18 réponses à ce sujet

[Marci]

Bonjour,

 

J'essaie de construire une machine en rotation (fig. en attaché) à une vitesse assez importante, 1500 tours/min et j'aurais besoin de quelques conseils.

La structure de base de la machine est un chassis carré de 40cm de côté (en vert dans la figure) que j’aimerai mettre en rotation autour d’un axe vertical. Dans l'image, les parties en gris sont fixes et un des deux cylindres en vert devrait être fixé à l'arbre du moteur. 

Le pois du chassis devrait être autour de 200gr car il contient des LEDs activées par un micro-controlleur. 

Le moteur devrait avoir sa vitesse contrôlé par un autre micro-controlleur qui nécessite un signal de retour du moteur à chaque tour.

 

Une première question: quel type de moteur pourriez-vous me conseiller pour ce type d’application?

 

J’ai bien sur d’autres questions, mais je prefère proceder par étapes pour ne pas compliquer les échanges.

 

Merci d’avance pour vos réponses,

 

Marci 

 

 

Image(s) jointe(s)

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[Mike118]

un moteur brushless ça peut être pas mal.

[Marci]

Merci Mike118,

 

Aurais-tu une référence à me conseiller?

[Forthman]

ça commence à faire un gros morceau, ça ne va pas être facile à équilibrer..

[Marci]

Qu'est-ce que je dois prendre en compte pour équilibrer la structure?

Des emplacements réservés à des vis sur des points stratégiques?

Comment je dois proceder pour bien équilibrer?

[Forthman]

Même si ça "gâche" un peu l'esthétique, pour faciliter la réalisation j'aurais mis un axe d'un bout à l'autre.

 

Après, pour l'équilibrage, il faut que tu puisses régler la vitesse de rotation, tu démarres doucement (200-300 trs/min)

Puis tu augmentes progressivement. quand ça commence à trembler tu repères la vitesse, tu colles un petit bout de pâte à modeler d'un coté (au pif)

puis essais suivant, si c'est pire tu inverse le coté de la pâte à modeler... etc...

c'est long mais indispensable.

Par contre, je ne saurais que trop te conseiller de faire une boite en polycarbonate autour de ton montage.

[Oracid]

Ce cadre, n'est-il pas maintenu dans un autre cadre ?

Je ne comprends pas exactement ton objectif.
Tu veux faire une image virtuelle avec des leds ?

[Forthman]

Même si c'est dans un cadre, à une telle vitesse, s'il y a le moindre problème ça explose.

avec un rayon de 20cm la vitesse tangentielle est à plus de 110km/h

[Marci]

Merci pour vos conseils.

 

Je commence à comprendre que ça va être difficile, mais au moins vous ne me dites pas que ce n'est pas possible !!!

 

Oui Oracid, mon but est de créer une image virtuelle avec les LEDs; avec cette vitesse de rotation la "persistance rétinienne est garantie".

 

Par contre,  je n'ai pas d'idée de quel moteur brushless utiliser (quel Nm?, puissance?)

[Forthman]

La résistance du frottement de l'air va être le principal consommateur d'énergie, donc ça va dépendre de la structure mobile

avec 1500trs/min ça fait du 50 images/seconde si tu as des LEDs des deux cotés (pour l'équilibrage c'est mieux)

donc 750trs/min seraient suffisants non ?

[Marci]

Effectivement Forthman tu as raison, je pourrais me contenter de 750 tours/min, mais il serait mieux pour la fluidité de l'image de pouvoir monter plus. En tout cas tout dépendra, j'imagine, de la stabilité de la structure. Si je vois que 750 c'est déjà limite, je m'arrêterai la. 

 

En tout cas j'ai effectué des calcules sur la vitesse angulaire et la force exercée sur les barres verticales en aluminium et les dimensions que j'ai choisies semblent supporter les efforts même à 1500 tours/min.

 

Concernant le moteur, vous avez une idée de ce que je pourrais utiliser (bien sur sans dépanser des fortunes!!!) ?

