Moteur enrouleur

[JuliusCo]

Bonjour tout le monde,

J'espère être dans la bonne catégorie car je ne savais pas trop où poster ma question !

J'utilise ce type d'appareil pour enrouler du papier ou autre :

C'est un enrouleur à la base pour mettre sur des imprimantes à étiquettes. On peut régler la tension de la bande avec un potentiomètre et le sens. La plage est assez large car au plus bas le moteur ne tourne même pas, et au max ça tire assez fort (on peut quand même arriver à le bloquer à la main).

Le montage est fait avec l'arbre directement en bout du moteur.

Le moteur est assez balaize environ 10 cm de diamètre. La machine est alimentée en 11 V AC, et il y a assez peu d'électronique :

J'ai donc plusieurs questions par rapport à ce type d'appareil car j'envisageais de m'en faire quelques uns, je m'en sers à plusieurs endroits mais ça coûte un bras !
Je n'ai jamais vu ce type de moteur avant et je ne sais pas trop comment ça fonctionne, il ressemble à un moteur à courant continu mais il est très gros et la machine étant alimentée en AC peut être fonctionne-t-il en alternatif ?
Il y a peu d'infos dessus :

Est-ce qu'on peut trouver ce genre de chose ?
A priori il est fait pour forcer en permanence et je peux le laisser des heures en tension sans que ça ne chauffe.
Peut être est-il d'un type particulier qui justifie le prix...

L'autre solution est d'avoir un moteur qui tourne en permanence et un limiteur de couple mais ça me semble plus compliqué à réaliser.

Merci d'avance à ceux qui pourrons m'aiguiller.

 

[stanloc]

Je ne connais pas cette machine et les indications sont trop succinctes pour décrire correctement ce dont il s'agit.
Par contre si je devais faire un dispositif analogue je m'inspirerais de ce qui se faisait sur les magnétophones à bande magnétique disposant de trois moteurs. Les moteurs des bobines étaient des moteurs spéciaux (on parle de moteur à glissement) sous alimentés lorsque le magnéto est en lecture/enregistrement et alimentés normalement pour les phases bobinage/rebobinage. J'ai construit mon propre magnéto et des bobineuses pour fibre optique et pour cela j'ai utilisé des servomoteurs montés en asservissement de tension (tension de la fibre ou de la bande) Mais je pense que cette dernière solution coûtera aussi cher que l'appareil que l'on veut dupliquer.
D'ailleurs il faudrait déjà dire quelle est l'équivalence "bras" = euros pour qu'on ait une meilleure idée du prix réel.
Stan

 

[osiver]

Je n'ai jamais vu ce type de moteur avant et je ne sais pas trop comment ça fonctionne, il ressemble à un moteur à courant continu

C'est un moteur à courant continu pas de doute, aimants permanents, fort couple à faible courant.
L'électronique est très simple.

 

[JuliusCo]

Merci Stanloc, désolé si c'est trop succinct je pensais avoir assez détaillé, s'il y a d'autres infos que je peux te donner n'hésites pas à me demander.
N'étant pas un expert en électronique ni en électricité (ni dans rien finalement ) je peux avoir raté un détail important...
Ce modèle m'a coûté environ 800 € et comme il n'y a pas de pièce mécanique et pratiquement pas d'électronique je soupçonne le moteur...

J'aurai l'utilité pour 3 ou 4 de ces bestioles, je voudrai voir si c'est possible de faire quelque chose par moi-même. Ce serait aussi l'occasion de le monter dans une configuration qui m'accorde (dimensions par exemple).
Par exemple si j'utilisais un moteur classique est-ce contre-indiqué de le laisser alimenté avec l'arbre bloqué en rotation ? Va-t-il nécessairement chauffer ?

Les tous premiers prix en chinois sont aux environs de 250 € ce qui est déjà pas mal.

 

[osiver]

Avez-vous demandé le prix du moteur seul à labelmate ?

 

[stanloc]

Merci Stanloc, désolé si c'est trop succinct je pensais avoir assez détaillé, s'il y a d'autres infos que je peux te donner n'hésites pas à me demander.

