Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

INTRODUCTION : Ce chapitre permet de s'initier en douceur sur la culture nécess

INTRODUCTION : Ce chapitre permet de s'initier en douceur sur la culture nécessaire d'appréhender les montages électriques. Il est possible de définir un composant électronique comme un élément qui, une fois assemblé dans un circuit électrique, permet d'effectuer une fonction spécifique. La fonction électronique d'un composant est la raison pour laquelle il est utilisé. Un montage électrique est souvent composé de l'assemblage de plusieurs composants, connectés les uns aux autres de manière très précise, pour correspondre à un schéma électrique. Ce schéma est en quelque sorte un plan à suivre pour réaliser exactement ce que l'on souhaite. 1-Moteur pas à pas Il existe trois types de moteur pas à pas : Les moteurs à aimants permanents et les moteurs à réluctance variable et les moteurs hybrides. Nous verrons plus loin que les moteurs à aimants permanents se subdivisent également en deux catégories. Malgré les différences existantes entre les moteurs, le résultat recherché est l’avance d’un seul pas, c'est-à-dire la rotation de leur axe suivant un angle déterminé à chaque impulsion que l’une ou l’autre de leurs différentes bobines recevra. Cet angle, qui varie selon la constitution interne du moteur, est en général compris entre 0.9° et 90°. Les moteurs les plus couramment rencontrés présentent des pas de : 0,9° soit 400 pas par tour ;  1,8° soit 200 pas par tour ;  3,6° soit 100 pas par tour ;  7,5° soit 48 pas par tour ;  15° soit 24 pas par tour ;  Il est évident que les moteurs pas à pas, de par leur technologie, présentent une très grande précision et une durée de vie quasi illimitée, l’usure mécanique étant pratiquement inexistante (absence de frottements). La figure ci-dessous nous montre l’aspect externe d’un moteur pas à pas. Fig. 1.1: Moteur pas à pas Sa structure interne est donnée par la figure suivante Fig I.2: Structure interne d’un moteur pas à pas Les moteurs pas à pas existent en différentes tailles qui varient de 1 cm à plus d’une dizaine de centimètres. Tout dépendra des applications dans lesquelles ils seront utilisés. Le plus petit moteur, par exemple, sera destiné au déplacement des têtes de lecture dans les lecteurs de disquettes ou dans les disques durs où un couple très faible est requis. Par contre, le déplacement d’un bras de robot demandera un couple nettement plus important, donc un moteur de diamètre élevé. Signalons que le couple est exprimé le plus souvent en kilogrammes par centimètre (Kg/cm), ce qui définit le poids en kilogrammes que pourra soulever l’axe d’un moteur pourvu d’un bras de longueur exprimée en centimètres. La valeur de leur tension d’alimentation varie dans de grandes proportions, elle peut être comprise entre 3V et plusieurs dizaines de volts. De même, selon la résistance ohmique de leurs bobinages, le courant consommé s’étendra dans une gamme allant de quelques dizaines de milliampères à plusieurs ampères. Alors on peut dire que plus le courant sera élevé, plus le couple sera important. En ce qui nous concerne, les détaillants commercialisent la plupart du temps, sauf exception rare, des moteurs de type standard, de consommation moyenne et possédant un couple de puissance relativement bas. Ce faible couple pourra être compensé par l’adjonction d’une démultiplication constituée de pignons. La vitesse de rotation diminuera mais le couple augmentera dans de fortes proportions, ce qui constituera une solution intermédiaire étant le prix prohibitif des moteurs pas à pas de forte puissance. Nous allons maintenant aborder plus en détail ce qui différencie chaque type de moteur, leur technologie et les principaux types de commande. Les différents types de moteurs : Les moteurs à aimants permanents (moteurs unipolaires et bipolaires) : Les moteurs à aimants sont ceux que nous utiliserons dans notre projet de fin d’étude. Ils sont constitués d’un stator supportant les bobinages et d’un rotor magnétique (aimant bipolaire). Comme nous l’avons dit plus haut, cette catégorie de moteur se subdivise en deux types : le moteur unipolaire et le moteur bipolaire L’allure de la courbe du courant en fonction du temps s’éloigne un peu de l’idéal à cause des temps de montée et de descente. Ceux-ci doivent rester faibles devant la durée Tc de l’alimentation de la phase, ce qui est possible lors d’un fonctionnement à basse fréquence. Jusqu’à présent, on n’a pas tenu compte de la force électromotrice de rotation. Or celle-ci va avoir un effet néfaste puisque sa variation, liée à