  
Je peut donc en déduire une puissance unitaire à dissiper de 10.5W car je comme dit plus haut je pars sur 4 régulateur par variateur.
 
J'utilise la formule Rth= ( Tj-Ta) / Pd en prenant les marges qui vont bien:
- Tj constructeur =125°C > j'utiliserai 100°C
- Ta> je prends 50°C de température ambiante.
- Pd 10.5W > j'arrondis à 15W
 
Donc Rth= (100°C-50°C)/15w > 3.33 °C/W
 
A cela je rajoute la conductivité Tj du LM338T + la conductivité thermique entre le boitier et le radiateur.
Tjonction = 0.7°C/w et Conductivité pâte thermique = 0.15°C/W ( en moyenne haute )
 
J'arrive donc à une valeur de 3.33°C/W - 0.85°C/W >  2.48°C/W de dissipation pour le radiateur. bien entendu il en faut 8 en tout ( 1 par régulateur * 2 moteurs ...  )
 
Jusque la est-ce que tous vous semble correct ou y a de grosses erreurs ?
 
merci
 
 
 
 


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Posté le 18-12-2016 à 17:43:32  profilanswer
 

n°149228
rat de com​bat
attention rongeur méchant!
Posté le 18-12-2016 à 18:40:30  profilanswer
 

Citation :

- cela vous semble t'il judicieux de partir sur des régulateurs de tension et transistors ou faut-il envisager une autre solution ?

Oublie ces chauffages et renseigne toi sur la commande par PWM ou MLI en français. Il doit y avoir plein d'infos sur le net (et certainement des modules chinois tout faits à qualité plus ou moins douteuse :o ). Attention a bien dimensionner le MOSFET (courant de démarrage du moteur, surtout si on démarre la PWM à 100%!) et n'oublie pas la diode de roue libre.

 

edit: Si le machin est censé fonctionner avec une batterie mon message est encore plus vrai, car le rendement d'un régulateur linéaire c'est de la mer....


Message édité par rat de combat le 18-12-2016 à 18:42:13
n°149231
tchou@happ​y
Posté le 18-12-2016 à 18:54:18  profilanswer
 

Salut,
ça va effectivement fonctionner avec une batterie de voiture / moto.
 
Les diodes de roues libres sont bien prévue et dimensionnées.  
 
Ce qui m'embête un peut avec le PWM c'est que ça deviens une usine à gaz pour en sortir les 6A théorique du montage ...
 
La mon montage était simple, et fonctionnel.
 
 
Ensuite attention, je ne l'ai pas précisé et à tords, mais les 75% du temps les moteurs vont tourner à vide.  
Ils vont passer les 3/4 du temps à juste entretenir l'inertie des volants.  :non:
 
J'ai surement dimensionner un peut gros, mais c'est à cause du courant d'appel des moteurs au démarrage. Ensuite une fois lancé ça sera la balade de routine  :o

Message cité 1 fois
Message édité par tchou@happy le 18-12-2016 à 19:00:08

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n°149234
tchou@happ​y
Posté le 18-12-2016 à 19:09:20  profilanswer
 

cela dit quand je vois cela :
https://fr.aliexpress.com/item/Free [...] 48b42bc81a
 
je me demande si ça vaut bien le coups de se faire chier à souder ...


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n°149255
rat de com​bat
attention rongeur méchant!
Posté le 18-12-2016 à 22:43:08  profilanswer
 

tchou@happy a écrit :

Ce qui m'embête un peut avec le PWM c'est que ça deviens une usine à gaz pour en sortir les 6A théorique du montage ...

Ah bon? Sans avoir vérifié, un NE555 + quelque composants + un gros MOSFET ne peut pas faire l'affaire? Faut juste voir si le NE peut commuter le MOSFET suffisamment rapidement histoire de limiter les pertes et ne pas griller du silicium...
 
Après comme je disais il y a des modules prêts à l'emploi aussi...

n°149792
mebndyre
Posté le 27-12-2016 à 15:02:59  profilanswer
 

Après comme je disais il y a des modules prêts à l'emploi aussi...http://www.deente.com/s/images/26.gif

n°149801
tchou@happ​y
Posté le 27-12-2016 à 17:56:42  profilanswer
 

Ton lien ne fonctionne pas malheureusement ...  
 
Pour finir j''ai acheté ces modules : https://fr.aliexpress.com/item/20A- [...] =100007159
https://ae01.alicdn.com/kf/HTB1mNGKLpXXXXaDXFXXq6xXFXXX6/Free-Shipping-Trustworthy-Universal-DC10-60V-20A-PWM-HHO-RC-DC-Motor-Speed-Control-Module-Control.jpg_640x640.jpg
 
Je trouve que ça fait tout de même beaucoup de composants de puissance et de radiateurs pour du PWM...  :o  
Je verrais à réception s'il y a tromperie ou pas et si je porte une réclamation.
 
Autre chose, j'ai aussi commandé ces afficheurs, et malheureusement il n'est pas fait mention de tension à appliquer.
C'est des led rouge, j'ai donc mis 1.5V pour tester. La puissance est vraiment faible.
 
Une idée de la tension à mettre sans risque ?  
Voici les afficheurs:
https://fr.aliexpress.com/item/FREE [...] goryId=541
https://ae01.alicdn.com/kf/HTB1.xLTNFXXXXcZXFXXq6xXFXXXv/FREE-SHIPPING-5PCS-x-1-8-inches-Red-18102AS-Common-Cathode-Single-font-b-Digital-b.jpg


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n°149803
rat de com​bat
attention rongeur méchant!
Posté le 27-12-2016 à 21:04:50  profilanswer
 

Les LEDs s'alimentent en courant, souvent 20mA max. Soit tu as une alim à courant constant, tu fais passer 20mA et tu mesures la tension aux bornes de la LED pour calculer la résistance, soit tu essayes différentes résistances en mesurant le courant.
 
Attention, ça peut être moins de 20mA max, j'ai pas trouvé d'indication (le problème avec les chinoiseries...).

n°149806
tchou@happ​y
Posté le 27-12-2016 à 21:45:32  profilanswer
 

Je ne suis que partiellement d'accords avec toi.
La résistance a pour but d'adapter la tension à celle que la led peut recevoir.
 
Le courant de la led dépend de sa tension d'alimentation, et si l'on dispose d'une alimentation qui fournie la tension adéquate il n'y a pas forcement besoin d'une résistance.
 
si je branche une led avec une tension d'alimentation de 2V sur une source de 2V la led se branche directement.


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