Non catégorisé

Le rotor du servomoteur est un aimant permanent. Le courant triphasé U/V/W contrôlé par le variateur forme un champ électromagnétique, et le rotor tourne sous l’action de ce champ. Le codeur intégré au moteur renvoie des signaux au variateur, qui ajuste l’angle de rotation du rotor en fonction de la valeur de retour par rapport à la valeur cible. La précision du servomoteur est déterminée par la précision du codeur (nombre de lignes). Qu’est-ce qu’un servomoteur ? Combien de types existe-t-il ? Quelles sont ses caractéristiques de fonctionnement ? A : Un servomoteur, également appelé moteur d’actionneur, est utilisé comme actionneur dans un système de contrôle automatique pour convertir le signal électrique reçu en déplacement angulaire ou en vitesse angulaire sur l’arbre moteur. Il se divise en deux catégories : les servomoteurs à courant continu et les servomoteurs à courant alternatif. Leur principale caractéristique est l’absence de rotation automatique lorsque la tension du signal est nulle et la vitesse diminue uniformément avec l’augmentation du couple. Quelle est la différence de fonctionnement entre un servomoteur à courant alternatif et un servomoteur à courant continu sans balais ? A : Le servomoteur à courant alternatif est plus performant, car il s’agit d’une vis à billes à commande sinusoïdale, ce qui réduit les pulsations de couple. Le servomoteur à courant continu est à onde trapézoïdale. Cependant, le servomoteur à courant continu est plus simple et moins cher. Servomoteur à courant alternatif à aimant permanent. Depuis les années 1980, avec le développement des circuits intégrés, de l’électronique de puissance et des variateurs de vitesse à courant alternatif, la technologie des servomoteurs à courant alternatif à aimant permanent a connu un essor considérable. Des fabricants d’équipements électriques renommés de divers pays ont lancé leurs propres servomoteurs et servomoteurs à courant alternatif et continuent de les améliorer et de les moderniser. Les servomoteurs CA sont devenus la principale orientation de développement des servomoteurs hautes performances contemporains, menaçant ainsi le système de servomoteur CC d’origine de disparaître. Dans les années 90, le système de servomoteur CA, utilisant une commande entièrement numérique pour servomoteurs à onde sinusoïdale, a été commercialisé à l’échelle mondiale. Le développement des servomoteurs CA dans le domaine de la transmission évolue constamment. Par rapport aux servomoteurs CC, les principaux avantages des servomoteurs CA à aimants permanents sont : (1) L’absence de balais et de collecteur garantit une fiabilité optimale et un entretien minimal. (2) La dissipation thermique du bobinage du stator est plus aisée. (3) Une faible inertie permet d’améliorer la rapidité de l’accouplement à soufflet. (4) Adaptation aux conditions de fonctionnement à haute vitesse et à couple élevé. (5) À puissance égale, un volume et un poids réduits. Servomoteur et moteur pas à pas Le servomoteur repose principalement sur l’impulsion de positionnement. En résumé, le servomoteur reçoit une impulsion et effectue une rotation correspondant à l’angle pour obtenir le déplacement. Le servomoteur a pour fonction d’envoyer des impulsions. Il envoie donc un nombre correspondant d’impulsions pour chaque angle de rotation, formant ainsi un écho, ou boucle fermée. Le système connaît ainsi le nombre d’impulsions envoyées au servomoteur et le nombre d’impulsions reçues en retour simultanément, ce qui lui permet de contrôler la rotation du moteur avec une grande précision et