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

4- La conversion de puissance
4-1- Les variateurs
T1 T2 T3 T4 Position du
flux
1 0 0 0 1
0 0 1 0 2
0 1 0 0 3
0 0 0 1 4
2
Figure 86 «pas complet», position du flux
1
T1 T2 T3 T4 Position du
flux
1 0 1 0 1
0 1 1 0 2
0 1 0 1 3
1 0 0 1 4
1 4
3
4
Si les conditions de couple et d’inertie de la charge sont respectées, la vitesse
du moteur sera imposée par la fréquence de permutation des bobines.
L’inversion de la succession des étapes change le sens de rotation, sans
perte de pas.
Il en sera de même pour l’arrêt qui sera immédiat et le rotor restera figé
dans sa dernière position.
La succession représentée Figure 85 est la plus simple possible. Cette commande
est dite à «pas complet», c’est-à-dire que le rotor tourne d’un pas à
chaque ordre successif.
Le fonctionnement est discontinu et peut donner lieu à des phénomènes
de résonance et de bruit dans la machine.
La commande des transistors et l’orientation du flux dans la machine sont
représentées Figure 86.
Cette commande peut être améliorée en commandant deux enroulements
simultanément.
Le fonctionnement est toujours à «pas complet», mais le couple résultant
obtenu est augmenté de manière significative ( mutiplicateur 2 )
La commande des transistors et l’orientation du flux dans la machine sont
représentées Figure 87.
Pour limiter les bruits dans la machine, une solution simple consiste à
effectuer une commande en «demi-pas».
2 3
Figure 87 «pas complet» amélioré, position
du flux
T1 T2 T3 T4 Position du
flux
1 0 0 0 1
1 0 1 0 2
0 0 1 0 3
0 1 1 0 4
0 1 0 0 5
0 1 0 1 6
0 0 0 1 7
1 0 0 1 8
1
2 8
On multiplie ainsi par 2 les pas du rotor et le fonctionnement est notablement
amélioré, car la rotation est plus régulière.
La commande des transistors et l’orientation du flux dans la machine sont
représentées Figure 88.
Cette constatation conduit à une solution plus sophistiquée consistant à
alimenter les bobines par un signal pseudo sinusoïdal où chaque palier
correspond à une position du rotor.
Cette commande est désignée sous le nom micro-pas ou «micro-step» en
anglais.
Ce procédé permet de multiplier artificiellement le nombre de pas et de
réduire de manière très efficace l’irrégularité de rotation propre au moteur
pas-à-pas. Le bruit et les phénomènes de résonance sont éliminés.
Le facteur multiplicateur peut atteindre 500.
On obtient ainsi des moteurs / contrôleurs possédant plusieurs milliers de
pas.
La forme du courant pour une bobine est schématisée Figure 89.
3 7
4 6
5
Figure 88 «demi-pas», position du flux
Chaque pas successif est obtenu par une technique de découpage comme
figurée dans le cercle rouge.
Ce procédé ne se justifie que dans les basses vitesses, là où les pulsations
de couple sont les plus prononcées et préjudiciables à la régularité du fonctionnement.
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