Fabriquer une alimentation non régulée en courant continu

[jacounet]

Sur quelles bornes arrivent respectivement les extrémités des deux types de section ?

Salut .
Oui en plus ...en première page sur les photos je ne vois que des fils ronds qui sont bobinés sur les dernières couches de ce gros transfo . ( Au fait , poids de l'engin ? ...En gros à la louche => 5 kgs 1000 à 1500 VA , 10 kgs 2000 à 4000 Va )

Jac

 

[f6exb]

D'après la référence ACA.220..... 2200VA.

 

[Bbr]

Bonjour Christophe,

Sur les "petits transfo" on applique plutôt la formule S = 1,2 P^1/2 soit P = (S/1,2)*(S/1,2)
Effectivement la puissance de ce transfo doit être d'environ 2200VA (il suffit de faire la somme des puissances apparentes des différents secondaires : 220*4,5 + 60*18,75 + 24*8 = 2307 VA).

A priori ce transfo a été conçu pour une MOCN :

• du 24V pour les commandes
• du 220V pour la ou les prises permettant de brancher un PC ou des appareils de mesure
• du 42/60V pour les drivers des axes

Le pont redresseur que tu as récupéré suffit pour ton application mais il faut le monter sur un dissipateur calculé pour dissiper 120W (voir datasheet du redresseur). La platine de fixation du pont est isolée, tu peux donc le monter directement avec de la pâte conductrice sur le dissipateur, oublies le ventilo : ça fait du bruit, ça tombe en panne et ça consomme de l'énergie... Il suffit de monter le dissipateur correctement pour utiliser la convection.

Comme l'a souligné osiver tu peux alimenter ton transfo avec différentes tension au primaire, donc autant en profiter :

Tu redresses le 60V avec le pont et tu filtres avec 2 condensateurs de 10 000 µF /100-125V en parallèle donc la tension sera de :

(60-2)*1,414 = 82 V (avec une charge moyenne en sortie).
​

Hors tes drivers supportent 90V max donc tu n'as que 10% de marge sur la tension (voire un peu moins de 10% à vide).​

Une solution possible est de coupler ton primaire avec les 2 enroulements 220V en série soit 440V et tu l'alimentes entre 2 phases c'est à dire 400V : au secondaire tu auras 60*400/440 = 55V qui une fois redressés et filtrés donneront 74V soit 18% de marge pour tes drivers.

En ce qui concerne la consommations de tes moteurs d'axe il ne devrait pas y avoir de problème car :

• le pont supporte 60A nominal (plus de 400A sur 10ms donc pas de problème pour la charge des condos)
  
• le transfo admet des surcharges de plus de 100% si ça ne dure pas trop longtemps
• tes moteurs ne tireront jamais le courant max en valeur moyenne (sinon perte de pas, échauffement... et misères) et de plus ils ne seront jamais tous au max en même temps même avec un usinage très compliqué avec 5 axes (si je ne me trompe pas tu as numérisé ta Z1 sur les 3 axes et tu as ajouté 2 rotations type B/A) donc ça m'étonnerai beaucoup que tu fumes le transfo.

Mets quand même des protections correctement dimensionnées au primaire du transfo et avant les drives s'ils n'ont pas de protection intégrée (ce qui m'étonnerai beaucoup).

Cordialement,
Bertrand

Edit : pour les condos analyse bien les doc des fabricants car ils ne sont pas tous équivalents, vu les courants que tu vas tirer en pointe il faut privilégier les condos à raccordement par vis et qui ont le plus grand diamètre possible (exemple EPCOS/TDK B41550E9109Q000 mais il est plus cher).

