Electronique d'un Vireur / Positionneur maison

Bonjour à tous

Je suis récemment tombé sur une vidéo très intéressante concernant la construction d'un positionneur/vireur de soudage.
J'avais pensé m'en inspirer très largement mais je comptais utiliser comme moyen d'entrainement un moteur d’essuie glace qui possède déjà son réducteur.
Dans la vidéo citée, l'auteur ne dit rien à propos de la partie électronique de sa construction.
De mon coté, afin de faire varier la vitesse de ce moteur, je pensais utiliser un dispositif PWM.
Seulement voila, il semble que ce genre de montage fait varier la tension pour faire varier la vitesse
ce qui est problématique étant donné que je souhaite conserver le couple au maximum...
Dîtes moi si je me trompe:confused:.
Je sais bien que je ne pose pas la question sur le site le plus compétent en la matière, mais au vu de la compétence de certains membres de soudeurs.com dans
ce domaine et vu qu'il s'agit d'un positionneur, je tente le coup !

Quelqun sur le forum aurait-il donc en tête un dispositif électronique qui permette de faire varier la vitesse d'un moteur DC 12V (0-100%) sans perte de couple significative ?

Bonjour,
La théorie :

La variation de la vitesse de rotation s'obtient par une variation de la tension moyenne, car la force contre électromotrice d'un moteur à courant continu appelée FCEM (Volts) est une fonction linéaire (ou presque) de sa vitesse de rotation et du courant I (Ampères) qui le traverse. En supposant l'alimentation en tension idéale Ve = constante quelle que soit la charge demandée ; le moteur tournera à la vitesse ou l'équilibre se fera entre Ve de l'alimentation et la FCEM du moteur. Or la FCEM (Volts) est égale à K * Vm + R * I sachant que K représente une constante du moteur (exprrimée en V / 1000 t/mn) , Vm représente la vitesse de rotation en tours/minute, et R (Ohms) représente sa résistance interne, et I représente l'intensité qui le traverse.
La résistance d'un moteur d'essuie glaces est assez faible de l'ordre de 0.2-0.3 Ohms cela veut dire que s'il est alimenté par une tension constante et bien sa vitesse ne variera pas beaucoup si le courant qui le traverse varie de quelques Ampères. Le couple baissera avec la vitesse également, mais pas énormément non plus.
Maintenant si cette petite perte de couple associée n'est pas tolérable, la solution est de passer par un vrai variateur de vitesse, car une simple variation de la tension d'alimentation qu'elle soit linéaire ou générée par PWM ne vous suffit pas, car vous voulez conserver l'intégralité du couple moteur. Il faut donc pouvoir obtenir le courant maximum du moteur quelle que soit sa vitesse de rotation.

En pratique :
Ne sachant pas exactement les caractéristiques du moteur que vous avez, je vous suggère d'essayer le variateur suivant à 34 € :
https://www.amazon.fr/s/?ie=UTF8&keywords=variateur+de+vitesse+dc&tag=googhydr0a8-21&index=aps&hvadid=185259920616&hvpos=1o1&hvnetw=g&hvrand=5374934087516379697&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=b&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvlocint=&hvlocphy=9055792&hvtargid=kwd-307335517144&ref=pd_sl_8nmkqbl5ix_b
Malheureusement le peu de caractéristiques données ne permet pas de dire si ce variateur compense le courant d'induit et il ne faut pas oublier d'ajouter une alimentation en courant continu.


Si vous voulez être certain d'avoir une vitesse stable et le couple maximum prenez un vrai variateur par exemple le PARKER 512C-16-00-00-00 disponible chez RadioSpares à Beauvais :
512C-16-00-00-00 | Controleur de moteur c.c. Monophase, 110 → 115, 220 → 240, 380 → 415 V, 16 A | Parker
Évidement cette solution est un peu plus onéreuse 371.79€ HT pour le VRAI variateur qui conservera la vitesse stable et le couple (dans les limites de performances du moteur et des 16A du variateur).
En alimentant via un transformateur 110VAC vous pouvez mettre un moteur 24VDC et vous aurez le maximum de vitesse et de couple. Ne pas oublier de régler la tension maximum du variateur avec le potentiomètre P7 pour ne pas trop envoyer de tension au moteur. Régler les autres potentiomètres à l'aide de la documentation en Français ! Yes !

J'ai rappelé la théorie pour bien expliquer que n'importe quel variateur courant continu AVEC compensation RI convient.

Dans la vidéo il utilise un variateur dont il remplace le potentiomètre mono tour par un multi tours de 10 tours, acheté sur ebay, afin d'avoir un neutre central et 5 tours dans un sens ou dans l'autre pour régler la vitesse de rotation précisément et il garde le réducteur pour ne pas avoir à en usiner un, vous pouvez aussi remplacer le potentiomètre par un multi tours pour plus de précision...

Bonnes soudures et joyeux Noël !!!