d’obtenir un positionnement précis, pouvant atteindre 0,001 mm. Le moteur pas à pas est un dispositif de mouvement discret, étroitement lié aux technologies de commande numérique modernes. Les moteurs pas à pas sont largement utilisés dans les systèmes de commande numérique domestiques actuels. Avec l’émergence des servomoteurs CA entièrement numériques, les servomoteurs CA sont également de plus en plus utilisés dans les systèmes de commande numérique. Afin de répondre aux tendances de développement du contrôle numérique, la plupart des systèmes de contrôle de mouvement utilisent des moteurs pas à pas ou des servomoteurs CA entièrement numériques. Bien que ces deux types de moteurs soient similaires en termes de mode de contrôle (chaîne d’impulsions et signal de direction) et de couplage flexible, ils présentent des différences majeures en termes de performances et d’applications. Comparons maintenant ces deux performances. Tout d’abord, la précision de contrôle est différente. L’angle de pas des moteurs pas à pas hybrides biphasés est généralement de 3,6° et 1,8°, tandis que celui des moteurs pas à pas hybrides cinq phases est généralement de 0,72° et 0,36°. Certains moteurs pas à pas hautes performances présentent un angle de pas encore plus faible. Par exemple, un moteur pas à pas pour machines-outils à marche lente produit par SCT présente un angle de pas de 0,09°. La société allemande BERGER LAHR a produit un moteur pas à pas hybride triphasé dont l’angle de pas est réglable à 1,8°, 0,9°, 0,72°, 0,36°, 0,18°, 0,09°, 0,072° et 0,036°, compatible avec l’angle de pas des moteurs pas à pas hybrides biphasés et triphasés. La précision de commande du servomoteur CA est garantie par le codeur rotatif situé à l’arrière de l’arbre moteur. Pour un servomoteur CA entièrement numérique Panasonic, par exemple, l’équivalent d’impulsion est de 360°/10 000 = 0,036° pour un moteur équipé d’un codeur standard à 2 500 lignes, grâce à la technologie quadruple fréquence utilisée dans le variateur. Pour un moteur équipé d’un codeur 17 bits, le variateur reçoit 217 = 131 072 impulsions par tour, soit une impulsion équivalente à 360 °/131 072 = 9,89 secondes. L’angle de pas de 1,8 ° de l’impulsion équivalente du moteur pas à pas est de 1/655. Deuxièmement, les caractéristiques à basse fréquence sont différentes. Les moteurs pas à pas à basse vitesse sont sujets aux vibrations à basse fréquence. Compte tenu de la fréquence de vibration, des conditions de charge et des performances du variateur, on estime généralement que la fréquence de vibration est la moitié de la fréquence de démarrage à vide du moteur. Ce phénomène de vibration à basse fréquence, déterminé par le principe de fonctionnement du moteur pas à pas, est très défavorable au fonctionnement normal de la machine. Lorsque les moteurs pas à pas fonctionnent à basse vitesse, il est généralement nécessaire d’utiliser une technologie d’amortissement pour surmonter ce phénomène, comme l’ajout d’amortisseurs au moteur ou la technologie de subdivision du variateur,

Un moteur à fréquence variable est un moteur fonctionnant en continu à 100 % de sa charge nominale, dans une plage de 10 % à 100 % de sa vitesse nominale, dans des conditions environnementales normales, et dont l’échauffement ne dépasse pas la valeur admissible de calibrage. Avec le développement rapide des appareils, la technologie de régulation de vitesse CA a été constamment perfectionnée. Les convertisseurs de fréquence, progressivement améliorés, offrent une bonne forme d’onde de sortie, un excellent rapport performances/prix et sont