 

[jacounet]

Salut .
Je vous met ma ponte originale de 2016 , le schéma de cette alim à thyristors .
Elle fonctionne parfaitement dans le monde réel en maquetté avec un transfo maison fait avec 2 transfo 2C recomposés magnétiquement de 25 cm carré =>donc plus de 600W en nominal ...
Je l'ai donc maquettée avec son alim/driver de gates , pour mon alim réglable de 5 à 100 Volts pour ma soudeuse à décharge de capas .
A noter que les selfs de sortie thyristor sont optimisées à 5 mH , on peut mettre jusqu'à 10 mH si on veut moins de ronflette ...mais sous 50A l'alim chute à 101 V

Avec deux thyristors 50 A en simulation ( Isis ) on peut en mettant 110 Volts de consigne sur les gates , afficher une tension de 109 Volts sous une charge de 2 Ohms ( 50 A) , on a alors 0.55 V de ronflette , sous 5 Ohms de charge on a 20A de consommation et 0.4 Volts de ronflette ...évidemment j'ai mes 0.18 Farads de condensateurs ( 2 de 90 000µF en //).

Moi mon transfo fait 625 Watts donc je n'ai pu tester que sous 100 Volts 5 A ...et ça fonctionne bien , comme en simulation , ronflette de 0.4 Volts ...à chaque modification/augmentation de charge on entend crépiter/commuter les thyristors dans le transfo .

A+.
Jac.

 

[ingenieu59]

Bonjour,

Oh la la !! merci à tous pour vos conseils .
Le chargeur va rester où il est .

Jacounet, je me suis servi de tous vos conseils ( dans le sujet transfo de micro onde ) pour faire ceci :




Bertrand , merci pour les explications .
à la louche, il doit peser entre 10 et 15 kg .

 

[ingenieu59]

Sur quelles bornes arrivent respectivement les extrémités des deux types de section ?

Sur la photo, on voit clairement 2 fils qui vont à la borne 60 V , le fil plat à la borne 42 V et , 2 fils ( de même section que le 60 V ) au 0
Pour les sections, je les prendrai demain .

 

[moissan]

comment dire si le transfo montré en photo convient alors qu'on ne sait toujours pas quel est le besoin en courant et en tension de ce qu'il faut alimenter

 

[ingenieu59]

Bonsoir, moissan,
je crois que c' est en page 2 ou 3 .

Donc : 4 Nema 34 à 4 A et un Nema 42 à 5 A , sachant que tous les axes ne fonctionneront pas tous en même temps .
Si X,Y,Z et A fonctionnent en même temps, on a alors un besoin de 17 A

 

[f6exb]

Sur la photo, on voit clairement 2 fils qui vont à la borne 60 V , le fil plat à la borne 42 V et , 2 fils ( de même section que le 60 V ) au 0
Pour les sections, je les prendrai demain .

Il y a un bout du plat sur 42 V, mais l'autre bout ?

 

[vres]

A fonctionnent en même temps, on a alors un besoin de 17 A

Non non et Non tu oublies que tu as 2 enroulement par moteur donc si tu suis ta logique il faut 34A

 

[osiver]

Il y a un bout du plat sur 42 V, mais l'autre bout ?

Le problème c'est que sur la photo il y a la plaquette isolante sous le redresseur qui empêche de voir les bornes et leur marquage éventuel

 

[Bbr]

Bonjour,

Il y a un bout du plat sur 42 V, mais l'autre bout ?

Quelque chose me dit qu'ils ont soudé le plat directement sur les 2 fils rond dans le bobinage plutôt que de sortir 2 fils ronds et rentrer 2 fils ronds pour le 42V.

Cordialement,
Bertrand

 

[ingenieu59]

Non non et Non tu oublies que tu as 2 enroulement par moteur donc si tu suis ta logique il faut 34A

Mea culpa .

pitié , non , pas la tête

 

[Bbr]

Encore un peu et les moteur d'axes vont finir par consommer plus que la broche... Tu vas pouvoir faire du rabotage avec ta Z1 !



