Gestion de l'alimentation d'un moteur continu
Si vous vous interessez au modelisme ou à la robotique, vous serez tôt ou tard à utiliser des moteurs, généralement à courant continu. Il s'en suit que vous aurez besoin de faire varier sa vitesse.
Alors 3 solutions s'offrent à vous :
Nous verrons laquelle est la meilleure suivant votre cas (et celles à eviter absolument)
1. - Variation via un potentiometre
Comment ça marche ? On place le potentiomètre en série avec le moteur et on fait varier sa resistance de maniere à ce que, car U=R.I, la tension au bornes du moteur varie (même I partout car circuit série !).
Ou alors on place le potentiomètre en derivation autour du moteur. Cette fois on fait varier I (car U reste constant sur toutes les branches de deux noeuds).
Cette solution semble plutôt facile, vous ne trouvez pas ? Cependant la difference de puissance engendrée par le moteur à plein regime et à vitesse reduite se retrouve dans le potentiomètre, via la relation P=U.I (P en watts), ce qui implique dissipation plus ou moins excessive de courant transformé en chaleur, c'est à dire par effet Joule.
Cette solution est donc à eviter car implique une consommation d'energie inutile (il y a toujours une consommation liée à la resistance, même si le moteur tourne tres lentement). Cependant elle peut suffire dans une situation d'urgence.
2. - Variation via un transistor
Même principe, donc même inconvénients !
On realise le schema suivant :
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Ainsi en faisant varier la tension aux bornes du potar on fait varier la tension arrivant à la base du transistor. Celui-ci devient alors plus ou moins passant. Cette solution est mieux que la precedente mais il faut prendre en compte l'energie dissipée par le transistor (equipable d'un radiateur), alors.... |
3. - Principe PWM
C'est un principe totalement différent, qui requiert cependant un peu plus d'electronique (notamment un oscillateur). Le circuit d'alim. delivre un signal rectangulaire (0V-maximum). La fréquence de ce signal doit rester constante, mais pas son rapport cyclique. C'est à dire que pour faire varier la vitesse du moteur, on fera varier la longueur d'une impulsion pendant chaque période. Par exemple :
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Ici t est la période du signal, et l1 et l2 sont les longueurs des deux impulsions dans le temps. |
Le rapport cyclique est egal à 50% si la longueur de l'impulsion et egal à la moitié de la periode ; =20% si elle en représente 1/5. etc...
Ainsi cette methode n'implique une consommation que lorsque le moteur tourne, il n'y a pas de dissipation 'parasite'. Mais attention, cette methode peux avoir des difficultés avec certains types de moteurs. Mais grâce à quelques expérimentations, vous verrez vite ce qui vous convient.
La partie commande peut etre faite de plusieurs manieres possibles. Par exemple, un oscillateur suivi d'un compteur (piochez dans la famille cmos 4xxx !), ou un générateur de fonction avec rapport cyclique variable (type xr2206, etc...). La sortie finale du circuit commandera un transistor via une resistance, ce qui commutera le moteur ou non.
Cette derniere soluition reste la meilleure, surtout dans les systemes numériques, commandés par ordinateur ou non.
Réalisé par Aurélien R.