largement utilisés dans les machines CA. Par exemple, les gros moteurs utilisés pour le laminage de l’acier, les moteurs de table à rouleaux de moyenne et petite taille, les moteurs de traction pour le transport ferroviaire et ferroviaire urbain, les moteurs d’ascenseur, les moteurs de levage pour les équipements de levage de conteneurs, les moteurs de pompes à eau et de ventilateurs, les compresseurs et les moteurs d’appareils électroménagers, etc., utilisent tous des moteurs à variation de vitesse CA avec d’excellents résultats. Le moteur à variation de vitesse CA présente des avantages significatifs par rapport au moteur à variation de vitesse CC : (1) Facilité de régulation de vitesse et économie d’énergie. (2) Le moteur CA présente les avantages suivants : structure simple, petite taille, faible inertie, faible coût, facilité d’entretien et durabilité. (3) Possibilité d’augmenter la capacité pour un fonctionnement à haute vitesse et haute tension. (4) Possibilité de démarrage progressif et de freinage rapide. (5) Sans étincelle, antidéflagrant, forte adaptabilité à l’environnement. Moteur à fréquence constante Les moteurs à fréquence fixe font généralement référence à la fréquence fixe (50 Hz) à laquelle le moteur fonctionne sur le réseau électrique et ne peuvent pas être utilisés en modulation de fréquence. Leur structure diffère, car ils ne sont pas seulement un ventilateur de dissipation thermique. Différence entre un moteur à fréquence variable et un moteur à fréquence fixe pour lave-linge 1. Un lave-linge à variateur de fréquence permet d’ajuster la vitesse de lavage et de séchage en ajustant la tension, mais aussi en fonction du type et de la texture du linge, afin de choisir le débit d’eau, la durée de lavage et la vitesse de séchage appropriés. Grâce à son moteur à entraînement direct, le lave-linge à variateur de fréquence évite l’utilisation de courroies de transmission et d’autres pièces de transmission, ce qui réduit le taux de panne et le bruit du moteur. De plus, la technologie de conversion de fréquence permet de contrôler la vitesse du moteur tout au long du processus de lavage, ce qui permet non seulement d’économiser de l’énergie et de l’électricité, mais aussi de réduire l’endommagement des vêtements, leur enroulement et leur usure. 2. Une fois le lave-linge à fréquence fixe en marche, la vitesse du moteur reste constante jusqu’à son arrêt. Un fonctionnement continu à haute vitesse consomme non seulement de l’électricité, mais endommage également considérablement les vêtements, ce qui entraîne souvent des nœuds. Grâce à la simplicité de programmation du lave-linge à fréquence fixe, le processus de lavage est relativement simple et économique. Comparées aux lave-linge à fréquence fixe classiques, les lave-linge à conversion de fréquence sont plus chers, mais économes en énergie et offrent une lessive plus écologique et plus saine. 3. En termes d’efficacité de lavage, les progrès sont indéniables. Le moteur utilisé est un moteur à conversion de fréquence, ce qui se traduit par un réglage de la vitesse du tambour. Par exemple, si vous lavez peu de vêtements ou que le linge n’est pas trop sale, vous pouvez le laver à basse vitesse. Bien entendu, cette dernière consomme moins d’électricité. Le moteur des machines à laver traditionnelles est à vitesse fixe. Autrement dit, tant que l’appareil est sous tension, il tourne à une vitesse donnée, quel que soit le nombre de vêtements lavés. La consommation électrique est donc fixe. Par conséquent, la conversion de fréquence devrait être relativement économe en énergie.