 

Je pansait à un moteur de ce type : https://www.ebay.fr/...uQAAOSw-LNcm9rY

mais il faudrait que je puisse controller sa vitesse par micro-controlleur (J'utilise un STM32F412) et qu'il fournisse un signal à chaque tour pour l'activation des LEDs.

[Oracid]

As-tu fait une recherche sur YouTube pour voir ce qui se fait déjà ?

[Forthman]

Ça reste un montage extrêmement dangereux, je te conseille vivement de prévoir une "cage" (pour les essais mais aussi après)

et aussi de pouvoir réguler la vitesse du moteur.

 

Mais avant de te lancer dans la partie mécanique...

Au niveau LEDs tu utilises quoi ? Car elles vont devoir envoyer du lourd (luminosité et vitesse)

 

Pour faire simple, chaque LED va parcourir 628mm (demi périmètre)

donc si ta LED fait 5mm de diamètre, elle sera "étalée" 125 fois (donc 125 fois moins lumineuse)

si tu veux pouvoir faire des pixels de 10mm de large, ça veut dire 0.3ms pour chacun

[Marci]

Merci pour le conseil Forthman. Je mettrai autour une cloche de protection.

 

Oracid, oui, je suis depuis plusieurs années ce qui se fait un peu de partout avec de LASERs ou de LEDs et je pense que l'on pourrait obtenir des images encore plus sympas de ce qui est proposé à l'heure actuelle. 

 

Concernant les Leds je voudrait utiliser des Leds de puissance Vishay avec intensité lumineuse supérieure à 7000 mcd et aussi très rapides. Le STM32F412 me permettrait de faire des impulsions jusqu'à moins de 30 usec, donc je pense qu'au niveau pixels il y a de quoi faire.

Je ne sais pas ce que ça va donner au niveau de la puissance lumineuse de l'image complète, mais en tout cas, je sais qu'une seule LED Vishay est aveuglante. J'aurais 128 LEDs dans chaque barre.

En tout cas, si la puissance n'est pas suffisante, rien n'empêchera d'ajouter un autre couple de barres à 90° du premier couple.

[Oracid]

Pour cette réalisation, quel intérêt y a t-il à utiliser un moteur Brushless ?

[Forthman]

avant de te lancer dans un montage complexe, tu devrais faire l'essai avec une LED et juste une plaque de 40cm sur le moteur.

J'imagine que la partie logique va se trouver dans le cadre en rotation ?

[Mike118]

Pour cette réalisation, quel intérêt y a t-il à utiliser un moteur Brushless ?

 

 

On parle d'un système que peut tourner longtemps et qui doit tourner vite ... Un moteur brushless permet d'éviter l'usure et donc offre une plus grand durée de vie au produit.  

Après si on fait un système qui va a 750 RPM on est limite pour éventuellement pouvoir le faire avec un moteur pas à pas... ( qui en soit est un moteur brushless aussi techniquement parlant ) 

[Marci]

Je me suis aussi posé la question du moteur pas à pas, mais après réflexion je me suis tourné vers a un brushless, car je me suis dit que je n'ai pas besoin de controller exactement la position mais juste connaitre l'instant de passage en un point donné pour synchroniser mes LEDs. Aussi la vitesse me semblait considérable pour un moteur pas à pas et de plus, ce qui conte dans le système c'est la vitesse à régime établi, donc, à part au démarrage, la vitesse reste toujours constante.

Forthman, la parti à micro-contolleur sera effectivement dans la cadre et un deuxième micro sera utilisé dans l'axe fixe pour le contrôle de la vitesse de rotation et pour détecter  le passage du moteur en un point donné pendant sa rotation (signal de synchronisation pour les LEDs).  

Mais comment faire un essai avec une plaque? Je pensais en effet d'essayer d'abord avec un cadre, mais sans électronique, juste piloté par le micro sur l'axe fixe.

J'ai par contre toujours le doute sur quelle puissance de moteur tabler...

[Forthman]

Et pourquoi pas un moteur asynchrone standard en 230v ? les plus courants sont les 1400trs/min