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Utilisation de moteurs brushless comme servomoteurs puissant


70 réponses à ce sujet

#61 Oliver17

Oliver17

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Posté 28 juin 2018 - 12:23

C'était de l'humour ;)


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#62 cocothebo

cocothebo

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Posté 02 juillet 2018 - 11:35

Comme dit avant attention aux confusions,

Puisssance = Couple * vitesse de rotation.

 

On parle de moteur ici orienté modélisme, dans ce cas on se préoccupe pas (directement) du couple, on veut une puissance et vitesse (donc indirectement on a le couple hein ;)).

Pour un servomoteur on s'occupe du reste, on cherche une vitesse et un couple (d'ailleurs la vitesse est donnée à vide et le couple c'est celui de décrochage souvent)

 

De même, vu la formule du dessus, si on néglige les frottements, en théorie, même un moteur de 0.1W est capable de lever une charge de 12T au bout d'un bras de 10km...par contre ça sera long (et faut pas de frottement dans le réducteur).

Dans les servomoteurs c'est souvent d'ailleurs le cas, sur une même série on a un qui va vite mais pas très coupleux et un qui a plus de couple mais va moins vite.

 

Donc c'est pour ça en partant d'un moteur relativement puissant, mettons 50W (en sortie sur l'axe moteur, donc en entrée du contrôleur, il demandera surement dans les 60/70W), suivant la vitesse on aura un couple différent:

  • à 1 tour minute on a un couple de    477   Nm
  • à 10 tours minute on a                       47,7 Nm
  • à 0,1 tour minute on a                   4775     Nm

Bref le couple sera inversement proportielle à la vitesse de rotation, si on ne considère pas les frottements (ou à frottements égaux).

Bien sur le moteur risque de tourner plus vite donc il faut un réducteur, et plus on va réduire la vitesse plus il y aura des frottements et plus le couple diminuera donc.

 

Pour dimensionner à peu prêt tranquillement un moteur, il faut enlever 25% de la puissance absorbée par le moteur pour avoir la puissance mécanique sur son axe (dans le cas d'un brushless). Puis si un réducteur est nécessaire, réenlever facileement 30/40% de rendement.

Bref on arrive (si on veut pas être juste) à dire que avec réducteur "important" (ie un train de 5 ou 6 engrenages), on divise par deux la puissance donnée pour faire le calcul. Une fois qu'on a la puissance "réellement" exploitable, le couple sera fonction de la vitesse.

 

Reprenons l'exemple ci dessus, avec un moteur donné à 50W, on va considérer 25W en sortie de réducteur:

  • 1 tour minute         238      Nm
  • 50 tours minute         4,8   Nm (c'est la vitesse des servomoteurs moyens de modélisme) soit 50kg.cm si on prend la notation servo

Attention par contre, on pourrait croire que donc avec un moteur de 50W on a un servo de vitesse moyenne à 50kg.cm mais comme tout n'est pas simple, ici on a le couple possible à la vitesse donnée, donc notre motoréducteur ferra tourner une charge de 50kg à 1cm de son axe à 50 tours par minute (et en consommant 50W).

Le couple donné pour un servomoteur de modélisme est le couple de maintient, qui lui est donc à vitesse nulle, je sais pas par contre le calculer pour l'exemple ci dessus, mais on sera beaucoup beaucoup plus haut.

 

 

Après brushless ou pas ça change pas ce qui est dit au dessus, c'est juste que le moteur brushless est normalement avec un rendement plus élevé (pas de frottement de charbons, entretien réduit) mais au prix d'une gestion beaucoup plus complexe pour le faire tourner.

 

Un autre avantage du moteur brushless, c'est qu'on peut changer sa "typologie" pour avoir un moteur qui par défaut ira vite ou aura plus de couple (bon dans des proportions raisonnables), en jouant sur le nombre de pôles (aimants) et bobines (toujours multiples de 3 si on veut utiliser des controlleur du commerce), on a la possibilité de faire une sorte de réducteur, en gros la vitesse du moteur peut baisser et donc son couple augmenter.

Et suivant comme on cable les bobines (en delta ou en Y), on peut aussi jouer sur le couple.

