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LES MOTEURS PAS A PAS Moteur à aimant permanent Moteur à réluctance variable Moteur hybride Lexique Animation « flash » (P. ABATI) Cliquer sur lun des.

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2 LES MOTEURS PAS A PAS Moteur à aimant permanent Moteur à réluctance variable Moteur hybride Lexique Animation « flash » (P. ABATI) Cliquer sur lun des carrés selon votre choix CLICK G. DAQUINO/C.PALADINO CLICK

3 MOTEUR A AIMANT PERMANENT 1/5 -dune partie fixe (stator) constituée de deux noyaux ferromagnétiques. - dune partie mobile (rotor) constituée par un aimant. NS Sur ces noyaux, on trouve des bobines; ce sont donc des électroaimants. On peut légèrement augmenter le nombre délectroaimants (3 ou 4) afin dobtenir une meilleure résolution. Elle est cependant limitée. N S Lorsquun courant électrique traverse une bobine, un champ magnétique est créé (règle du « tire-bouchon »). Le rotor saligne sur lélectroaimant. Le couple est assez élevé. Le moteur se compose :

4 MOTEUR A AIMANT PERMANENT 2/5 Mode Plein pas Fonctionnement sur une phase Les bobines sont alimentées lune après lautre. Pour une rotation dans le sens horaire, la séquence est : B1 B2 I+ 0 0 I+ B2 B1 Si l on veut changer le sens de rotation, on inverse lordre de la séquence. N S NS I- 0 0 I- N S SNSN N S NSNS S N NS N S SNSN

5 MOTEUR A AIMANT PERMANENT 3/5 Mode Plein pas Fonctionnement sur deux phases (couple maximal) Les bobines sont alimentées simultanément. Pour une rotation dans le sens horaire, la séquence est : B1 B2 I+ I- I+ I- I+ I- Si l on veut changer le sens de rotation, on inverse lordre de la séquence. B1 B2 N S N S SNSN N S NSNS S N N S NSNS N S SNSN N S N S SNSN

6 MOTEUR A AIMANT PERMANENT 4/5 Mode Demi-pas Le fonctionnement est une fusion des deux précédents. On alterne lalimentation dune phase et de deux phases. B1 B2 Pour une rotation dans le sens anti-horaire, la séquence est : B1 B2 0 I- I- I- 0 I- I+ Si l on veut changer le sens de rotation, on inverse lordre de la séquence. 0 I+ I+ I+ 0 I+ I- S N NS N S NSNS N S NSNS N S N S NSNS NS N S SNSN N S SNSN N S SNSN S N NS

7 MOTEUR A AIMANT PERMANENT 5/5 Dans ce type de moteur, le stator comporte 2 bobines sur chaque noyau. Les deux bobines ont (en général) un point commun. Ce moteur est utilisé quand on ne dispose pas dune alimentation symétrique. On nalimente jamais deux bobines sur le même noyau en même temps. Alimentation unipolaire Lapplication dun courant dans la deuxième bobine entraîne un champ Sud - Nord. S N Lapplication dun courant dans la première bobine entraîne un champ Nord – Sud. N S

8 MOTEUR A RELUCTANCE VARIABLE 1/5 Le stator est constitué par des bobines. On représente ici 3 bobines : B1-B1/ B2-B2/ B3-B3 Lorsque lon alimente une bobine (ici B2), celle-ci crée un champ magnétique. Les lignes de champ passent plus facilement dans le fer que dans lair car la perméabilité magnétique du fer est beaucoup plus grande. B1 B3 B2 B3 Le rotor est en fer doux non aimanté. Il est muni de dents.

9 MOTEUR A RELUCTANCE VARIABLE 2/5 Le rotor étant monté sur un axe de rotation, B1 B3 B2 B3 il tourne de manière à aligner 2 dents (les plus proches) sur la bobine alimentée (ici B2). Cest la règle du flux maximum

10 MOTEUR A RELUCTANCE VARIABLE 3/5 Si on alimente la bobine B3, le rotor se déplace, pour aligner une paire de dents (la plus proche) sur cette bobine. B1 B3 B2 B3 Si on alimente la bobine B1, un nouveau déplacement se produit. Et ainsi de suite.

11 MOTEUR A RELUCTANCE VARIABLE 4/5 B1 B3 B2 B3 La commande du moteur est relativement simple, elle se fait en alimentant successivement les bobines. Le sens du champ magnétique est quelconque. Le sens du courant na aucune influence. Donc la polarisation des bobines peut se faire dans les deux sens.

12 B1 B3 B2 B3 MOTEUR A RELUCTANCE VARIABLE 5/5 La résolution dépend du nombre de dents du rotor (ici 4) et du nombre de paire de pôles du stator (ici 3) Ici, cest un moteur à 12 (4x3) pas par tour. Si l on double le nombre de dents, on double la résolution: 24 pas par tour. On voit donc quun moteur à réluctance variable peut avoir une grande résolution, mais le couple est faible, en particulier à larrêt, quand aucune bobine nest alimen- tée (couple nul).

13 MOTEUR HYBRIDE 1/2 Le moteur hybride regroupe les avantages du moteur à aimant permanent (couple) et ceux du moteur à réluctance variable (résolution). Le stator est constitué de bobines comme les autres types de moteurs Le rotor est un empilement, sur un même axe, de 2 (ou plus) aimants circulaires munis de dents La commande est identique à celle du moteur à aimant permanent.

14 MOTEUR HYBRIDE 2/2 La figure représente les 2 rotors développés. On voit que la commutation du courant dune bobine vers une autre, décalée de 90 degrés, provoque le dépla- cement du rotor dun pas. Ici le pas vaut 3,6 °. La résolution est donc de 100 pas par tour. Avant Après

15 Lexique 1/2 Rotor: cest la partie mobile, qui tourne autour dun axe de rotation. Stator: cest la partie fixe, constituée délectroaimants Phase: une ou plusieurs bobines alimentées simultanément Réluctance: cest le quotient de la force magnétomotrice dun circuit magnétique par le flux dinduction qui le traverse ( synonyme : résistance magnétique). Dans un moteur à réluctance variable, le rotor se déplace de manière à présenter une résistance minimale au passage du flux magnétique; cest la règle du flux maximal. Résolution: cest le nombre de pas par tour dun moteur pas à pas. Certains constructeurs indiquent langle de pas. Exemple: un moteur dont langle de pas vaut 3,6° a une résolution de 100 pas par tour.

16 Lexique 2/2 Alimentation unipolaire: les bobines sont traversées par un courant qui est toujours dans le même sens. La commande dune phase ne nécessite quun seul transistor mais il faut 2 bobines sur chaque noyau pour pouvoir polariser les électroaimants dans les 2 sens. Alimentation bipolaire: les bobines sont traversées par un courant qui peut changer de sens, ce qui permet de changer la polarité de lélectroaimant. Chaque phase est commandée par un " pont en H " (4 transistors).


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