Moteur brushless et carte brulée

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synapsis

Compagnon
Bonjour,

Je voudrais savoir, sur les machines chinoises (en 220 volts mono) , si un moteur brushless en court-circuit (ou autres) peut cramer la carte.
- Composants cramés :
- IR2110 - LM 358 - R301>100 Ohms (un de chaque) - plus une piste cramée.
Je cherche à savoir si ça peut venir du moteur .

Merci de vos réponses.
 
P

PCB5

Apprenti
Re: Moteur brushless et carte cramée

Des photos pourraient preciser de quoi on parles.
 
S

synapsis

Compagnon
Re: Moteur brushless et carte cramée

Bonjour PCB5,

Merci d'avance et Voilà en image ce que ça donne. La machine est un tour SC4 de chez SIEG.

image1.jpg


image2.jpg


A+

Synapsis
 
M

midodiy

Compagnon
Re: Moteur brushless et carte cramée

Tout ce que je peux dire c'est que je reconnais là la structure de la partie puissance d'un variateur. Il faudrait verifier les igbt .Tu devrais essayer ton moteur avec un variateur classique...
 
P

PCB5

Apprenti
Re: Moteur brushless et carte cramée

Vraiement interessant, merci pour les photos. Le transistor (Mosfet ou peut être IGBT quoique je pencherais plutot pour MOSFET) a du cramer d'ou un circuit conducteur de la haute tension vers le side driver qui a donc cramé aussi. C'est surement a un court-circuit en sortie transistoire par example due a un branchement ou debranchement du moteur pendant la rotation), ou permanent par example due au moteur lui même ou aux branchements .
A mon avis, une reparation pourrait être entreprise en remplacant les composants grilles et en reparant le circuit imprimé par la soudure de petits fils , mais ca risque de regriller aussitôt si quelquechose a été oublié ! Bon courage !
 
C

CNCEVER

Compagnon
Re: Moteur brushless et carte cramée

Bonjour,

pour info, ce sont des IGBT. (FG60N100BNTD).
Je pense que le LM538 n'a rien.

Pour l'instant, j'ai changé le driver low-high side IR2110 explosé, la résistance de 100 Ohms et j'attends un IGBT que j'ai commandé sur e-Bay.
J'ai réparé la piste vaporisée autour d'une patte de l'IGBT près de l'IR2110 brûlé avec un fil. C'est ce qu'on voit sur la photo. Il faudrait changer la légende : "Piste brûlée réparée". Pas très belle la réparation, d'ailleurs, mais ça remplit son office.
J'avais fait ça avant de décider de changer l'IGBT. Le composant de puissance est dessoudé maintenant.

Si la réparation ne marche pas, je changerai la Main Board du tour.
Mais je ne voudrais pas griller la nouvelle carte si ça vient du moteur BLDC ...
Je n'ai pas la possibilité de l'essayer avec un autre variateur.
Pour info, j'ai mesuré exactement 2.3 Ohms entre les 3 phases moteur U, V, W prises 2 à 2. Ca me semble normal.

Je ne suis pas trop rassuré car il y a dû quand même y avoir une remontée de courant ...

A+
CNCEVER
 
P

PCB5

Apprenti
Re: Moteur brushless et carte cramée

En effet 60A / 1000V : plutôt pas mal, ce sont des caracteristiques d' IGBT.
Je vais m'en acheter aussi.
 
M

midodiy

Compagnon
Re: Moteur brushless et carte cramée

Il faut verifier l'igbt qui est associé , s'il est en court circuit emetteur collecteur, ça reflashera...il y a une diode entre collecteur et emetteur integré à l'igbt
 
C

CNCEVER

Compagnon
Re: Moteur brushless et carte cramée

midodiy a dit:
Il faut verifier l'igbt qui est associé , s'il est en court circuit emetteur collecteur, ça reflashera...il y a une diode entre collecteur et emetteur integré à l'igbt
Bonsoir,
Sans surprise, l'IGBT dessoudé est en court-circuit Collecteur-Emetteur.

J'avais 2 fers au feu : j'ai reçu une carte neuve. En contrôlant directement sur la carte neuve, Je n'ai aucun court-circuit E-C sur aucun des 6 IGBT.
En mesurant sur la carte, J'ai 10 kOhms entre G et E, et 9 MOhms entre les 2 pins de gauche (C et alternativement G ou E). C et E des couples d'IGBT sont reliées.

Il y a 6 IGBT sur la carte. Aïe ... j'ai testé directement sur la carte défectueuse, sans les dessouder évidement, sur les mêmes points que la carte neuve : j'ai des court-circuit sur 4 des IGBT restants, et sur celui qui ne l'est pas, j'ai une valeur faible entre les 2 pins de gauche par rapport à la carte neuve.