Ce n'était pas un reproche mais un constat. Je sais bien que vous avez tout dit de ce que vous savez mais cela n'informe pas assez.
@osiver ; un moteur à réluctance variable alimenté en 11 volts CA, c'est ce qui te fait dire qu'il s'agit d'un moteur DC à inducteur à aimants permanents ??????
Stan

 

[stanloc]

Labelmate semble spécialisé dans ce genre de matériel :
http://www.ebay.com/sch/Business-In...bx=1&LH_IncludeSIF=1&_from=R40&_nkw=labelmate
http://www.labelmate.com/europe/
Stan

 

[osiver]

@osiver ; un moteur à réluctance variable , c'est ce qui te fait dire qu'il s'agit d'un moteur DC à aimants permanents ??????
Stan

Déjà trier ce que je n'ai PAS dit :
à réluctance variable
alimenté en 11 volts CA
à inducteur

Ensuite ce sont eux qui le disent : http://www.labelmate.com/europe/wp-content/uploads/2013/10/Mailing-1-06-2014-HR.pdf

De plus il me semble assez évident au vu des photos que le circuit électronique alimente le moteur en continu (au pire, haché mais je ne vois pas de circuit de commande)

@JuliusCo , attention au composant (MOSFET ?) qui touche presque une cosse du commutateur (de sens de rotation? ) fil rouge/marron de la 4ème photo ...

 

[stanloc]

OKAY, je n'ai rien dit
Stan

 

[gaston48]

Bonjour,
A mon avis, tu enlèves l'étiquette et tu as une référence de moteur DC brush tout con.

http://www.dunkermotor.com/data/technical_data/motors/pdf/121005_GR80x80.pdf#page=1
http://www.dunkermotor.com/data/technical_data/motors/pdf/121005_GR80x40.pdf#page=1

Ici tu as une idée d'un couple permanent en fonction d'un courant permanent.
Les deux sont proportionnels avec une tension basse car il n'y a pas de fcem.
Si tu fais quelques mesures de couple avec une ficelle enroulés et un poids et pourquoi
pas un ampèremètre en série avant le moteur, tu verras certainement que c'est un
moteur du type cité plus haut qui est sous alimenté.
On le choisi de grande taille pour avoir surtout un arbre de sortie robuste.
Maxon chez mdp a de bon moteur aussi.
Et tu pourrais faire ça avec des moteur brushless aussi, l'avantage est qu'il sont mieux
naturellement ventilé car le bobinage est externe.

 

[JuliusCo]

Merci Osiver je vais poser la question, je n'avais pas vu les pièces détachées. Venant du même endroit j'ai un peu peur que ce soit le même tarif mais bon avant de râler je vais demander !

Pour les cosses en effet c'est un peu proche je vais faire attention. C'est moi qui ai rajouté ce bouton pour remplacer le petit inter à bascule (sur la première photo on le voit, il y en avait 2 pareil côte à côte). J'en ai grillé 2 de ce type avant de passer sur un modèle plus sérieux.
Celui-ci gère le sens (sens 1 / OFF / sens 2). L'autre permet de choisir une gamme de tension avec plus ou moins de couple, et enfin le potentiomètre pour varier.

Certains de ces appareils ont parfois un balancier qui pose sur la bande à enrouler, l'appareil gérant le bobinage en fonction de l'inclinaison du balancier.

 

[JuliusCo]

Gaston merci de ta réponse, je ne crois pas qu'il y ait quelque chose sous l'étiquette mais sur le principe je suis assez d'accord avec ta théorie. Je vais étudier cette piste également.

 

[JuliusCo]

Bon et bien c'est du rapide chez Labelmate, voici sa réponse :
Thank you for your e-mail but you need to contact your local supplier as we only sell to distributors.

Donc il me dit de contacter le revendeur et ça ne me plaît pas trop. J'ai le catalogue et je n'ai pas vu de moteur seul, par contre la moindre vis ou flasque plastique me coûte déjà l'autre bras. Donc je vais voir si je trouve un moteur CC dans ce genre de format.

 

[osiver]

Les moteurs présentés par
@gaston48 sont un peu gros

4095-001 4 inch x 4.75 inch - 45 Watt at 12v

 

[stanloc]

Dans cette utilisation il faut favoriser les moteurs les plus gros en diamètre (tout en restant dans la puissance de celui d'origine) et ayant beaucoup de lames au collecteur (dans le cas de moteurs DC à balais) et si possible avec 4 charbons. Le top seraient des moteurs couple en brushless mais ils vont coûter deux bras.
Stan

 

[Charly 57]

Bonjour

L'électronique me semble très simple et très efficace.
Je vois une résistance de puissance de 5 ohm et de 30 w de puissance.
Je vois un pont de diodes , un gros condensateur continu (?? 4700 micro farad??), un régulateur de tension continue, une diode de puissance et peut être un autre transistor ( trop caché pour savoir ce que c'est. UNE PHOTO serait une aide bienvenue )
Je sais que l'alim est en 11 volts alternatif et que l'intensité nominale est de 2,6 Ampères.

