Le topic des moteurs à électrons !

[TriPolo]

C'est clair que se voir ce serait cool

Des électroniciens c'est déjà pas des animaux très communs , et surtout pas en Europe. Ces métiers ont une fâcheuse tendance à se barrer en Asie ou ailleurs.

J'ai toujours été attiré par le Hard avec quoi j'ai fait mes armes (analogique, numérique, puis électronique de puissance, microcontrôleurs, FPGA ...)

Mais je touche pas mal en soft aussi à force. Je suis un vieux de la vieille là dessus, j'ai appris avec le Basic dans les années 80 (à 13 ans !), et très vite je suis passé à l'assembleur. J'ai appris le C en début de carrière (1991 - transition polo T2/T3 !!), puis d'autres trucs, VHDL (1996) m-code (Matlab - 2001), C# (2011). Bientôt du Java sous Androïd pour de l'instrumentation sans fil

La méca + l'électronique c'est un nouveau métier en pleine expansion depuis 10 ans, dans l'automobile certes mais aussi dans l'aéronautique et le spatial, qui sont des domaines en pleine mutation dans lesquels le futur est en train d'être inventé. "Mécatronique" est le terme consacré.

Actuellement je bosse pour une startup qui décolle dans le domaine du biclou électrique, en // de mon taf normal "salarié". Donc développement de contrôleur vectoriel (HW + SW), BMS (Battery Management System), c'est un projet énorme avec des à-cotés (outils de téléchargement par bus CAN pour update logiciel, instrumentation via XCP on CAN - développement du client XCP ...)

Un bon plan pour se voir serait le rencart des Ardennes (WE de pâques) mais en principe réservé au monde G40. Ou sinon pour les 10 ans de Polo-Land, ou à l'occase, après tout un Alsacien c'est rien d'autre qu'un Belge qui a jamais su trouver la Suisse

[Ievan]

En effet tu es bien plus expérimenté, moi je ne suis qu'un junior (26 ans) quoique j'ai commencé tôt aussi et passionné de pleins de domaines.

J'ai également eu des notions de VHDL pendant mon cursus mais jamais eu l'occasion de faire du concret. Sinon j'ai fait un bachelier en électronique suivit d'un master en informatique/systèmes embarqués (pas trop d'idées pour les dénominations françaises).

Et je suis en recherche d'emploi J'ai presque l'impression d'écrire une lettre de motivation

Mmmm donc en gros tu développe des variateurs pour moteurs brushless (et tout ce qui va avec).

En tout cas à la prochaine occasion qui se présente j'essaierai d'être de la partie

[TriPolo]

Ben moi chuis un vieux (47 balais quand même !). J'ai vécu le début avec les processeurs 8 bits genre Z80, les disquettes 5"25 qui stockaient euh ... 16 ko par face , mais ça va, je suis encore dans le coup, j'arrive à suivre

Ces temps-ci effectivement la mode est carrément dans les moteurs électriques, dans mes deux boulots. Du brushless mais pas "DC", on utilise un mode de contrôle dit "vectoriel" qui correspond à un moteur AC (le BLDC est une commande scalaire apparentée au moteur courant continu, avec comme inconvénient principal une ondulation du couple plus importante, donc fonctionnement plus "rugueux").

A se demander s'il faudrait pas réfléchir à une Polo EV

Avec ce genre de truc comme moteur-roue à l'arrière (en plus du thermique qui reste à sa place devant )

http://www.launchpnt.com/portals/53140/ ... tation.pdf

J'adore cette techno. Ca fait rêver

[Ievan]

Oui je vois bien les moteurs brushless "pas DC", on en utilise abondamment en modélisme, le type de contrôle s'y apparente fortement je suppose (le variateur permet en plus la récupération d'énergie dans ton cas?).
C'est marrant j'aurai toujours parié qu'un brushless aurait toujours un fonctionnement plus saccadé avec des risques de ne pas s'amorcer, par rapport au bon vieux moteur DC à balais. Tu me diras en multipliant le nombre de pôles, on doit arriver à un fonctionnement beaucoup plus "onctueux", en modélisme par exemple les moteurs ont en général 9 ou 12 pôles, dans ton cas ça doit être plus j'imagine?

C'est une technologie d'avenir c'est sur...

[TriPolo]

Le contrôle vectoriel est récupératif en effet. Un brushless "DC" sera plus saccadé, c'est ce qu'on trouve plus souvent en modélisme, la plupart du temps en couplage triangle car on cherche la puissance, plus que le couple. Le couplage étoile c'est le contraire.

En contrôle BLDC, pas de risque de se perdre, la position est mesurée à 60° près par 3 capteurs hall. Par contre en FOC (contrôle vectoriel = Field Oriented Control), il est nécessaire de connaître la position précisément. On fait appel à des résolveurs pour ça mais dans des vélos ce serait trop cher. Donc j'ai utilisé les 3 capteurs comme en BLDC mais la position est interpolée par un algorithme qui estime la position instantanée en se basant sur la dernière vitesse connue.

Ce qui peut arriver, c'est un "calage", car ça reste des moteurs synchrones et donc ça peut décrocher si le couple résistant est trop important. En FOC ça peut pas arriver tant que l'info de position reste correcte, car on régule le courant et donc on fait le couple qu'on veut et on peut asservir la vitesse avec un PI numérique tout simple.