J'en déduis donc qu'il est illusoire de vouloir sauver cette carte en ne changeant qu'un seul IGBT.
De toute façon, je n'en ai que 2 en commande.

Pensez-vous que ça vaille le coup d'essayer de changer les 6 IGBT ? Et quid de la santé des 2 IR2110 qui semblaient extérieurement intacts ?

Je ne suis pas rassuré de rebrancher la carte neuve ... Et si c'était le moteur qui avait fait flasher ?
Je ne pense pas, car j'ai mesuré la résistance des enroulements : je trouve exactement 2.3 Ohm entre les phases moteur U, V, W prises 2 à 2.
J'ai aussi testé les capteurs à effet Hall, en les alimentant en 5V avec une alim extérieur. J'ai bien le signal qui passe de 0 à 5V 4 fois par tour, sur chacun d'eux.
Qu'en pensez-vous ?

A+
CNCEVER
 
P

PCB5

Apprenti
Bonjours,
Interessant. J'ai regardé aujourd'hui pour acheter les miens (des IGBT identiques) . Chez utsource 3USD/piece + 4.10USD port , je vais en acheter 11.
A vôtre place , je remplacerais un et refaire la mesure pour voir si ca change au niveau des mesures .
Je remplacerais aussi les side drivers si possible.
Je serais interessé par vous prendre la carte pour la reparer moi même (mais j'ai un moteur 15A (42BL100 de chez rscomponents))
A propos combien coute la carte neuve ?
 
C

CNCEVER

Compagnon
Bonsoir PCB5,
merci pour la réponse !
j'ai acheté la carte de remplacement chez RC-Machines au Luxembourg. 217 € TTC + 16 € de port.
Je l'ai trouvée aussi chez Little Machine Shop aux USA, mais plus chère, et sans compter le port à 60$, la TVA, ni le risque de frais de douanes.
On doit aussi pouvoir la commander chez Axminster en Grande-Bretagne, mais là aussi, un peu plus chère que RC-Machines.

J'ai commandé mes 2 IGBT sur E-Bay (SZHISTAR) : 4.10 € pièce port inclus.

Que penses-tu de mes mesures sur le moteur ?

Pour la carte, je ne suis pas encore décidé.
CNCEVER.
 
P

PCB5

Apprenti
Bonjour,
Ce qui m'interesserais au fond , c'est de fabriquer un clône de cette carte (quoique le transformateur soit un composant problematique, il devrait être possible de le trouver avec quelque efforts ).
Les mesures me sembles pertinantes , j'aurais fait pareil. c'est parfaitement possible que les transistors soient a remplacer vu que les 3 phases communiquent donc via les enroulements moteurs.
Je pense que vous pouvez monter seulement 2 transistors et puis tester, puis 2 autres jusqu'a montage complet.
Quelle est l'intensité ou puissance du moteur brushless , j'en ai un petit (1Kg) avec un Imax de 15A d'apres la doc , montage conseillé en triangle, la self par enroulement est 1mH (et r=0.7ohm). A mon avis , le vôtre est plus gros .
 
C

CNCEVER

Compagnon
Bonsoir,
Sieg vend le moteur autonome depuis peu. Il y a des infos ici :
http://www.siegind.com/gallery_detail/newsId=3476ebaf-49c9-4fdc-a53b-429fdcc8d761.html
c'est le 1000W-230V.

Quel transformateur ? Il y en a juste un petit sur la carte, à mon avis pour alimenter la logique de commande et l'afficheur du panneau de commande (tachymètre). Il y a d'ailleurs aussi 2 régulateurs 7805 dans cette zone de la carte.
Attention, il y a normalement au dessus du transfo et des 7805 une petite carte fille (démontée sur la photo), enfichée sur les 2 borniers horizontaux noirs en haut. Cette carte, avec un microcontrôleur ATMEL, gére le panneau de commande en façade et le tachymètre digital.

SC4 Control board 1.jpg
carte SC4
Il y a juste un gros pont de diode 1000V - 35A ! (en bas à droite) Avec ça et les 6 condos de 1000 uF, je pense que le moteur est alimenté en 220V redressé directement, soit théoriquement 198V, non ?