Les moteurs à courant continu ont une large gamme d’applications et sont souvent utilisés dans des environnements difficiles, tels que l’humidité, les températures élevées, la poussière, la corrosion, etc. Par conséquent, outre une utilisation appropriée, leur protection est un élément indispensable du système de contrôle électrique, et une protection adéquate peut prolonger leur durée de vie. Cette protection assure le bon fonctionnement du moteur, prévient les dommages au moteur ou aux équipements mécaniques, et protège la sécurité des personnes. Leili vous explique en détail. 1. Précautions d’utilisation des moteurs à courant continu (1) Vérifiez que le collecteur est propre avant utilisation, qu’il ne présente aucun dommage mécanique ni trace d’étincelle. (2) Vérifiez que les balais ne sont pas trop usés, que la pression de serrage des balais est adéquate (généralement de 150 à 200 g/cm³) et que l’orientation du porte-balais est conforme aux symboles indiqués. (3) L’étincelle sur le collecteur pendant le fonctionnement ne doit pas dépasser 1/4 à 1/2. 2. Durée de protection du moteur à courant continu (1) Protection mensuelle : vérifiez les balais de charbon et les redresseurs, effectuez un nettoyage minutieux et remplacez la grille du ventilateur si nécessaire. Vérifiez le bon fonctionnement des bagues collectrices, des moteurs à courant continu et des collecteurs, ainsi que l’épaisseur du câblage des bornes et des composants. Vérifiez la présence d’eau dans l’armoire électrique principale et le moteur à courant continu. (2) Protection trimestrielle : vérifiez les roulements (température, bruit, vibrations et bruit). Vérifiez l’isolation à la terre à l’aide d’une table vibrante (au moins 2 mégohms). (3) Tous les six mois : nettoyez le redresseur et les bobinages à l’air sec. Vérifiez l’articulation électrique et toutes les vis. En hiver, pour maintenir la température du moteur, la tension d’excitation suivante (30-50 V) peut être appliquée. 3. Mesures de protection des moteurs à courant continu (1) Protection contre les courts-circuits Lorsqu’un court-circuit est causé par une détérioration de l’isolation des enroulements et des fils du moteur, par un endommagement de l’appareil de commande et de la ligne, ou par une mauvaise manipulation de la ligne, la protection contre les courts-circuits permet de couper rapidement l’alimentation. Les dispositifs de protection contre les courts-circuits les plus couramment utilisés sont les fusibles et les disjoncteurs automatiques. (2) Protection contre les sous-tensions Lorsque la tension du réseau diminue, le moteur fonctionne en sous-tension. La charge du moteur restant inchangée, le couple moteur diminue et le courant de l’enroulement statorique augmente, ce qui affecte le fonctionnement normal du moteur, voire l’endommage. La protection contre les sous-tensions est assurée par des contacteurs et des relais électromagnétiques. Les fusibles et les relais thermiques ne protègent pas contre les sous-tensions, car lorsque le moteur fonctionne en sous-tension, la tension de l’enroulement statorique augmente. L’augmentation de la tension de l’enroulement statorique n’étant pas suffisante pour activer le fusible et le relais thermique, ces deux dispositifs ne peuvent assurer la protection contre les sous-tensions. (3) Protection contre les pertes de tension Lorsque le réseau électrique est interrompu brutalement lors du fonctionnement d’une machine de production, le dispositif de protection doit garantir le fonctionnement de la machine après son redémarrage afin d’éviter tout accident corporel ou matériel. Cette protection est la protection contre les pertes de tension (zéro tension). Les dispositifs électriques assurant cette protection sont les relais de sécurité et les relais intermédiaires. (4) Protection contre les faibles champs magnétiques Le dispositif de protection assure le fonctionnement du moteur à courant continu sous une certaine intensité de champ magnétique. Ainsi, le champ magnétique ne s’affaiblit pas ou ne disparaît pas. La vitesse du moteur n’augmente pas rapidement, et des phénomènes de vol peuvent même se produire. Dans le circuit d’excitation du moteur à courant continu, un relais de faible magnétisation (relais de sous-magnétisation) est connecté au moteur. La protection magnétique faible peut être réalisée en ajoutant un relais magnétique faible (c’est-à-dire un relais de sous-intensité) en série. Principe de fonctionnement d’un relais de