 

 

En conclusion, sur le marche je ne pense pas qu'on puisse trouver des moteurs brushless qui pourront être utilisés pour des articulations d'un humanoides sans aucun réducteur. En revanche en théorie c'est possible en jouant sur les paramètres cités plus haut d'arriver à qqc, mais je pense pas que ce soit optimal, mais bon faudrait essayer.

Un moteur avec bcp de poles (les aimants) et bcp de dents (les bobines quoi), donc avec un diamètre relativement élevé devraient avoir un KV (la vitesse de rotation) très bas. Par contre cela nécessite aussi d'avoir pe un controlleur custom...



#63 Oracid

Oracid

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Posté 02 juillet 2018 - 01:18

En conclusion, sur le marche je ne pense pas qu'on puisse trouver des moteurs brushless qui pourront être utilisés pour des articulations d'un humanoides sans aucun réducteur.

Et pour un quadrupède ? Parce que, on en voit beaucoup sur les quadrupèdes.

En tout cas, merci pour ta longue et belle explication.
Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#64 Forthman

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Posté 02 juillet 2018 - 01:35

@ Cocothebo : moi je dirais qu'on ne peut pas en trouver aujourd'hui, mais il y a des chances que ça arrive très bientôt ;)

 

@ Oracid : un effet de mode (ils sont très tuning ces moteurs) et aussi parce que sur un quadrupède on a besoin de moins de couple



#65 cocothebo

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Posté 02 juillet 2018 - 03:07

Oui sur un quadrupède, ça existe vu qu'on en voit (quoi ça semble être du moteur commercial pas fait sur mesure).

Mais à mon avis cen'est pas le plus optimisé, après il faudrait connaitre exactement leurs caracs pour savoir.

 

Et c'est vrai que ça change un peu le côté esthétique de la patte, moi j'avoue que j'aime vraiment bien  :)

 

 

 

@ Cocothebo : moi je dirais qu'on ne peut pas en trouver aujourd'hui, mais il y a des chances que ça arrive très bientôt ;)

Tu as des infos ou c'est plus une prédiction????

Moi du temps ou je pensais avoir du temps pour réaliser des choses (et pas que lire le forum :P), je voulais me concentrer plus sur cette problématique des actionneurs. Dans l'absolu je vois deux approches:

  • faire un servo moteur à base de moteur plus costaud et controlleur un peu avancé pour avoir des dynamixel du pauvre
  • avec une imprimante 3d faire du prototypage de moteur brushless surement axial et non radial comme les commerciaux pour justement tester un peu en sortant de ce qui existe en terme de poles/dents, voir si on peut se passer de réducteur sans trop surévaluer le moteur.

Donc si un jour j'ai un peu de temps (là c'pas gagné on commence bientôt la construction de notre futur chez nous \o/) et une imprimante, surement je m'y mettrai.



#66 Oliver17

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Posté 25 février 2019 - 05:21

A voir ce que cela va donner, ne parlant pas anglais je ne sais pas si il va faire une suite à cette vidéo.

 


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Mon Tipeee
 


#67 Oracid

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Posté 25 février 2019 - 09:30

Il va certainement faire une suite.
Ce réducteur, c'est pour un bras articulé.
C'est sa spécialité.
Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#68 Oliver17

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Posté 16 avril 2019 - 02:50

Bon, je ne sais pas si c'est la suite, mais je suis tombé sur ça ^^

 

 

https://www.youtube....h?v=k_BYfppPSgg


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#69 Oracid

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Posté 16 avril 2019 - 04:49

Non !
Il s'agit d'un autre mécanisme de réduction, très ingénieux par ailleurs.
Voici les 2 vidéos qui ont précédé.



Ma chaine vidéo YouTube : https://www.youtube....wMz-IzZqyvqEUek

#70 Oliver17

Oliver17

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Posté 16 avril 2019 - 04:59

C'est clair que le gars à des idées pas mal, il faudrait pouvoir voir ça en action sur un robot, ou un bras...


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#71 Donovandu88

Donovandu88

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Posté 17 avril 2019 - 08:08

Il me semble que c'est son but de faire un bras avec le réducteur là.



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