Modification Moteur de broche - Libération du frein moteur

[Bbr]

J'ai un peu de mal à voir le fonctionnement de ce frein à manque de tension, en particulier la partie mobile du frein (à priori une partie seulement du "rotor" conique). Pourrais tu faire un schéma cinématique de ce moteur-frein, stp ?

Ce qui est sûr c'est que 4,9A par phase en 230 tri c'est beaucoup trop, un quart d'ampère voire une demi ampère me parait beaucoup plus logique (entre 100 et 200W maxi, pas 1,9kW).

 

[grezco]

J'ai eu du mal moi aussi à comprendre son fonctionnement.
En attendant que je fasse un croquis. Ce que je pense être son fonctionnement : la garniture (conique) est sur la dernière pièces arrière (visible en bas de la dernière photo de la page précédente de ce post). L'axe du cône est solidarisé à cette pièces qui supporte la garniture. Le ressort permet donc l'adhérence entre ces deux pièces.
L'excitation doit logiquement attirer le cône et comprimer le ressort afin de libérer garniture et pièce de frottement (dont je met la photo).

Qu'est ce qui pourrait expliquer cette consommation "anormal" ? Associé à cette chauffe.

 

[osiver]

Est-ce que l'arbre qui va du moteur à la garniture arrière est libre de tourner dans le cône ?
Est-ce qu'il est solidaire des 4 doigts ?
Est-ce que la croix du moteur est solidaire de l'arbre moteur et tourne, donc ?

 

[Bbr]

Lors de tes essais avec le variateur as-tu bien respecté le repérage des 6 fils du moteur et la position des barrettes de couplage en triangle (U-Z , V-X , W-Y) ?
Vu les courants mesurés ça me fait penser soit à un enroulement inversé par rapport aux autres (mais en tri ça ne devrait pas poser de problème) soit à des spires en court circuit dans les enroulements (et dans ce cas il ne reste que la résistance des bobines car l'inductance est fortement réduite).

Côté mécanique est ce que les parties mobiles sont bien mobiles (pas de point dur hormis l'effort dû au ressort) ?

Nota : il est peut être possible de faire un essai d'alimentation du frein sans mettre le ressort...

 

[grezco]

Est-ce que l'arbre qui va du moteur à la garniture arrière est libre de tourner dans le cône ?

Oui, il y a un roulement au fond de la "casserole" métallique conique

Est-ce qu'il est solidaire des 4 doigts ?

L'arbre conique est solidaire des 4 "doigts", ce n'est qu'une seul pièce.

Est-ce que la croix du moteur est solidaire de l'arbre moteur et tourne, donc ?

Tout à fait.

 

[grezco]

Lors de tes essais avec le variateur as-tu bien respecté le repérage des 6 fils du moteur et la position des barrettes de couplage en triangle (U-Z , V-X , W-Y) ?
Vu les courants mesurés ça me fait penser soit à un enroulement inversé par rapport aux autres (mais en tri ça ne devrait pas poser de problème) soit à des spires en court circuit dans les enroulements (et dans ce cas il ne reste que la résistance des bobines car l'inductance est fortement réduite).

Côté mécanique est ce que les parties mobiles sont bien mobiles (pas de point dur hormis l'effort dû au ressort) ?

Nota : il est peut être possible de faire un essai d'alimentation du frein sans mettre le ressort...

Lors du démontage, j'ai perdu les repères de fils, mais avec la mesures des résistances, j'ai retrouvé les trois enroulements, donc à priori, pas de problème de ce coté là. J'ai également fait un essai en inversant deux phases en sortie de variateur.

J'ai refait les mesures de résistance après mon essai et pas de changement, J'espère donc ne rien avoir cramé.

Concernant les efforts mécanique, j'ai tout dégraissé hier soir (tout était un peu collant), et je vais pouvoir faire un nouvel essai dans la journée après graissage du bout d'axe qui, à priori doit coulisser dans le roulement pour pouvoir se décoller de la garniture. Je vais en profiter pour voir si je peux enlever le ressort.

 

[osiver]

Donc en résumé pour l'aspect mécanique :
- l'arbre et la garniture arrière qui, au passage, fait ventilateur sont solidaires (en rotation) de l'arbre moteur.
- à l'arrêt le ressort plaque la garniture sur le gros tronc de cône ce qui freine le moteur
- au démarrage, les bobines attirent le petit cône qui pousse en arrière la garniture. Il suffit d'un mm ou moins pour que la garniture ne frotte plus sur le gros cône

Ce qui reste à expliquer c'est comment on règle le frein. Ce sont les rondelles que l'on voit sur la photo ?

