Guide Motion Control du GIMELEC - Ministère de l'Éducation ...

3- L’entraînement
3-4- Les moteurs
En plus de la réalisation de l’autopilotage, ce capteur permettra :
■■de mesurer la vitesse du servomoteur ,
■■de mesurer la position de l’arbre du moteur pour le régulateur de position
et pour le contrôleur chargé de réaliser l’application.
Les Figures simplifiées 39 et 42 ne comportent que deux paires d’aimants.
On voit distinctement la succession des pôles sud (rouge) et nord (vert),
mais, dans la pratique, le nombre de paires de pôles varie de 2 à 10.
Suivant la disposition des aimants, les caractéristiques de la machine varient
et certaines dispositions sont plus coûteuses.
Sonde de température
Le choix du constructeur se fera sur les critères de performances et de
prix.
Pour des applications qui nécessitent des couples élevés et un entraînement
direct, certains constructeurs proposent des «moteurs couple».
Le rotor est une couronne comportant les aimants qui vient se monter par
frettage sur l’arbre de la machine et le stator est fixé au bâti de la machine.
Ce type de moteur est utilisé dans des applications spécifiques, comme par
exemple des tables rotatives.
Irrégularités de couple d’un servomoteur synchrone
Figure 43 Inclinaison des bobinages
du stator d’un servomoteur
La valeur élevée du champ magnétique dans l’entrefer du servomoteur
introduit des variations de couple préjudiciables à un fonctionnement régulier
à très basse vitesse.
En effet les aimants tendent à se positionner en face des pièces polaires et
on obtient des oscillations de couple. Ce phénomène est connu sous le
nom de couple d’encoches ou, en anglais, cogging torque.
Les fabricants peuvent atténuer fortement ce phénomène par plusieurs
artifices, soit en inclinant les aimants suivant une génératrice du rotor, soit
en disposant plusieurs aimants décalés suivant la génératrice du rotor, soit
en inclinant le bobinage au stator. La Figure 43 illustre cette réalisation.
Noter la sonde de température collée sur le bobinage pour la protection
thermique du moteur.
E
R et X
Figure 44 Modèle pour une phase
de la machine
V
Équations d’un moteur synchrone
Le modèle de la machine synchrone fonctionnant en régime linéaire est le
modèle de Behn-Eschenbourg tel que représenté Figure 44 pour une phase
de la machine.
La tension V est la tension d’alimentation et la tension E la force électromotrice,
le rectangle représente la réactance synchrone de la machine et la
résistance d’une phase.
La Figure 45 est la représentation vectorielle des tensions et courants dans
cette phase.
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