Sur le principe :
Si je mets un moteur en série avec la résistance ( MP930 5.00 qui a un grand radiateur) :
Si il n'y a pas de couple demandé au moteur, la tension a ses bornes est grande.
Si il y a un fort couple demandé ( blocage à la main) le courant est grand et donc la résistance fait chuter la tension qui reste disponible pour le moteur quasi jusqu'à zéro. Le moteur a un couple car il y a du courant qui le traverse mais il ne chauffe pas car la tension à ses bornes est quasi nulle.
exemple 13 volts sortie régulateur moins (5 ohm x2,5 ampères) = 13 - 12,5 = 0,5 volts aux bornes du moteur bloqué. Le moteur dissipera donc 0,5 x 2,5 = 1,25 Watt et donc ne chauffer pas sensiblement vu sa surface d'échange avec l'air extérieur.
Ce n'est pas économe comme régulation, mais ça fonctionne.

La variation de vitesse peut être réalisée par le potentiomètre qui permet d'ajuster la tension sortie régulateur LM 338 T (lui aussi fortement refroidi). A noter que le régulateur peut aussi être monté en limiteur de courant ( ce qui, pour les puristes, ne change rien dans le raisonnement, ni dans le fonctionnement décrit ci dessus)

Un inverseur peut inverser seulement les polarités qui vont aux bornes du moteur.

Ça , c’était pour l'électronique.

Tu veux en faire l'équivalent ?
D'abord, il faut que tu dises à quelle vitesse maxi le moteur tourne à vide et le couple maxi dont tu as besoin.
Il faut aussi préciser l'encombrement maxi de compartiment moteur pour ceux que tu veux réaliser.

Ensuite, le champ des possibles sera réduit.

A te lire

 

[gaston48]

Les moteurs présentés par
@gaston48 sont un peu gros

L'astuce est de le choisir pour sa taille mécanique et comme il travaille bloqué sans fcem
avec une résistance ohmique adaptée. Il nous faudrait 3.2 ohms. (45 W sous 12V)
il faudrait plus de détails sur les Dunker (il suffit de demander peut être)
Mais un Sanyo de 200 W 80 V a une résistance de 2.8 Ohms.
un 110 W 75 V fait 5.1 Ohms. Ensuite il faut voir la constante de couple (qualité des aimants)
pour les sanyo c'est sensiblement 0.2 N.m/A.

 

[JuliusCo]

Merci pour vos indications très complètes. Je vais essayer de le redémonter demain pour prendre de meilleures photos de la carte.

N'étant pas doué en électronique je ne suis pas sûr de comprendre tout ce que vous me dites, je vais essayer de compléter certains commentaires :

- au niveau du couple et des vitesses dont j'ai besoin je dirai que cela dépend des utilisations, ce modèle tel qu'il est convient très bien pour toutes mes utilisations mais ça pourrait être simplifié si je viens à avoir un modèle par application. Par exemple je pourrai me passer de l'inversion de sens, et globalement je travaille surtout avec la gamme basse de tension. Est-ce à dire qu'un moteur plus petit conviendrait ? Comme évoqué plus haut la taille du moteur est aussi importante dans le fait que l'arbre est monté directement dessus et il faut quelque chose d'assez solide pour supporter le porte à faux. J'ai déjà bidouillé un genre de contre-pointe pour les rouleaux plus larges.
De là à vous donner du N.m je ne sais pas comment je peux le calculer.

En terme de vitesse en effet le potentiomètre semble agir sur la tension car si on demande plus de couple le moteur tourne aussi plus vite. Pour ma part la vitesse maxi serait de 200 mm/s, comme mon mandrin fait 3 pouces (au départ) si je calcule bien on ne dépassera pas les 80 tours minutes ce qui reste très faible. Evidemment ça peut être davantage sans que ça pose de problème, puisque le moteur est ensuite bloqué par la charge. D'ailleurs en principe on est toujours en fonctionnement intermittent avec des pauses entre deux tractions.

- avant de me lancer dans des réflexions de conception j'aimerai évaluer un peu le coût il faut que je trouve quel genre de prix peut coûter un tel moteur. Si ça vaut 300 € ce n'est peut être pas la peine. Charly57 qui semble avoir su bien analyser l'électronique pourrait peut être me dire s'il trouve exagéré le prix de l'appareil à 800 €, car c'est de ce constat que l'idée d'en faire un m'est venue... J'imagine que les quelques composants ne vont pas chercher bien loin.