sous-intensité : lors du démarrage et du fonctionnement d’un moteur à courant continu, lorsque le courant d’excitation atteint la valeur d’action du relais de sous-intensité, celui-ci absorbe le courant et ferme les contacts normalement ouverts du circuit de commande, permettant ainsi au moteur de démarrer ou de fonctionner normalement. En revanche, lorsque le courant d’excitation diminue fortement ou disparaît, le relais de sous-intensité se déclenche et les contacts normalement ouverts se brisent, coupant ainsi le circuit de commande. La bobine du contacteur est alors désactivée et le moteur s’arrête. Lorsque le courant d’excitation diminue fortement ou disparaît, le relais de sous-intensité se déclenche et son contact normalement ouvert se brise, coupant ainsi le circuit de commande. (5) Protection contre les surcharges Lorsque la charge du moteur est trop importante, que les démarrages sont fréquents ou que la phase est coupée, le courant du moteur dépasse son courant nominal pendant une longue période, ce qui réduit sa durée de vie ou l’endommage. En cas de surcharge du moteur, la protection contre les surcharges est la mesure à prendre pour couper l’alimentation. (6) Protection contre les surintensités Ce dispositif de protection permet de limiter le courant de démarrage ou de freinage du moteur afin qu’il fonctionne en dessous du courant de sécurité, sans endommager le moteur ni les équipements mécaniques. En général, un relais électromagnétique de surintensité est utilisé pour assurer la protection contre les surintensités. En cas de surintensité, des résistances supplémentaires sont intégrées à l’enroulement d’induit du moteur à courant continu et à l’enroulement du rotor du moteur asynchrone triphasé à rotor bobiné afin de limiter le courant de démarrage ou de freinage du moteur. Un court-circuit de ces résistances pendant le démarrage ou le freinage peut entraîner un courant de démarrage ou de freinage important. Dans ce cas, une surintensité est fréquente. Méthode de mise en œuvre de la protection contre les surintensités : la bobine du relais électromagnétique de surintensité est connectée en série au circuit principal et son contact normalement fermé au circuit de commande. Lorsque la valeur de surintensité du moteur atteint la valeur limite du relais, son

Moteur pas à pas à engrenages Structure : Un motoréducteur pas à pas est un moteur pas à pas standard dont l’arbre de sortie est relié à un réducteur. Ce réducteur fournit un couple élevé et une faible vitesse de sortie grâce à une transmission par réducteur. Caractéristiques : Il offre un couple élevé, une faible vitesse et un positionnement précis. Un réducteur permet d’obtenir un couple de sortie plus élevé pour les applications nécessitant un contrôle précis de la position et des charges plus importantes. Applications : Robotique : Les micromoteurs pas à pas à engrenages sont souvent utilisés dans les articulations et les actionneurs de robots. Le robot nécessitant un contrôle précis de la position et un mouvement stable, ces moteurs fournissent un couple élevé grâce à l’engrenage pour supporter les charges mécaniques tout en maintenant une résolution de pas précise pour un contrôle précis de l’attitude et du mouvement. Machines-outils à commande numérique (CNC) : Dans les machines-outils à commande numérique, les moteurs pas à pas à engrenages sont utilisés pour contrôler la position de l’outil, des tables et des autres pièces mobiles. Ils fournissent un couple suffisant pour gérer les opérations de coupe et d’usinage, et garantissent le maintien précis de la pièce pendant l’usinage. Systèmes de convoyage : Dans les systèmes de convoyage automatisés, un moteur pas à pas avec réducteur peut être utilisé pour contrôler le mouvement et l’arrêt des bandes transporteuses, ainsi que pour positionner les objets si nécessaire. Les systèmes de livraison nécessitant souvent un positionnement précis des objets et des arrêts/démarrages rapides, le couple élevé de ces moteurs est très précieux dans ces applications. Dispositifs médicaux : Les réducteurs pas à pas offrent un large éventail d’applications dans les dispositifs médicaux, notamment le contrôle de mouvement des bras robotisés à rayons X, le contrôle des articulations des robots chirurgicaux et le positionnement précis des dispositifs de distribution de médicaments. Machines de découpe et de gravure laser : Dans les équipements où les outils laser doivent être positionnés avec précision pour la découpe et la gravure, les moteurs pas à pas à engrenages peuvent fournir le contrôle précis requis pour garantir des résultats de découpe et de gravure de haute qualité.   