Pourquoi l'utilisation d'un contrôleur de moteur peut-elle être un avantage même pour un moteur à courant continu ?

Sujet :

Les moteurs CC à balais peuvent fonctionner directement sur une alimentation électrique (ou une batterie).

• Quel est l'avantage si un contrôleur de moteur est utilisé par un moteur CC à balais ?

Solution :

Les moteurs sont souvent utilisés en combinaison avec un contrôleur de moteur. Dans le cas d'un moteur sans balais, c'est même obligatoire.  Cependant, dans le cas d'un moteur à courant continu à balais, le fonctionnement directement à partir d'une source de tension ou d'une batterie est également possible. Si la tension est réglable, la vitesse peut également être modifiée. La question se pose donc de savoir pourquoi l'utilisation d'un contrôleur de moteur peut encore être utile pour un moteur à balais et quels avantages en découlent?

Les avantages et possibilités suivants résultent de l'utilisation d'un contrôleur de moteur (par exemple maxon's ESCON product line):

• Amélioration de la stabilité de la vitesse
  (par exemple en cas de changement de charge)
  
  
• Réglage simple de la vitesse et commande de la vitesse
  (par exemple, par un potentiomètre, une valeur de consigne analogique ou des valeurs de vitesse configurées fixes).
  
  
• Limitation de la vitesse configurable
  
  
• rampes d'accélération et de décélération configurables
  
  
• Limitation de couple configurable
  (basée sur les limites de courant)
  
  
• Activation/désactivation simple du variateur
  (par exemple, par un signal numérique ou un commutateur sans mise hors tension complète) 
  
  
• Signaux de retour sur la vitesse réelle ou le courant du moteur
  
  
• Protection de la bobine du moteur en cas de surcharge basée sur un modèle thermique du moteur permettant des périodes de surcharge de courte durée et prenant en compte les limites thermiques du moteur.

Aspect particulier : Protection du moteur et fusible

Un simple fusible n'est pas en mesure de protéger le bobinage d'un moteur à courant continu de manière fiable dans la plupart des applications :

• Si le bobinage du moteur doit être protégé en cas de surcharge ou même de blocage de l'arbre, le calibre du fusible (ou la limite de courant d'une alimentation) peut au maximum correspondre à la valeur du "courant nominal" spécifié du moteur. L'inconvénient d'un tel fusible ou d'une telle limite de courant "sûr" est que la dynamique élevée d'un moteur n'est pas disponible pour les accélérations ou décélérations rapides (qui exigent des pics de courant élevés et courts). Un autre problème est que les moteurs puissants ont généralement une résistance d'enroulement très faible, de seulement 1 Ohm ou moins. Par conséquent, des pics de courant élevés (I = U/R) se produisent lorsque la tension du moteur est appliquée spontanément (sans montée en puissance). Ces pointes de courant peuvent faire sauter et endommager le fusible dès le démarrage du moteur.
• Si le fusible a un courant nominal supérieur au "courant nominal" spécifié du moteur, il ne peut pas protéger le bobinage du moteur en cas de surcharge. S'il y a trop de frottement, de charge ou même de blocage de la mécanique sur une longue période, le bobinage du moteur peut surchauffer et être endommagé par la demande excessive de couple (= flux de courant).

Pour les moteurs à courant continu puissants et de haute qualité, l'utilisation d'une commande de moteur maxon est également conseillée du point de vue de la protection du moteur contre les surcharges.

• Avec un système de commande correctement configuré, il est possible de surcharger le moteur plusieurs fois pendant une courte période limitée, tout en protégeant le bobinage du moteur contre un défaut causé par un état de surcharge qui dure trop longtemps.
• Une surcharge délibérée est nécessaire dans de nombreuses applications, notamment lors d'une accélération ou d'un freinage rapide et dynamique de l'entraînement. Les moteurs maxon sont souvent surchargés par de tels états avec 3 à 5 fois le "courant nominal" spécifié. Les contrôleurs maxon rendent cela possible et évitent en même temps que le moteur soit endommagé en cas de dysfonctionnement mécanique (ou de blocage).

Choix du contrôleur de moteur ?

Pour les applications simples qui ne nécessitent qu'une régulation de la vitesse et du couple, on utilise généralement la série ESCON de maxon. Avec l'ESCON, la vitesse ou le couple peuvent être réglés via une valeur fixe, un potentiomètre, ou une valeur de consigne analogique ou MLI. Le moteur peut être démarré et arrêté par un signal numérique avec des rampes définies (et des limites de courant). La vitesse réelle ou le courant du moteur sont disponibles comme signaux de sortie analogiques si nécessaire.

Si le contrôleur doit être intégré dans un système de niveau supérieur et échanger des données via une interface (RS232, USB, CAN, EtherCAT), la série maxon EPOS4 peut être utilisée.

Vous trouverez ici un bref aperçu des différences entre les séries ESCON et EPOS :
-> ESCON or EPOS: What controller should I select?

Nos ingénieurs commerciaux et notre service technique se feront un plaisir de vous conseiller sur le contrôleur le mieux adapté à votre système. Cependant, pour cela, nous avons besoin de quelques détails sur les exigences de votre application :

• Type d'application ?
• Numéro d'article du moteur utilisé (ou prévu pour être utilisé) ??
• Tension d'alimentation existante ?
• Plage de vitesse requise ?
• Point de fonctionnement typique (vitesse, couple) ?
• Nécessité d'une interface bus ou non ?
• Conditions environnementales spécifiques ?