 

[FB29]

Si je comprends bien, le frein se comporte en fait comme un petit moteur monté sur le même arbre que le moteur principal. Sa particularité est seulement d'avoir un rotor conique pour se déplacer en fonctionnement. Et il faut évidemment qu'il soit câblé pour tourner dans le même sens que le moteur principal.

Tu fais les essais moteur tournant ?

Il ne faut pas que le frein soit câblé pour tourner en sens inverse du moteur principal. Tu as croisé 2 phases en sortie de variateur, donc pour l'ensemble Moteur + frein ? ... mais as-tu fais l'essai de croiser deux phases sur le frein seul ? Avec précaution, car si le frein tourne actuellement dans le bon sens, ça va faire bizarre !

Sinon, avoir inversé une bobine pourrait créer ce problème. Rien n'a été mélangé à ce niveau ?

On pourrait aussi penser à un entrefer trop important en fonctionnement. Il ne doit pas y avoir plus de quelques dixièmes de mm de jeu, comme sur un moteur normal.

J'espère que ces quelques réflexions auront permit de clarifier un peu le sujet.

 

[osiver]

Si je comprends bien, le frein se comporte en fait comme un petit moteur monté sur le même arbre que le moteur principal.

Quelle drôle d'idée !
Même si c'était le cas, ce qui n'est pas car au moins le circuit magnétique n'est pas fermé, le frein n'est alimenté que moteur tournant. De plus au repos et donc sans alimentation il ne donnerait aucun effet

 

[FB29]

le circuit magnétique n'est pas fermé

Je crois qu'il comporte un stator et un rotor cage d'écureuil comme un moteur classique ... sauf que ces deux pièces sont coniques ? ...

le frein n'est alimenté que moteur tournant

Au repos le ressort plaque les garniture, large entrefer dans le frein.

Alimenté, le frein tourne, le rotor se déplace pour un entrefer minimal et décolle les garnitures de frein.

en l'alimentant avec un variateur, j'ai une intensité de 4,9A en 230V TRI

Pour clarifier, il s'agit bien de la consommation au niveau du frein ? mesurée avec une pince ampèremétrique ?

Poster des photos du câblage, et détailler les mesures effectuées et les conditions d'essais permettrait de clarifier un peu plus le sujet.

 

[FB29]

Certains treuils ont un moteur à rotor conique sui sert à la fois pour la fonction moteur (rotation) et la fonction frein (translation).

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[grezco]

Pour clarifier, il s'agit bien de la consommation au niveau du frein ? mesurée avec une pince ampèremétrique ?

Il s'agit bien de l'intensité au niveau du frein, visualisé sur l'IHM du variateur de vitesse. Le moteur n'étant pas alimenté.
Dans tous les cas, sur la fraiseuse, il était possible de libérer le frein (par un interrupteur spécifique) sans alimenter le moteur. Confirmé avec le schéma électrique sont je redonne le lien, page 7 du manuel de conduite : https://www.usinages.com/attachments/hure-401-pdf.529010/

 

[grezco]

Donc en résumé pour l'aspect mécanique :
- l'arbre et la garniture arrière qui, au passage, fait ventilateur sont solidaires (en rotation) de l'arbre moteur.
- à l'arrêt le ressort plaque la garniture sur le gros tronc de cône ce qui freine le moteur
- au démarrage, les bobines attirent le petit cône qui pousse en arrière la garniture. Il suffit d'un mm ou moins pour que la garniture ne frotte plus sur le gros cône

Ce qui reste à expliquer c'est comment on règle le frein. Ce sont les rondelles que l'on voit sur la photo ?

Je pense que tu as tout bon.
Et que les quelques rondelles ont cette fonction.
Mais je découvre son fonctionnement, mon avis n'est donc pas vraiment fiable.

 

[osiver]

Certains treuils ont un moteur à rotor conique sui sert à la fois pour la fonction moteur (rotation) et la fonction frein (translation)

En effet mais l'angle est bien plus faible qu'ici.
Ce qui pourrait être décisif ce serait de savoir si le cône est solidaire en rotation de l'arbre ou s'il tourne

 

[grezco]

Comme tu l'as résumé, le cône est bien solidaire via les 4 ergots de l'arbre moteur. et il tourne donc entrainé par le moteur.