Cordialement,
Bertrand

 

[moissan]

pas facile a tout comprendre ... pour ne pas perdre de pas , les moteur pas a pas sont alimenté a courant constant , quel que soit la vitesse ... même un moteur qui ne tourne pas doit rester bien collé dans sa position sans se laisser pousser par un effort produit par les autre moteur

ça ne voulais dire consommation constante de courant qu'a une epoque assez ancienne avec circuit de commande lineaire : maintenant les drivers de pas a pas sont des PWM avec le même effet que les alim a decoupage ... si il n'y a pas de puissance motrice a fournir , le drivers fait le courant nominal dans le moteur en consomant un courant beaucoup plus faible sur l'alimentation

mais comment savoir si a un point particulier d'un programme il n'y aura pas consomation maximum pour tous les moteur ? existe il un logiciel qui sait ralentir l'execution d'un programme quand il y a risque de depasser la puissance maxi de l'alimentation ? non ! donc le plus logique est de prevoir une alimention capable de fournir la puissance maxi de tous les moteur simultanément , même si ça ne sert presque jamais , ça permet d'etre sur qu'il n'y ait jamais de probleme de manque d'alimention

 

[vres]

Le moteur Pas à Pas à toujours une puissance réactive élevée, à cause de l'alimentation à découpage du drivers et a cause de la forte variation de courant a fréquence élevée quand il tourne.

Je viens de faire quelques photos a suivre.....

 

[vres]

Voici un petit test tout chaud

Le drivers est règlé sur 8.2A peak soit 5.86 RMS.
La réduction de courant est désactivée.

Premier test à 62 V (2X31) :

Le courant d'alimentation est de 0.75A donc une puissance apparente de 46.5W

Maintenant le même test avec une alimentation de 24V (2X12):

Le courant alimentation est cette fois ci de 1.812A soit une puissance apparente de 43.5W

Le moteur ayant une résistance de 0.4 on a un puissance joules de 8.2²x0.4 = 27Watt

1 - le courant de l'alimentation n'est pas égal au courant du moteur
2- le courant diminue si on augmente la tension d'alimentation
3- la puissance reste la même.

Je pense que l'ampèremètre de l'alimentation n'est pas true RMS et que les valeurs réelles sont encore en dessous.

J'ai n'ai malheureusement pas le super multimètre true RMS de Jacounet

 

[vres]

Voici une vidéo du moteur en rotation.
A vide le courant est quasi le même qu'a l'arrêt mais en charge le courant monte de façon significative.
La puissance consommée par un moteur Pas à Pas est bien dépendante de la puissance restituée.

Désolé, Jje n'ai pas pu mettre la vidéo sur dailymotion, j'ai changé d'adresse émail et je n'arrive plus à me connecter.

 

[moissan]

le multimetre rms n'est pas très utile car ce n'est pas le courant efficace qui est utile pour calculer une puissance ... c'est le courant moyen qui est le plus significatif pour calculer une puissance en multipliant avec la tension , puisque la tension est a peu près constante

le courant efficace est surtout efficace pour faire chauffer les cables , justement la ou la chute de tension est proportionnelle au courant ... donc que les fortes impulsion de courant font des grosse pertes

expliquation par l'extreme : une alimentation 10V avec 10 A moyen fait 100W ... si au lieu d'un courant regulier de 10 A on a un courant en impulsion très courte , ça augmente le courant RMS ... mais ça ne change pas la puissance fournie par l'alimention

un courant fortement implulsionnel augmente les perte dans la resistance du cablage , dans la resistance des condensateur ... mais quand on reste dans des limite raisonable ce n'est pas le courant rms qui compte

autre remarque : les courants moyen s'aditionnent exactement 2A + 2A font toujours 4A ... en courant RMS il y a des surprise ! dans le genre un truc consome 12A rms parce que fortement impulsionnel en aval d'un condensateur , et l'alim en amont du condensateur fourni 10 A ... ou est le miracle ? le courant moyen est 10A aussi bien en amont qu'en aval , mais la mesure en aval est majoré en RMS parce que implusionel

 

[vres]

Le problème c'est que le courant ici n'est pas continu et il est même presque alternatif.
Le courant RMS est quand même calculé sur une moyenne ? non ?
Ici il n'y a pas de grosses impulsions de courant

 

[moissan]

RMS ça veut dire moyenne du carré ... le probleme c'est le carré ! plus le courant est impulsionnel plus le courant RMS augmente et devient different du courant moyen

en courant continu c'est le courant moyen qui compte ... et c'est les courant moyen des different consomateur qui s'additionnent exactement pour l'alimentation

 

[vres]

J'ai regardè le courant à l'oscillo, il est quasi continu car il y a déjà un condensateur sur l'entrée du driver. Ce n'est pas le cas de tout les drivers.
Donc les valeurs de l'alimentation sont bonnes.