J'ai déjà utilisé un moteur cc assez gros qui provenait d'une grosse imprimante (bien que plus petit que celui-ci), je me souviens qu'il ne se mettait à tourner qu'à partir de 12v et avec pas mal de couple et de vitesse dès le départ, je pense qu'il ne conviendrait pas. Je ne suis pas capable de dire quel paramètre il faut surveiller pour savoir s'il peut tourner très lentement.

Je vais essayer de trouver des prix pour les moteurs que vous citez.
Merci.

 

[JuliusCo]

Pour dire sur le moteur d'imprimante j'avais monté un bête truc comme ça : http://www.amazon.fr/Largeur-dimpul...&qid=1454702555&sr=8-1&keywords=variateur+pwm

Mais bon c'était pas du tout le même type d'utilisation, je ne sais pas si on peut sur cette base rajouter la résistance en série dont parle Charly57.

 

[stanloc]

Pour avoir du couple sans trop de vitesse il faut monter un réducteur comme une simple courroie. On peut ainsi utiliser un plus grand choix de moteurs car leur axe ne servirait pas à tenir le mandrin. Certes il faut faire un palier mais ce n'est pas sorcier.
@charly57 ; dans ton calcul tu conclut que le moteur ne voit que 0,5 volt et qu'il supporte 2,5 A. C'est préjuger que sa résistance ohmique est de 0,2 ohm. Or on n'en sait rien.
A mon humble avis, il faut que l'électronique soit un générateur de courant. Avec le potar on règle ce courant ce qui détermine un couple et s'il y a une marge suffisante de tension la vitesse s'ensuivra?
Stan

 

[JuliusCo]

Bonjour,

comme promis je remets quelques photos de la carte pour ceux que ça intéresse.

on voit un connecteur blanc sur la dernière photo qui ne me sert pas, il doit y avoir des configurations différentes avec la même carte. Finalement les cosses sont assez loin des composants.

Après avoir recherché un peu je crois que je vais me tourner vers de l'occasion car ce n'est pas si rare que ça comme appareil. J'en ai trouvé un sur Ebay qui pourrait accorder pour une des utilisations, la conception est complètement différente.
Ça rejoint la remarque de Stanloc à propos d'un moteur plus petit et une transmission.
Ici bizarrement c'est un moteur pas à pas, je n'ai pas vraiment compris l'intérêt, d'ailleurs il s'avère que les vitesses maxi ne sont pas utilisables car il n'arrive pas à démarrer à pleine vitesse.
On a un balancier avec un aimant, dès qu'on a un peu de mou sur la bande et que le balancier revient en position verticale l'enroulement est enclenché.
Voici quelques photos :

Bon celui-là fonctionne, il est pas trop mal réalisé mais ça fait quand même plus léger que l'autre. La petite courroie ronde patine assez vite si ce n'est pas le moteur qui rippe.
J'ai bien un réglage de vitesse mais du coup c'est l'inverse de l'autre : plus on met rapide et moins on a de couple.

 

[gaston48]

Merci pour les documents, c'est simple ! mais bon si ça se vend ... inox: alimentaire... pharmacie $$$

Un couple c'est une force multipliée par un bras de levier.
tu peux le mesurer avec le principe du treuil: une poulie fixée sur l'arbre de ton dispositif, son
rayon représente le valeur du bras de levier. Tu enroules quelques tours de fil fin (nylon pêche)
au bout duquel tu accrocheras un poids réglable, comme une bouteille d'eau que tu remplies
au besoin et que tu pèses au final. La force sera la conséquence de la gravité, 1 Kgp = 10 N
Exemple: 0.400 Kg d'eau par 5 cm de rayon.
4 N x 5 cm = 20 N x 1 cm = 0.2 N.m
Les caractéristiques d'un moteur sont définies, entre autres, par un couple permanent sous un courant
permanent. Son échauffement est principalement le résultat de sa résistance ohmique parasite.
Le couple que tu souhaites est uniquement fonction du courant (ampères) que tu lui injectes.
Il n'est pas simple d' injecter un courant constant dans un moteur qui peut être bloqué ou en
rotation par ce que quand il est en rotation, il se comporte comme une dynamo, il va produire
une tension qui va s'opposer à celle de l'alimentation qui fournit le courant.
Donc si avec 2 ou 3 volts moteur bloqué, tu vas injecter le courant souhaitable, si tu le lâches
il va falloir monter la tension à 12 volts par exemple pour garder le même couple
(ou continuer à monter la bouteille d'eau ...). Pour cela on conçoit une alimentation en courant.
Tu règles le courant et elle se débrouille pour délivrer ce courant que tu la mettes en court circuit
ou que tu lui branches une ficelle. Les alimentations en courant de conception simple, chauffe.
Les plus élaborées qui ne chauffent pas, sont à découpage appelées aussi PWM ou à modulation de largeur
d'impulsion. On doit trouver des modules pwm pour quelques euros.
Un Dunkermoteur en chine doit faire 50 E, on trouve des servomoteurs comme chez cncdrive
de 150 W pour 111 E