 

[FB29]

Je me disais que compte tenu de l'alimentation en triphasé et de la disposition des bobines il devrait en résulter un champ magnétique tournant entraînant le rotor en rotation. Soit parce que c'est un rotor à cage d'écureuil (il y a semble t-il les anneaux de fermeture en aluminium moulé, mais on ne voit pas les encoches) soit par courants de Foucault si c'est un rotor massif. Dans les deux cas, si le rotor est immobilisé le système devrait se comporter comme un moteur classique dont on aurait bloqué le rotor (courant important et destructeur à terme).

A moins que la construction du rotor ne soit spéciale, et évite la circulation de courant induits même quand le rotor est bloqué en rotation ?.

 

[grezco]

Après nettoyage, dégraissage et surtout suppression du ressort (comme me l'as proposé "Bbr") pour enlever toute les contraintes mécanique, j'ai de nouveau appliqué du 230V TRI sur les trois bobines en montage triangle.

J'ai maintenant bien le "clac" d'ouverture du frein avec une intensité (lue sur l'IHM du variateur) de 1A. Mais ça grogne.

Ca avance...
Prochaine étape, voir pourquoi la contrainte du ressort pose problème.

 

[osiver]

Super ! C'était bien du à un entrefer trop large.
Il faudrait maintenant remettre le ressort pour voir si le nettoyage a eu un effet et si le frein parvient à vaincre le ressort

 

[grezco]

Après montage du ressort, j'ai toujours le grognement, maintenant 1,7A de consommé, mais un comportement bizarre.
Un très léger décollement du frein en début d'injection du 230V TRI 50Hz (sans aucune rampe). Et lors de l'arrêt un décollement cette fois ci franc suivi immédiatement du recollement.

J'ai tenté un Auto TUNE sur le variateur en imposant un courant de 2A (le mini possible sur mon variateur).
Et là, presque plus de grognement, et surtout un clac franc unique et massif, libérateur

Courant consommé 1A. Je vais pouvoir maintenant essayer de me passer de variateur pour le frein et monter un condensateur de 14µF, d'après la littérature.
A moins qu'une utilisation avec une tension continu soit possible ?

 

[osiver]

Ça vient !!

 

[FB29]

Tu as fait ces derniers essais en rotation ou bien à l'arrêt ?

 

[grezco]

Moteur à l'arret et frein non accouplé à ce dernier.
Je nettoie (et repeint) le moteur et ferait de nouveaux essais (avec condo pour me passer d'un second variateur) après accouplement.

 

[Bbr]

Si tu veux faire un essai en continu ça doit être possible avec un transfo 24V 160VA et un pont 10A mini (un petit condensateur de 470µF ou 1000µF améliorera le bruit et surtout l'enclenchement). Il faut mettre les 3 bobines en parallèle et dans le bon sens pour que les 3 champs s'additionnent.

Nota : vu que le "rotor conique tourne avec le moteur il ne faut pas qu'il vienne en contact avec le stator conique 'il doit rester un entrefer de quelques dixièmes de millimètre.

 

[grezco]

J'ai une alim variable 10A, je vais appliquer 24V et limiter le courant de manière progressive. Si les bobines doivent être misent en parallèle, je ne comprend pas la notion de "bon sens".

 

[FB29]

Si les bobines doivent être misent en parallèle, je ne comprend pas la notion de "bon sens".

Je me permet de répondre, @Bbr dit qu'il ne faut inverser une bobine par rapport aux autres. Autrement dit relier le point étoile d'avant à la même borne + ou -.

Avant les essais d'alimentation en courant continu, bien noter la consommation du moteur à vide sans frein. En effet, si le rotor conique fonctionne comme un peu comme un rotor de moteur classique selon l'hypothèse formulée plus haut (à confirmer), l'injection de courant continu pourrait alors agir comme un frein, et donc freiner le moteur en fonctionnement un peu comme le freinage d'un moteur par injection de courant continu (par un variateur), ou comme un ralentisseur électrique de camion ou autobus (marque Telma par exemple).

Si le moteur consomme effectivement plus, alors cela vérifierait l'hypothèse d'un fonctionnement du rotor conique comme un rotor de moteur classique. Si le moteur ne consomme pas plus, cette hypothèse serait infirmée, et le rotor serait alors construit de manière spéciale pour éviter les courants induits ou courants de Foucault.

 

[grezco]

Merci de la précision @FB29.
J'ai donc fait des essais jusqu'à 35Vcc - 2A, les bobines en parallèle et en gardant le même point étoile qu'avant (c.a.d les fils bleu clair ensemble). Mais pas d'action, même en faisant des essais d'inversion des polarités.
Je vais donc rester sur du 230 VAC en attendant de mettre la main sur un condo pour faire des derniers essais. Sinon j'intégrerai un variateur de plus.