Courbe couple-vitesse moteur pas à pas

[sxafo]

Bonjour à tous,
En ce moment je cherche à dimensionner une fraiseuse cnc à base de moteurs pas à pas. Je connais mon besoin, je connais toutes les formules pour remonter aux caractéristiques mécaniques du moteur désiré, mais côté fournisseur je constate que la plupart du temps seul le couple de blocage est communiqué. Mais rien ne me dit qu'à 1000 tr/min j'aurais le couple dont j'ai besoin.
Je m'intéresse par exemple à la série NEMA 23, et lorsque je trouve (rarement) des courbes, je constate qu'à couple égal entre deux fournisseurs la vitesse max de rotation peut varier de 400 à 2000 tr/min ! Ce qui change pas mal le dimensionnement !
Du coup je me dis que je ne prend pas le problème par le bon bout, peut être qu'il existe un autre moyen d'utiliser les données fournisseurs. Comment faites vous pour dimensionner un moteur pap lorsque vous connaissez la puissance max nécessaire ? Connaître sa vitesse max ?
Certains pourraient proposer que la vitesse max se détermine à partir des inductances, tensions, intensité... comme je l'ai vu sur un site (qui propose une relation Rev/sec = V/(L*2*Imax)/(steps/rev) ), mais les résultats ne sont pas très concluants. De plus je suppose qu'en fonction de la qualité du moteur, le jeu entre stato et rotor, il peut y avoir pas mal de pertes qui faussent ce genre de formules.
J'attends vos commentaires

 

[cr-_-]

Bonjour,
Sur les moteurs pas à pas de construction identique (on va dire hybride c'est le plus courant) le couple de blocage est directement lié à la puissance absorbé donc le produit de la tension par l'intensité
Pour le couple en fonction de la vitesse de rotation c'est en fonction de la vitesse à laquelle s'établit le courant nominal
Petit rappel sur le fonctionnement des moteurs pas à pas bipolaires, pour faire avancer le moteur il faut alimenter successivement les enroulements dans un sens puis dans l'autre et donc pour aller plus vite avec le maximum de couple il faut faciliter les transitions et pour ça il y a plusieurs choses
La première c'est diminuer l'inductance du moteur, pour simplifier il faut à puissance égale l'intensité la plus élevé et donc la tension la plus faible
La seconde augmenter la tension d'alimentation des moteurs et reguler celle ci lorsque la bobine atteint son courant maximum
La troisième diminuer le nombre de pas du moteur, un moteur avec 400 pas par tour tournera moins vite que le même en 200 pas

 

[vres]

Mais rien ne me dit qu'à 1000 tr/min j'aurais le couple dont j'ai besoin.

Bonjour
Si tu regardes les courbes, tu verras que le couple pour un même moteur à 1000tr/mn est quasi proportionnelle a la tension d'alimentation du Driver.
C'est normal comme le courant est limité, si on veut plus de puissance il faut plus de tension.

En plus les courbes ne donnent pas le couple utile mais le couple ou le moteur décroche.

C'est pour cela comme le dit cr-_- pour avoir un moteur performant il faut choisir un moteur qui a un fort courant, une faible inductance et une faible résistance. les 3 sont souvent liés.

Le problème avec les formules c'est que le résultat laisse souvent perplexe,

 

[Jmr06]

Bonsoir.
Comme indiqué par d'autres, c'est le couple driver/moteur qu'il faut étudier, la tension d'alimentation maxi autorisée par le driver étant un paramètre important pour la vitesse maximum.
La formule indiquée me semble étrange : il manque au moins la force contre-électromotrice ? Et puis, le Imax, ce n'est pas le I au moment du décrochage, le couple (et donc le courant) à vitesse max étant bien plus faible que le couple à l'arrêt. Il ne me semble pas que cette formule soit applicable.
Petite idée que je soumet à votre sagacité :
peut-on prendre les courbes des moteurs Leadshine (ils les donnent sur leur site) et les appliquer (probablement avec un facteur de réduction à cause d'une moindre qualité) à des moteurs de même taille qui auraient même inductance, résistance et couple de maintien ?

 

[sxafo]

Merci de vos réponses. Je vous avoue que raisonner en termes électriques alors que ce sont les caractéristiques mécaniques qui nous intéressent au final, ça me laisse perplexe. Pour les moteur dc et compagnie on raisonne en vitesse et couple nominal, et cela me semble plus limpide. Néanmoins sur vos conseils j'ai dressé un tableau de comparaison des différentes caractéristiques moteurs, et je constate qu'à couple égal les moteurs "pas cher" ont un plus faible ampérage et de plus fortes résistance et inductance. J'en conclue qu'il sont de moins bonne qualité.

Le site de technic-achat me semble pas mal. Bien que plutôt cher, leurs moteurs sont bien classés dans mon tableau de comparaison, en termes électrique et compacité couple/masse aussi. Surtout ils ont des courbes couple/vitesse Par contre je constate sur cette fiche que pour chaque couple ils offrent deux déclinaisons faible et fort ampérage. Sauriez-vous m'expliquer pourquoi cette déclinaison ?

Merci de vos réponses

 

[sxafo]

Bon en fait je constate que la deuxième déclinaison monte plus haut en vitesse. Voilà tout

 

[cr-_-]

Bonjour,
pour un même format de moteur il y a souvent plein de déclinaisons de bobinages. plus la tension est élevée et donc l'intensité faible moins les bobines coûtent cher, c'est pour ça que ça existe

 

[vres]

Je vous avoue que raisonner en termes électriques alors que ce sont les caractéristiques mécaniques qui nous intéressent au final, ça me laisse perplexe. Pour les moteur dc et compagnie on raisonne en vitesse et couple nominal,

C'est la même chose.
En mécanique: Couple X vitesse = Puissance ---- En Électrique: Intensité X Tension = Puissance.

Pour la même puissance mécanique, plus le courant et faible et plus la tension sera élevée.

Donc la puissance Électrique est égale à la puissance mécanique + les pertes.

Ce n'est pas tout à fait vrai mais ça permet de mieux comprendre :

- Le courant se transforme en couple,
- La vitesse se transforme en tension.

 

[vres]

on en fait je constate que la deuxième déclinaison monte plus haut en vitesse. Voilà tout

Non, il vont a la même vitesse sauf que le premier a besoin de 2 fois plus de tension pour avoir le même couple que le deuxième et 2 fois moins de courant. Ca ne veut pas dire que le moteur est plus mauvais. Les moteurs 8 fils peuvent être câbles en série ou en //, ça change le courant mais le moteur reste le même.


Ces courbes prouvent que l'on est toujours gagnant à avoir une tension d'alimentation élevée.

Regardes le MPP_23_300_060 alimenté avec un driver DM856 et une alimentation en 75V, tu as pratiquement encore les 3/4 du couple disponible à 1000tr/min et 1/3 à 2500tr/min.

 

[sxafo]

Merci de vos réponses. Donc si je résume bien les déclinaisons sont à choisir fonction du matériel qu'on veut mettre en amont du pàp. Un driver de 6A sera plus coûteux qu'un de 4.2A

 

[cr-_-]

Effectivement, mais un de 6A en 24V sera peut être moins cher qu'un 4.2A en 36V
Toute la chaîne doit être réfléchie dans son ensemble

 

[sxafo]

Merci de vos réponses J'y vois à présent un peu plus clair.