Moteur pas à pas hybride Structure : Le moteur pas à pas hybride combine les deux principes de l’aimant permanent et de la réluctance variable. Le rotor est généralement constitué d’un aimant permanent et d’un enroulement sur le stator. Caractéristiques : Il offre un couple et une vitesse élevés, ainsi qu’une résolution de pas relativement élevée. Il est plus flexible que les moteurs pas à pas à aimant permanent pour les applications où couple, vitesse et précision doivent être équilibrés. Applications : Machines-outils à commande numérique (CNC) : Sur les machines à commande numérique, un servomoteur pas à pas hybride est utilisé pour contrôler la position de l’outil et de la table. Grâce à leur haute précision et à la fluidité de leurs mouvements, ces moteurs sont essentiels au contrôle des processus d’usinage tels que la gravure, la découpe, le fraisage, etc. Équipements médicaux : Les moteurs pas à pas hybrides jouent un rôle essentiel dans les équipements médicaux, notamment pour les pièces mobiles des équipements d’imagerie médicale, le positionnement des équipements de distribution de médicaments, le contrôle des articulations des robots chirurgicaux, etc. Dans ces applications, un contrôle de mouvement fiable et précis est essentiel pour la sécurité des patients et les résultats thérapeutiques. Automatisation et robotique : Dans le domaine de l’automatisation industrielle et de la robotique, les moteurs pas à pas synchrones hybrides sont souvent utilisés dans les articulations et les actionneurs de robots, ainsi que dans les systèmes d’automatisation nécessitant un contrôle très précis. Ces moteurs offrent de bonnes performances dynamiques et une bonne précision de positionnement. Équipements expérimentaux et instruments de recherche scientifique : Dans les équipements de recherche scientifique et expérimentaux, le besoin d’un contrôle de mouvement de haute précision est très courant. Les moteurs pas à pas hybrides sont utilisés pour le déplacement et le réglage des échantillons dans des équipements tels que les plateformes de microscope et les plateformes expérimentales pour divers tests et observations. Instruments de précision et équipements optiques : Un contrôle de position de haute précision est essentiel à la performance des instruments de précision et des équipements optiques. Les moteurs pas à pas hybrides sont utilisés dans les télescopes, les équipements laser, les spectromètres et autres équipements pour garantir un mouvement stable et un positionnement précis. Impression 3D et prototypage rapide : Dans le domaine de l’impression 3D et du prototypage rapide, les moteurs pas à pas hybrides sont utilisés pour contrôler la position des têtes d’impression et des tables afin de permettre des processus d’impression et de fabrication complexes. Moteur pas à pas à aimant permanent Structure : Le moteur pas à pas PM est doté d’un aimant permanent sur le rotor et d’une bobine électromagnétique sur le stator. Lorsqu’elle est alimentée, la bobine électromagnétique génère un champ magnétique qui interagit avec l’aimant permanent du rotor, entraînant ainsi le mouvement pas à pas. Caractéristiques : Relativement simple et économique, il convient aux applications nécessitant un couple modéré et des vitesses faibles. Cependant, les performances peuvent être limitées à des vitesses et des charges élevées. Applications : Imprimantes et traceurs : Les moteurs pas à pas à aimant permanent sont souvent utilisés dans les imprimantes et les traceurs pour contrôler la position de la tête d’impression. Ces moteurs offrent une précision suffisante pour garantir des impressions ou des dessins précis, tout en étant adaptés à des vitesses et des charges relativement faibles. Automatisation de petites tâches : Pour certaines petites tâches d’automatisation, telles que les portes automatiques, les distributeurs automatiques, les présentoirs automatiques, etc., les moteurs pas à pas à aimant permanent peuvent assurer un contrôle de positionnement et de mouvement modéré. Appareils électroménagers : Les moteurs pas à pas à aimant permanent sont largement utilisés dans certains appareils électroménagers, tels que le plateau rotatif d’un four à micro-ondes, la commande du bac de lavage d’une machine à laver et le système de levage du panier