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Moteur d'essuie glace

Discussion dans 'Electricité, variateurs, convertisseurs et moteurs' créé par j.f., 8 Février 2010.

  1. j.f.

    j.f. Compagnon

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    Moteur d'essuie glace
    Bonsoir à tous.

    Je suis en train de faire une bidouille avec un moteur d'essuie glace que je dois faire tourner le plus lentement possible.

    J'ai fait des essais, avec une alim 13.8 V et un gros rhéostat de puissance de 15 ohms, en attendant un contrôleur PWM. Ceci donne de l'ordre de 2.5 à 2.7 volts aux bornes du moteur, et des vitesses de 7 à 9 tours par minute.

    En éliminant les fils provenant du détecteur de position parqué / non parqué, il reste 3 fils.

    un pour la masse
    un pour la vitesse rapide
    un pour la vitesse lente

    Je possède le manuel d'atelier constructeur complet du véhicule, ainsi que le manuel de la partie électrique. Ce dernier comporte d'ailleurs à lui seul 667 pages !!!

    Le branchement est très simple. En balayage lent, le moteur est alimenté par le fil "lent". En vitesse rapide, il est alimenté par le fil "rapide".

    Logique...

    En cherchant à en savoir un peu plus sur ces moteurs, j'ai trouvé sur le net des exemples de branchement en vitesse lente pour lesquels les deux fils "lent" et "rapide" sont alimentés en parallèle. Surprenant. Mais je n'ai trouvé aucune explication à cette particularité, à part une page dont les schémas sont à mon avis totalement faux. L'auteur avoue d'ailleurs ne pas bien comprendre... Je le crois volontiers !

    Bref, j'ai testé ce branchement...

    Première surprise : avec ce branchement en parallèle des deux enroulements, la vitesse diminue un peu par rapport à la vitesse lente (ça passe de 9 à 7 tours / mn ; donc 20% de gagnés en ce sens).

    Deuxième effet Kiss Kool : le couple fourni est nettement plus important, ce qui laisse présager la possibilité de descendre encore plus bas ! La puissance calculée nécessaire à la bidouille est très faible par rapport à la puissance électrique consommée à vide par le moteur, ce qui me semble bon signe pour descendre encore plus bas.

    En résumé, que du bon.

    Oui, c'est très bien, mais j'aimerais bien comprendre pourquoi en alimentant simultanément les enroulements "lent" et "rapide", on se retrouve avec une vitesse encore plus basse que la lente. J'aurais imaginé une vitesse plus élevée que la "rapide"... Une histoire de pôles statoriques "actifs" qui se trouvent additionnés, augmentant ainsi le champ et diminuant la vitesse tut en augmentant le couple ?

    Je n'ai pas désossé le moteur pour observer stator et rotor, car j'en ai besoin, et qu'il est quasi neuf ! Marque Delco, made in England.

    Une explication à cette bizarrerie ?
     
  2. MF69

    MF69 Apprenti

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    Moteur d'essuie glace
    Salut j.f.

    Sur un moteur à courant continu, la vitesse de rotation du rotor est inversement proportionnelle au champ magnétique du stator
    Donc si tu alimente un second enroulement en parallèle sur ce stator, c’est tout a fait normal que la vitesse diminue

    @+
     
  3. JKL

    JKL Compagnon

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    Moteur d'essuie glace
    Je suppose ( il faut le confirmer ) que ce moteur a un stator bobiné et non pas un stator à aimants permanents. Dans ces conditions il y a plusieurs configurations possibles. Rotor et stator -à gros fil- sont branchés en série. Rotor et stator -à fil fin- sont branchés en //. Enfin stator double une partie à gros fil et l'autre à fil fin. Chaque configuration a un fonctionnement propre. La première c'est le cas des démarreurs : pas terrible pour cet usage. La seconde est apparentée à la configuration à aimants permanents et se prête assez bien à cet usage. La troisième se rencontre sur les démarreurs de camion. En mettant le contact on est stator et rotor en // et ensuite grace à un dispositif centrifuge le moteur passe en configuration série.
    Pour en revenir à votre question précise et en supposant que votre moteur est dans la configuration rotor et stator en // , il y a deux façons de faire varier la vitesse d'un tel moteur. Soit on joue sur la tension/courant dans le stator (la tension sur le rotor est fixe) on a alors une augmentation du couple disponible si le courant augmente et la vitesse diminue. Soit on fixe la tension/courant du stator ( équivalent aux aimants permanents ) et on joue sur la tension/courant du rotor et si la tension augmente le couple et la vitesse augmente.
    Comme dans le cas d'un essuie-glace la tension est fixe -12 v- il semble donc que l'on joue en mettant plus ou moins de fil dans le stator grace aux deux enroulements.
    Pour votre application choisissez la configuration où les deux enroulements du stator sont alimentés.
    Un variateur avec PWM est beaucoup mieux qu'un variateur à tension d'alimentation variable mais pour avoir la plus grande souplesse de réglage sans perte de couple rien ne vaut une régulation de vitesse mais il faut un capteur entrainé par le moteur.
     