 

[stanloc]

Merci pour les documents, c'est simple ! mais bon si ça se vend ... inox: alimentaire... pharmacie $$$

Un couple c'est une force multipliée par un bras de levier.
tu peux le mesurer avec le principe du treuil: une poulie fixée sur l'arbre de ton dispositif, son
rayon représente le valeur du bras de levier. Tu enroules quelques tours de fil fin (nylon pêche)
au bout duquel tu accrocheras un poids réglable, comme une bouteille d'eau que tu remplies
au besoin et que tu pèses au final. La force sera la conséquence de la gravité, 1 Kgp = 10 N
Exemple: 0.400 Kg d'eau par 5 cm de rayon.
4 N x 5 cm = 20 N x 1 cm = 0.2 N.m
Les caractéristiques d'un moteur sont définies, entre autres, par un couple permanent sous un courant
permanent. Son échauffement est principalement le résultat de sa résistance ohmique parasite.
Le couple que tu souhaites est uniquement fonction du courant (ampères) que tu lui injectes.
Il n'est pas simple d' injecter un courant constant dans un moteur qui peut être bloqué ou en
rotation par ce que quand il est en rotation, il se comporte comme une dynamo, il va produire
une tension qui va s'opposer à celle de l'alimentation qui fournit le courant.
Donc si avec 2 ou 3 volts moteur bloqué, tu va injecter le courant souhaitable, si tu le lâches
il va falloir monter la tension à 12 volts par exemple pour garder le même couple
(ou continuer à monter la bouteille d'eau ...). Pour cela on conçoit une alimentation en courant.
Tu règles le courant et elle se débrouille pour délivrer ce courant que tu la mettes en court circuit
ou que tu lui branches une ficelle. Les alimentations en courant de conception simple, chauffe.
Les plus élaborées qui ne chauffent pas, sont à découpage appelées aussi PWM ou à modulation de largeur
d'impulsion. On doit trouver des modules pwm pour quelques euros.
Un Dunkermoteur en chine doit faire 50 E, on trouve des servomoteurs comme chez cncdrive
de 150 W pour 111 E

C'est bien sauf qu'il t'a fallu autant de lignes pour redire ce que j'avais écrit un peu plus haut :
A mon humble avis, il faut que l'électronique soit un générateur de courant. Avec le potar on règle ce courant ce qui détermine un couple et s'il y a une marge suffisante de tension la vitesse s'ensuivra?
Stan

maintenant il y a une autre solution représentée par certains modèles d'enrouleur. On a un "bête" moteur alimenté par une "bête" alimentation. On lui associe un bras de mesure qui actionne un contact. Lorsque le mou de papier est assez grand le bras a une position telle que le contact se ferme et le moteur est alimenté. Il enroule le papier jusqu'à ce que celui-ci se tende et relève le bras ce qui entraîne l'ouverture du contact et le moteur s'arrête jusqu'au cycle suivant.
J'avais un plotter BENSON qui utilisait du papier en rouleau. Là c'était la bobine débitrice qui était motorisée selon ce principe. Le contact était une ampoule contenant du mercure Quelle HORREUR

 

[JuliusCo]

Vous êtes d'accord c'est déjà le principal !
En effet Stanloc le système de balancier que tu décris correspondrait au deuxième modèle que j'ai mis en photo.

Gaston pour un servomoteur il faut nécessairement un contrôleur, non ?

 

[gaston48]

Non, celui dont je te parle est une moteur continu à balais. il sont à la base plus chère
car mécaniquement mieux construit (roulements), aimants plus puissant, rotor hélicoïdal
souvent 4 balais. Ensuite à l'arrière, viennent sur option se greffer un composant qui
assure la fonction "servo" du moteur: tachymétrie, codeur incrémental etc...
Ensuite tu peux trouver un package complet servo ac brushless + drive numérique
intelligent alimenté sur secteur, que tu configures en régulation de couple.
dans les 300 E sur Ali...