IGBT 2.jpg
Pont diodes
Je n'ai pas idée de l'inductance par enroulement. Il y a un fusible de 15A sur la carte qui est intact.
La plaque moteur indique 230V - 6A - mainsupply. (caché à gauche sur la photo, je n'avais pas assez de recul)

SC4 motor.jpg
Moteur BLDC 1000W
Quand tu dis : "Je pense que vous pouvez monter seulement 2 transistors et puis tester, puis 2 autres jusqu'à montage complet"
Faut-il comprendre enlever tous les IGBT, en ressouder 2 neufs, et essayer ? puis en ressouder 2 autres, puis les 2 derniers ?
Sinon, si je change seulement le couple dont l'IR260 à cramé, comme les autres semblent aussi en court-circuit, ça va tout faire dégager et abimer le reste, non ?

CNCEVER
 
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P

PCB5

Apprenti
Oui , je suis sur qu'il vaut mieux enlever tout ce qui peut etre grillé (et donc generer des court-circuits ) . Moi je re-mettrais les composants au fur et a mesure , en alimentatnt a chaque fois pour voir que rien ne grille .

Merci pour la photo des moteurs , je suis super content , je voulais le voir .

Pour la relation entre puisance couple et RPM , voici la formule :
PUISSANCE=COUPLE x 2xPI x RPM/60
Par example, le petit brushless qu'on ma donné fait 0.5N.m et 4000RPM, donc P=200W environ.

Pour l'electronique , vous devez avoir raison, vu la tailles du transfo, il ne sert probablement qu'a alimenter la partie "basse puissance" , la partie puissance etant en haute tension. Quelle puissance !!
 
P

PCB5

Apprenti
Le fusible protege bien le moteur car en cas de court-circuit , le fusible fond avant les fils du moteur.
 
C

CNCEVER

Compagnon
PCB5 a dit:
Le fusible protege bien le moteur car en cas de court-circuit , le fusible fond avant les fils du moteur.
Bonjour PCB5,
le fusible 15A sur la carte variateur n'est pas documenté dans la documentation.
Il y a un autre fusible 10A sur le 220V en entrée. C'est lui qui a dégagé. Et qui crame instantanément si on tente de remettre sous-tension car la carte est en court-circuit.
A+
CNCEVER
 
C

chrisbur99

Apprenti
Si - comme il est dit plus haut - la carte avec le microcontrôleur ATMEL ne fait "que" (*) gérer le panneau de commande et l'affichage du tachymètre, amha ça vaut la peine de relever dans le détail le schéma de la carte de commande moteur, juste pour faire l'inventaire des erreurs à ne pas commettre dans la conception de ce genre de carte ... Je veux dire par là qu'on est quand même en l'an de grâce 2014, que la technologie a fait des progrès, que l'isolation galvanique de la partie commande, ça n'est pas fait pour les chiens, enfin : pas seulement, et que les circuits intégrés cramés avec un gros trou au milieu ça fait plutôt penser aux amplis de sono et aux commande de ventilos à triac "bien de chez nous" des années 70 ... Quand RIEN n'était protégé, sauf le fusible, et que la partie puissance grillait, tout le reste avec, dès lors que l'on sortait du mode de fonctionnement réputé "normal " !!!

Là, je pense à toutes les pannes sournoises du genre : faux contact dans la cosse de raccordement (mal sertie) d'un bobinage, etc, etc.

(*) Donc, le microcontrôleur n'interviendrait pas dans la boucle d'asservissement du moteur ? Bizarre ...

A 217 euros le bout (**) pour des modules dont la fiabilité n'est même pas garantie, j'entrevois par la même occasion un IMMENSE marché du rétrofit, au moins pour les machines SIEG équipées de ce genre de carte ...

(**) 25 heures de SMIC allemand ?
 
P

PCB5

Apprenti
Moi j'aimes bien cette carte , j'en ferais bien un clône, mais pas pour un examplaire .. Qouique a plus de 200 eur , peut être ...
 
C

CNCEVER

Compagnon
Bonsoir,
pour le microcontrôleur, en fait, je n'en sais rien. Il fait peut-être plus.
Pour le prix, c'est l'éternel problème des pièces de rechange, et du prix de "marché" ...

Pour la panne, je n'ai pas tout dit. Le rouge me monte aux joues :???:
J'étais en train de tester une carte stroboscope, avec 2 fils soudés sur les pattes d'un CI de la carte microcontrôleur, comme entrée du signal tachy pour le stroboscope.
Manip testée avec succès par un copain canadien.
http://www.fenichel.net/pages/Indoor_Activities/metalworking/lathe/timing light/timing light.htm
la 1ère photo est celle de la carte fille du SC4 avec le microcontrôleur

Aucun problème samedi AM.