 

[osiver]

Je ne sais pas si la tension serait suffisante mais je rappelle qu'il y a un autre secondaire de 24V 8A. Il devrait suffire pour un (au moins) moteur si on ne lui demande pas trop de vitesse

 

[ingenieu59]

Bonsoir,

quelques nouvelles des section de cuivre utilisé dans le transfo .

Le 0 et 60 V ont tous les deux , deux fils de section carrée de 16 mm² chacune soit, 32 mm² pour le 0 et 32 mm² pour le 60 V . Les 2 fils étant reliés entre eux par des cosses .
Quant au 42 V , sa section est plate de 16 mm²

 

[vres]

euh, tu es sur ? du 16² pour 18.75A

 

[Bbr]

Bonsoir,

32 mm² pour le 0 et 32 mm² pour le 60 V

Avec une telle section sur le bobinage 60V tu peux passer la totalité de la puissance du transfo dans cet enroulement soit : 2200 / 60 = 37 A
Donc "no sousse ail" pour alimenter tes moteurs d'axe.

Cordialement,
Bertrand

 

[vres]

C'est un peu bizarre tout ça si 42V est un point intermédiaire, le 0V 42V serait en 16² et la partie 42V 60V en 32².
Si tes renseignements sont justes, le 42V n'est surement pas un point intermédiaire.
On a 8A tout rond pour 24V, ça ne vous parait pas surprenant une intensité au centième pour du 60V en 32² ?
Ce n'est pas plutôt 18A pour le 42V et 75A pour le 60V ? Vu les sections ça parait plus cohérent. même si je trouve que du 16² c'est beaucoup pour 18A.

16² en plat c'est 8mm de large et 2mm d'épaisseur. il faut les enrouler



Si on a une telle puissance le transfo me parait petit.

Le 0 et 60 V ont tous les deux , deux fils de section carrée de 16 mm² chacune soit, 32 mm² pour le 0 et 32 mm² pour le 60 V . Les 2 fils étant reliés entre eux par des cosses .
Quant au 42 V , sa section est plate de 16 mm²

Donc 2 bouts au 0V,+ 2 bouts au 60V, + 1 bout au 42V = 5 bouts ? il n'en manquerait pas un si j'en crois Raymond Devos ?

 

[ingenieu59]

euh, tu es sur ? du 16² pour 18.75A

Oui, c' est simple 4 x 4 , un carré de 4 mm de côté , pris au pied à coulisse .

 

[jacounet]

Salut.
Pour bien faire , il faudrait que notre ami marque ses sorties au scotch papier blanc et visible pour la photo , ses secondaires de 1 à "10" par exemple ....si 10 sorties .
Puis il nous fait une relever des tensions sinus à vide entre 1 et 2 ...etc pour un branchement du 230 V sur son primaire 220 ...et nous envoie cela.
Jac .

PS:
Après avec du 16 carré on peut sortir 240 A avec une élévation moyenne de 20°C de l'enroulement , et la moitié soit 120A avec un échauffement faible .
Pour avoir une idée de la puissance il nous faudrait la section fer du transfo .
Mais s'il fait 15 kgs , on est sur du 3 à 4 kVA au moins ...donc il tient largement les 2200 Watts .

 

[ingenieu59]

Bonjour,

pour les dimensions des lamelles métalliques : 195 x 195 x 90 mm et le poids : faut pas se le prendre sur les orteils = 28 kg