l’évolution de la vitesse et de la position aura une influence sur le courant. On retrouve ainsi des oscillations de l’intensité liées aux oscillations mécaniques lors de chaque commutation. Le courant n’est donc pas constant pendant la durée d’alimentation de la phase. Il faut remarquer que la mise en équation des phénomènes est complexe puisque les équations mécaniques et électriques sont liées entre elles. Cet effet est d’autant plus perturbateur que le moteur tourne vite puisque la force électromotrice de rotation est proportionnelle à la vitesse de rotation. Ce circuit élémentaire est ainsi réservé aux machines ne travaillant qu’en positionnement ou en basse fréquence et dont on n’attend que des performances modestes La représente le schéma simplifié d’un moteur à aimant. Le dessin du haut de la figure représente dans sa position de repos, lorsque les bobinages ne sont traversés par aucun courant. Chacun des pôles du rotor se place devant une paire des plots de stator. Les quatre dessins du bas de la figure illustrent ce qui se passe lorsque les bobinages sont alimentés à tour de rôle : d’abord A puis B, ensuite C et enfin D. Le pôle nord du rotor sera attiré par le pôle sud du stator, pôle créé par la circulation d’un courant dans le bobinage. Cet exemple permet de comprendre la progression pas par pas du moteur. Ici, il effectuera 4 pas par tour. Les moteurs unipolaires : Une représentation schématisée d’un moteur unipolaire est donnée en. Afin d’inverser le sens du courant, les enroulements sont réalisés au moyen de deux fils dont l’une des extrémités est reliée au pôle + ou au pôle – de l’alimentation. La commande de ce type moteur est la plus simple de tous les moteurs pas à pas puisqu’il suffira d’alimenter les bobinages à tour de rôle pour faire tourner l’axe d’un pas. Le schéma de la résume la séquence la plus simple Représentation on schématique d’un moteur uni Pol Comme pour chaque type de moteur, le modèle unipolaire peut être commandé en mode monophasé, biphasé ou demi-pas. Le Tableau I.1 donne l’ordre des différentes commandes Différentes commandes des phase Comme pour le modèle précédent, ce moteur peut être alimenté sous trois séquences différentes, le Tableau I.2, représentées par ailleurs sur la Fig. I.7. (Ordre des différentes commandes suivant le mode monophasé, biphasé ou demi-pas). Ordre des différentes commandes suivant le mode monophasé, biphasé ou demi pas. L’allure de la courbe du courant en fonction du temps s’éloigne un peu de l’idéal à cause des temps de montée et de descente. Ceux-ci doivent rester faibles devant la durée Tc de l’alimentation de la phase, ce qui est possible lors d’un fonctionnement à basse fréquence. Jusqu’à présent, on n’a pas tenu compte de la force électromotrice de rotation. Or celle-ci va avoir un effet néfaste puisque sa variation, liée à l’évolution de la vitesse et de la position aura une influence sur le courant. On retrouve ainsi des oscillations de l’intensité liées aux oscillations mécaniques lors de chaque commutation. Le courant n’est donc pas constant pendant la durée d’alimentation de la phase. Il faut remarquer que la mise en équation des phénomènes est complexe puisque les équations mécaniques et électriques sont liées entre elles. Cet effet est d’autant plus perturbateur que le moteur tourne vite puisque la force électromotrice de rotation est proportionnelle à la vitesse de rotation. Ce circuit élémentaire est ainsi réservé aux machines ne travaillant qu’en positionnement ou en basse fréquence et dont on n’attend que des performances modestes . La seconde possibilité est d'alimenter une paire de phase en même temps de façon à ce que le rotor se positionne entre deux pôles. Appelé "two-phase-on full step" (deux phases à la fois en pas entier) ce mode de commande est celui qui procure le couple le plus élevé. La séquence sera donc : AC / CB / BD / DA. La troisième option est un mélange des deux premières puisque l'on alimente tour à tour le moteur sur La troisième option est un mélange des deux premières puisque l'on alimente tour à tour le moteur sur une phase puis deux puis une... Cette séquence connue sous le nom de mode demi-pas procure effectivement une division par 2 de l'angle d'avance d'un pas, mais aussi un couple moins régulier. La séquence qui en découle est la suivante : A / AC / C / CB / B / BD / D /D Fig. I.8: Mode biphasé L’allure de la courbe du courant en fonction du temps (Fig I.12) s’éloigne un peu de l’idéal à cause des temps de montée et de descente. Ceux-ci doivent uploads/Ingenierie_Lourd/ chapitres-3-composants-electronique-recuperation-automatique.pdf