  4. Penesme

    Penesme Apprenti

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    Moteur d'essuie glace
    Dans un moteur à courant continu le couple est fonction du champ magnétique fourni par l’induit (rotor) et par celui fourni par l’excitation ou inducteur (stator), la vitesse est proportionnelle au champ produit par l’induit et inversement proportionnelle au champ au champ produit par l’excitation.
    Dans le cas de ton moteur qui comporte deux vitesses, la plus petite utilise des inducteurs faiblement résistants (champ produit important) la grande vitesse utilise des inducteurs beaucoup plus résistants (champ produit plus faible).
    Le fait de brancher les deux inducteurs augmente le champ magnétique fourni par l’excitation et crée une troisième vitesse plus faible encore.
    En alimentant l'induit et l'inducteur avec des tensions différentes il est possible d'avoir une vitesse encore plus faible (moteur excitation indépendante)
    Il y a quatre types de branchements.
    Excitation indépendante.
    Excitation shunt (inducteur en parallèle sur l'induit)
    Excitation série (inducteur en série avec l'induit). Dans ce cas le couple au démarrage est proportionnel au courant de démarrage, très important, mais on ne doit pas faire tourner un moteur série à vide (emballement et éclatement de l'induit par vitesse excessive), un démarreur de voiture est un moteur série.
    Excitation compound avec un inducteur en série et un autre en parallèle sur l'induit.
    Cordialement.
     
  5. JKL

    JKL Compagnon

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  6. domino

    domino Compagnon

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    Moteur d'essuie glace
    Sauf que ce type de moteur, les inducteurs sont des aimants permanents (donc impossibilité de réduire ou augmenter le champ) et que la vitesse de rotation est simplement réglée par la position du balais sur le collecteur du rotor, ce type de moteur possède donc trois balais.
    un balai commun
    un balai petite vitesse
    un balai grande vitesse calé normalement
     
  7. j.f.

    j.f. Compagnon

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    Moteur d'essuie glace
    Merci pour vos réponses.

    En regardant de plus près ce moteur, la carcasse est constituée d'une tôle enroulée sur elle même et fermée par des queues d'aronde.

    J'ai déjà ouvert de tels moteurs, et à chaque fois c'étaient des aimants permanents.

    Sur le net également, il semble toujours être question de moteurs à aimants permanents.

    Et voici la page dont je pense depuis le début que les schemas sont faux :

    http://www.parrotbyte.com/KBC/ferrari/wipermotor.htm

    On trouve bien plus intéressant ici :

    http://www.jimspage.co.nz/motor.htm

    On devine 3 balais.

    Et l'auteur explique comment équilibrer mécaniquement les vitesses en fonction du sens de rotation. Je ne savais pas que la vitesse de ces moteurs dépendait du sens ! Va falloir que je teste ça ! Le sens de rotation, pas le décalage des aimants qui serait problématique sur le mien.

    Concernant la possibilité de réguler la vitesse et le couple, c'est très intéressant. Mais ça suppose, compte tenu des vitesses en jeu et de la construction du moteur, de capter après le réducteur. Donc de faire un disque avec une multitude de secteurs.

    La vitesse, idéalement, devrait pouvoir varier de 1 à 20 trs/mn. Avec 2.5 V, et les deux fils en parallèle, ça tourne à 7 trs/mn. Ca ne me semble pas jouable de descendre beaucoup plus bas pour des questions de couple. Alors, je crois que le mieux est encore de monter un réducteur à engrenages ou à poulie, ou encore un train épicyclique de visseuse (j'en ai récupéré plusieurs), avec un modulateur PWM, et de compter sur le fait que le couple ainsi multiplié sera très grand par rapport à celui nécessaire en bout de chaine cinématique (ça, c'est calculé).