DSC_1537_1.jpg

Dimanche matin, j'ai rajouté des fils pour brancher la 2ème voie de mon oscilloscope. Et la panne est arrivée progressivement, en 3 fois (arrêt-vérif-redémarrage).
Il se peut qu'un des fils "volants" ait fait un court-circuit, mais je ne vois pas où ...
Ceci étant, il serait bizarre que la panne ne vienne pas de mes manips, électronique à l'air, alors que le tour était à vide, sans charge, à 100tr/min.

A+
CNCEVER
 
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C

chrisbur99

Apprenti
Je vois que la manip intègre un module d'alimentation à découpage dans le style chinois.

Il faut ce méfier de ces modules (j'ai donné) car souvent dans les alims à découpage chinoises le filtre antiparasites secteur du module injecte un faible courant secteur dans le châssis, via un ou plusieurs condensateurs "antiparasites", comme sur les vieilles télés Sony ...

Si le circuit de mise à la terre n'est pas nickel pour chacun des appareils impliqués, et si les sorties du module alim ne sont pas flottantes - exemple : sortie 12V DC, mais avec négatif relié au châssis du module alim à découpage - c'est un truc à faire cramer des entrées/sorties MOS, en commençant par les plus fragiles (celles du microcontrôleur ATMEL, par exemple).

Pour lever le doute, il faudrait alimenter le montage "stroboscope" à partir d'une alim indépendante du secteur et naturellement dotée de sorties flottantes, par exemple : piles ou petite batterie d'alarme, style 12V 1200 mAH (associée à un fusible réarmable style polyswitch et à un régulateur linéaire style 7805, 7812 ou LM317, si celui-ci n'est pas déjà intégré à la carte stroboscope).

Bien que séduisante, la manip "stroboscope" me semble scabreuse, précisément à cause de tous ces fils volants qu'elle implique, au stade de la mise au point : si le moteur du tour est effectivement commandé par une boucle d'asservissement et non en boucle ouverte, et que les infos nécessaires au bon fonctionnement de cet asservissement sont répartis sur 2 ou trois modules, tous interconnectés par des fils ou limandes plus ou moins fragiles, il suffit d'un fil coupé quelque part, ou d'un signal de capteur perturbé (*) pour que l'asservissement parte en vrille. Or il semble bien (cf. docs International Rectifier) que les circuits IR2110 n'apportent aucune sécurité (en courant ou en tension) aux Mosfets de puissance qu'ils commandent. Les IR2110 sont juste des conformateurs d'impulsions, associés à des translateurs de niveaux.

(*) voire malencontreusement mis à la masse, via la pointe de touche d'un multimètre ou le crochet de sonde d'un oscilloscope

Pour finir, si le fameux moteur "brushless" du SIEG4 n'est qu'un moteur asynchrone triphasé d'un type particulièrement compact (on pourrait le croire, vu le nom des bornes : U, V, W ...) à force de cramer des cartes de commande "genuine" cela reviendra peut être moins cher de virer tout le bazar et de commander directement le moteur du tour par un petit variateur "mono vers tri" industriel, style ALTIVAR ou IMO ... Le vrai prix à payer serait le recâblage systématique des boutons de commande opérateur, à commencer par l'arrêt d'urgence.
 
C

CNCEVER

Compagnon
Bonjour Chrisbur99,
merci de tes remarques techniques que je ne suis pas forcément à même de juger, ni de comprendre complètement, mon niveau en électronique n'étant pas très haut ...
Tu as forcément raison. Je n'aurais sûrement pas dû faire ça et ça présentait des risques. Néanmoins, mon ami canadien avait réalisé ce montage avec succès.
C'est lui qui m'a envoyé un PCB original, sur lequel j'ai soudé les composants. Ce module fonctionne chez lui.

La carte stroboscope était alimentée du côté commande par du 0-5V pris sur le bornier adequat de la carte du tour. Effectivement, c'est le 5V qui alimente aussi les capteurs à effet Hall, donc ça pourrait avoir eu une (mauvaise ...) influence.
L'alimentation "chinoise" externe sert à alimenter la partie puissance du stroboscope en 5V, composée de 5 LEDs de 3W chacunes avec des résistances 1.8 Ohms -10W en série (une seule led pour le test) via un TIP120 situé sur la carte stroboscope. (700 mA / led, 3.5A au total).
Il n'y a pas d'isolation galvanique sur la carte stroboscope entre commande et puissance.

Il me semble que le moteur du SC4 est bien un moteur brushless à courant continu, avec 3 bobines connectées en étoile, seulement 3 fils externes U, V, W, un rotor à aimants permanents, avec 3 capteurs à effet Hall intégrés. La structure de la carte avec 6 IGBT me semble aussi le confirmer.