Bonsoir knoff,

Merci pour votre échange de savoir
Bonnes fêtes de fin d’année

Bien cordialement

Bonjour,
@Knoff;
Merci pour toutes ces infos, c'est très clairement expliqué. Quand j'ai ouvert ce post; je ne connaissais pas encore la caractéristique du rapport entre la vitesse et la Fcem du moteur. Le fait que cela soit linéaire m'arrange beaucoup, et simplifie pas mal les choses pour "imaginer" la vitesse de rotation que je pourrai obtenir avec ce moteur d'essuie glace.
J'ai acheté il y a quelques jours ce variateur, je le voulais avec affichage pour savoir ou j'en suis et il a des caractéristiques suffisantes pour mon moteur. J'avais, comme vous, vu le modèle aux alentours de 34€ mais il n'as pas été "l'élu":p parce que d'une part la fonction CW/CCW n'est pas primordiale pour moi (si ça devait être le cas je bidouillerai un pont en H maison) mais aussi parce q'il coûte deux fois le prix de celui que j'ai retenu et que je n'étais pas encore certain que la PWM était un bon choix. Dans la vidéo que je cite plus haut, le montage électronique ne se limite pas à un dispositif Pwm, on y voit aussi un autre élément dont je ne connais rien et cela a suffit à me faire douter de la pertinence de la Pwm pour mon cas.... j'ai décider de tenter quand même mais de limiter les frais.
En ce qui concerne l'alimentation à courant continu, j'ai récupérer une alimentation de PC portable en 12V à la puissance suffisante.:)
Pour le reste, je pense utiliser un système d'engrenages de ma fabrication en ertalon et de courroie crantée afin d'augmenter le couple et réduire la vitesse de base du moteur mais également afin d' isoler la partie moteur /électronique de la haute fréquence du soudage TIG.
J'ai reçu mon variateur hier, je vais maintenant faire les essais pour dimensionner l’engrènement.
J'ai encore quelques incertitudes, notamment en ce qui concerne l'échauffement du moteur.. Serait-il nécessaire de le refroidir en fonctionnement ? Un moteur de fortes puissances (AC) est généralement refroidi à l'aide d'un ventilo entraîné par un axe traversant; mais je ne sais même pas si on peut dire si un moteur DC "Chauffe". SI c'est le cas, je peut fixer un ventilo de PC sur le moteur. Quel est votre avis?

Encore merci pour les infos et joyeux noël également !;)

Bonjour,

Cela devrait fonctionner, à ceci près que l'appellation "variateur" est un peu pompeuse, ce montage se contente de faire varier la tension de sortie, par modulation PWM, il n'y a pas de compensation de la charge. J'ai regardé attentivement les photos et je ne vois pas de potentiomètre pour régler la compensation. Donc la vitesse de rotation baissera un peu avec la charge, et la marge de couple dans les vitesses basses sera plus faible, on pourra faire caler le moteur plus facilement.

Au milieu de la vidéo on voit l'alimentation horizontalement et un variateur verticalement, il y a aussi le bloc bouton d'alimentation et la prise avec le fusible et il tient un potentiomètre, qu'il remplacera par un multi-tours pour avoir plus de précision, car il ne veut pas d'interrupteur d'inversion de sens alors il travaille avec un zéro central et à peine 130° dans chaque sens étaient insuffisants pour régler la vitesse.

C'est sur qu'il vaut mieux isoler de la HF, les circuits n'aiment pas en général et leur comportement peut devenir erratique, vitesse nulle ou maximale...
L'augmentation du rapport de réduction va dans le bon sens, plus la réduction sera importante et plus le système sera stable et moins le moteur chauffera.

Tous les moteurs chauffent, après suivant la charge demandée au moteur il sera nécessaire de le ventiler ou non. Sans avoir les caractéristiques du moteur on ne peut pas calculer, l'essai sera donc le moyen de déterminer l'utilité d'un ventilateur qui sera surement optionnel.

Bons essais et joyeux noël ! :o

Bonjour,
Pour avoir un fonctionnement sans compromis, il faut installer un véritable asservissement de vitesse.
Tout comme sur les voitures équipées d'un régulateur de vitesse : on mesure la vitesse et on donne "à boire au moteur" pour que celle_ci reste constante.
Tout le monde a fait ça sur autoroute avec un oeil sur la route, un autre sur le compteur de vitesse et le pied sur l'accélérateur ajuste la puissance du moteur pour que la vitesse reste constante en plat en descente ou en montée.
Ici il faut malheureusement une tachymétrie accouplée au moteur et un servomoteur de préférence.
On trouve cela à prix "raisonnable" sur ebay.com.
Les moteurs bas de gamme de type moteurs d'essuie-glace ne donnent pas un fonctionnement satisfaisant car ils n'ont pas assez de lames au collecteur.
J'ai installé ça sur la broche de mon tour, sur la broche de ma fraiseuse et sur un vireur pour le soudage.
Yann
Attention car un vireur de soudage est appelé à supporter un ensemble très lourd et très mal équilibré et le balourd va occasionner une variation importante de la puissance demandée au moteur.
Par ailleurs le retour de masse s'il est fait avec du frottement important, freinera le moteur qui devra âtre assez puissant pour cela.

Bonsoir,

Pour les questions en électronique j'ai quelques connaissances alors si je peux aider c'est avec plaisir.

Merci de votre soutien et Joyeux noël également !

Bien cordialement.