    Le PWM est toujours en attente. Il vient probablement directement de Chine... (Virtual Village, boutique eBay)

    Il y a une petite difficulté à l'utilisation de ces moteurs d'essuie glace : l'arbre de sortie possède un cône canellé prolongeant une très courte portion cylindrique pour le centrage.
     
  8. domino

    domino Compagnon

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    Moteur d'essuie glace
    Je suis aller faire un tour sur ton premier lien. Les schémas ne sont pas faux, puisqu'il s'agit d'un moteur "shunt" LUCAS de fabrication ancienne (c'est la technique Anglaise: pourquoi faire simple, puisque l'on peut faire plus compliqué).
    Par contre, dans le deuxième lien, le type de moteur correspond a la production européenne et actuelle.
    Ce que je ne savais pas, c'est le décalage angulaire des inducteurs (aimants) pour favoriser un sens de rotation.
    J'utilise depuis quelque temps ce type de moteur VALEO (essuie glace de R5) sur l'avance auto de la table de ma fraiseuse EMCO FB2.
    La régulation est assurée par un régulateur de chez CONRAD et je n'ai pas remarqué de différence notable dans la vitesse de rotation lors de l'inversion du sens.
    Je sais que pour l'utilisation que j'en fait, cela n'a pas une grande importance. Il faudrait que je vérifie sur ce moteur si il y a décalage des inducteurs.
    Je descend en dessous de 6trs/mn (avance:18mm/mn) sans probleme
     
  9. j.f.

    j.f. Compagnon

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    Moteur d'essuie glace
    Oui, je connais ta modification (à moins que je confonde). Ce qui m'intéresse beaucoup, c'est ton système d'accouplement. Je pense depuis un bon moment faire la même chose sur mon petit tour, car les pignons interchangeables, ce n'est ni souple ni pratique.

    J'ai choisi ce contrôleur pour ma pompe :

    http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll?Vie ... 0396867614

    Son avantage, c'est d'être en boîtier alu, prêt à l'emploi.

    1 tour par minute, à vue de nez : 0.4 V moyens.

    Risque de même pas tourner !

    Ce soir, j'essaierai avec une alim de PC (5V ou 3.3V) et le rhéostat, pour voir...

    PS : Lucas, Prince of Darkness

    (proverbe anglais)

    Ils en ont même fait des tee-shirts !

    http://www.roverparts.com/Parts/2978.cfm

    "A gentleman does not motor about after dark - Joseph Lucas 1834-1903"
     
  10. JKL

    JKL Compagnon

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    Moteur d'essuie glace
    Maintenant qu'on sait que l'inducteur est à aimants il faut savoir s'il y en a 2 ou 4 répartis sur la périphérie du stator. S'il y a 3 balais je pense qu'il y a 4 aimants afin d'avoir soit un moteur bipolaire ( vitesse rapide ) soit un moteur tétrapolaire pour la vitesse lente. C'est comme les moteurs de tour qui tournent soit à 145O ou à 2900 tr/mn.
    Pour un moteur qui a deux aimants diamétralement opposés la position des balais est sur le diamètre perpendiculaire si on veut faire tourner le moteur dans les deux sens sinon si on veut favoriser un sens le meilleur rendement sera obtenu en décalant les balais légèrement. De la même façon si vous voulez utiliser une bonne vieille dynamo de voiture en moteur il faudra tout d'abord faire sauter un têton qui positionne le flasque porte balais afin de le faire tourner dans la position de symétrie pour avoir deux sens de rotation ou la dépasser pour favoriser un sens. Attention il faut alimenter l'inducteur par 12 volts pas plus et l'induit avec une tension capable de fournir la vitesse souhaitée généralement plus de 12 volts sans aller jusqu'à le griller.
     
  11. domino

    domino Compagnon

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    Moteur d'essuie glace
    C'est vrai que le problème de l'axe n'est pas évident a résoudre.
    Pour le solutionner, j'ai été obliger de démonter l'arbre, de le passer au tour afin de supprimer les cannelures et de conserver un téton sur lequel j'ai emmanché un morceau de rond de diam. 12mm que j'ai bloqué en rotation par une goupille. Le crabot (laiton) coulisse sur cette arbre et est entrainé en rotation par une clavette à bouts ronds.
    C'est simple et cela marche.

    EMCO FB2-4.JPG
     
  12. JKL

    JKL Compagnon

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