A+
CNCEVER
 
C

CNCEVER

Compagnon
Bonjour,
j'ai remplacé la carte défectueuse hier soir, par une neuve.
Ouf, tout remarche normalement.
Je devrais recevoir 6 IGBT lundi. en attendant, j'ai dessoudé les 5 restants sur l'ancienne carte.
On verra si la réparation de l'ancienne est possible.

la carte neuve :

Nouvelle carte SC4.jpg

A+
CNCEVER
 
M

midodiy

Compagnon
Attention aux mesures à l'oscillo sur un montage non isolé. La pince croco de la sonde est relié à la terre à l'interieur de l'oscillo, en branchant cette pince croco au montage, risque de flash.
Pour bricoler un variateur, je mets 2 lampes de 1000w en // en serie avec le secteur et comme charge, 3 ampoules de 100w.
 
M

midodiy

Compagnon
Merci j'ai lu ton explication du fonctionnement d'un brushless que je conçois bien.
Les petits ventillateurs 12V qui tournent dans nos PC sont des brushless.
Pourquoi parles-tu de 198V? Le 230V redressé et filtré donne 330V!
 
P

PCB5

Apprenti
Bonjour,
Comme je l'avais dit plus haut, j'ai fais moi même quelque achats concernant ce topic interessant,
10x IGBT G60N100 (60A / 600V Vce(sat)=2.5V@60A)
mais aussi d'autres que j'ai vus sur une carte mere de plaque a induction :
IRGP4068D (96A / 600V Vce(sat)=1.65V@48A)
Pour l'instant , destination tiroir, mais j'espere faire quelquechose de ces magnifiques outils que sont les transistors de puissance.
 
C

CNCEVER

Compagnon
midodiy a dit:
Merci j'ai lu ton explication du fonctionnement d'un brushless que je conçois bien.
Les petits ventillateurs 12V qui tournent dans nos PC sont des brushless.
Pourquoi parles-tu de 198V? Le 230V redressé et filtré donne 330V!
Bonjour Midodiy,

ce ne sont pas mes explications (j'aimerais bien :-D ). J'ai mis en lien le site de référence dans le post initial.
J'avais trouvé ce site particulièrement clair. J'ai juste ajouté une ou 2 remarques en lien avec le SC4, et ajouté un paragraphe venant d'un autre site.

Concernant le courant redressé : la valeur 230V habituelle du courant alternatif est une valeur efficace. C'est la valeur de tension continue qui produirait le même effet que ce courant alternatif, sur une résistance pure.
La valeur crête à crête de la tension sinusoidale est égale à 230 x √2 = 325 V (pour avoir 330 V, il faut 233 V efficaces)
C'est la tension mesurée entre le point le plus haut et le point le plus bas de la sinusoide.

En redressant double alternance avec un pont de Graëtz à 4 diodes, la valeur de la tension MOYENNE continue après redressement est (2 x √2 / Pi) x 230 = 207 V
Il faut voir ce que ça donne après les condensateurs de lissage.

A+
CNCEVER
 
M

midodiy

Compagnon
Desolé cncever,
Deja le secteur monophasé que l'on appelle courament 220V est en realité passé à 230V il y a deja quelques années(1996)
Ces 230V sont effectivement la valeur efficace, ce qui nous donne au max de la sinus. 230Xracine de 2=325V. C'est la valeur que l'on a apres 4 diodes et un condo. Je suis electronicien :wink: je sais de quoi je parle...
 
C

CNCEVER

Compagnon
midodiy a dit:
Desolé cncever,
Deja le secteur monophasé que l'on appelle courament 220V est en realité passé à 230V il y a deja quelques années(1996)
Ces 230V sont effectivement la valeur efficace, ce qui nous donne au max de la sinus. 230Xracine de 2=325V. C'est la valeur que l'on a apres 4 diodes et un condo. Je suis electronicien :wink: je sais de quoi je parle...
Bonjour Modidiy,
tu as raison, c'est bien sûr 230V. Difficile de changer les "vieilles" habitudes :)
La valeur que j'ai donnée est la valeur de tension MOYENNE redressée double alternance, sans condensateur.
Je n'ai pas regardé ce que ça donnait après le condensateur de lissage.
Merci d'avoir précisé. J'ai corrigé le post.
A+
CNCEVER
 
M

midodiy

Compagnon
Sur ta carte, il y a 6 condensateurs de filtrage, chacun est isolé en 250V-1000µ. Les condensateurs doivent etre connecté 2 par 2 en serie, ce qui nous fait un condo de valeur moitié isolé sous le double donc 500V-500µ.Et chaque ensemble de 2 condensateurs en serie est connecté en //.
Ce qui nous fait un seul condo equivalent isolé sous 500v et pour valeur 1500µF.
 

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