Drôle de discussion, on se croirait sur Endless sphere

[Ievan]

Drôle de discussion et légèrement HS mais elle n'en est pas moins intéressante
En effet les brushless de modélisme sont "sensorless", j'avais oublié ce détail.
Pas mal cet histoire d'algorithme

[Flo49]

permettez moi de m'incruster, la discussion sur les Brushless m'intéresse puisque j'en utilise dans mon travail et en modélisme.

En modélisme je trouve les contro déjà très sophistiqué puisqu'ils n'ont pas besoin de capteur et gère très bien le moteur comme ça, le capteur sert vraiment que pour démarrer et/ou faire du positionnement . Dites moi si je me trompe mais sans capteur le contro "regarde" le passage des aimants devant les bobines pour connaître position et vitesse, c'est bien ça ?

[Ievan]

Dites moi si je me trompe mais sans capteur le contro "regarde" le passage des aimants devant les bobines pour connaître position et vitesse, c'est bien ça ?

Il me semble que c'est bien comme ça que ça fonctionne Aéromodélisme tu fais?

[Arsene]

Et c'est la que je me dis, que j'ai largement plus bossé la thermo que l'électronique
Bien que je sois en dernière année et que d'ici un mois on fera rouler des kart hybrides

[TriPolo]

Ben, s'il regarde, c'est qu'il y a des capteurs non ?? Il peut pas regarder sans yeux ... Ou alors il faut trouver d'autres yeux

On peut faire du "Sensorless", mais on évite sur des puissances importantes, car il y a tout de même une petite pénalité en rendement. En revanche en modélisme c'est le prix qui mène, et le logiciel ne coûte cher qu'une fois, alors que du hard (comme un résolveur), ça se multiplie pour chaque système vendu !

Je fais pas de modélisme, je me disperse déjà trop comme ça

Alors oui on peut détecter la position du rotor de deux manières, sans capteur, selon qu'on est en contrôle BLDC ou FOC.

En BLDC, le pilotage des transistors du pont triphasé est tel qu'à l'instant "t", il y a deux phases actives sur 3. Le troisième pont est complètement "off", et du coup on peut "lire" la FEM dessus. Le FEM est bien liée au passage des aimants car ceux-ci créent un flux et la dérivée du flux, c'est la FEM (pour simplifier). En détectant les passages à 0, on arrive à retrouver la position, comme avec 3 capteurs hall. La difficulté c'est le démarrage car la FEM est nulle à vitesse = 0 (donc on voit rien). On démarre donc en boucle ouverte, avec une rampe de courant / fréquence pour "accrocher" le moteur. Le rendement est pas top car on est obligé de mettre du jus pour qu'il décroche pas. Mais dès que la vitesse est suffisante, on arrive à voir le signal et on peut passer en en boucle fermée.

En FOC on peut démarrer pareil en boucle ouverte, mais cette fois, le pont triphasé est toujours avec les 3 phases actives (commande AC), donc on ne peut pas profiter d'une fenêtre temps pour "regarder" la FEM. En revanche on gère les courants, et ce qu'on utilise c'est une sorte de modèle interne qui estime les courants tels qu'ils devraient être, connaissant les paramètres principaux moteur (inductance primaire, résistance, flux rotorique). Ça demande un paramétrage (bien que des méthodes automatisées sont envisageables) mais cet estimateur, bouclé par un asservissement, permet de passer effectivement en sensorless. L'asservissement le plus simple pour ça est le "sliding mode controller".

Plus d'informations : http://ww1.microchip.com/downloads/en/A ... 01078B.pdf

Il y a des méthodes plus délirantes encore, le sujet "use" un certain nombre de doctorants ces temps-ci dans diverses universités .

Un truc à faire c'est de déplacer la fin du topic pour en créer un à part entière, on laisse le sujet "Pyromètre" clean du coup, ça règle la question du HS

EDIT : Sujet divisé, fin du HS

[u0483]

'Tain les martiens débarquent et essaient de comminiquer via le forum Polo-land !!!!!

[Flo49]

En BLDC, le pilotage des transistors du pont triphasé est tel qu'à l'instant "t", il y a deux phases actives sur 3. Le troisième pont est complètement "off", et du coup on peut "lire" la FEM dessus. Le FEM est bien liée au passage des aimants car ceux-ci créent un flux et la dérivée du flux, c'est la FEM (pour simplifier).

C'est ce que je voulais dire mais avec mes mots , j'ai étudié un peu les "moteur synchrone autopiloté" mais c'est loin.

Pour le démarrage sensorless il me semble avoir lu que le contro essayait de faire tourner le moteur dans les 2 sens avant de trouver comment partir.


Ievan, je fais du TT1/8 4X4 et 1/10 4X2 en Bl biensûr.

[TriPolo]

:shock: 'Tain les martiens débarquent et essaient de comminiquer via le forum Polo-land !!!!!

C'est ce que je voulais dire mais avec mes mots , j'ai étudié un peu les "moteur synchrone autopiloté" mais c'est loin.

Pour le démarrage sensorless il me semble avoir lu que le contro essayait de faire tourner le moteur dans les 2 sens avant de trouver comment partir.

Dans les deux sens ? Pas nécessaire, sauf s'ils cherchent à déterminer d'autres paramètres, ou à "auto-apprendre" l'ordre des capteurs quand il y en a (et leur position exacte).

Le moteur de vélo on le décolle en FOC direct avec une position initiale à 60° près. Il est pas en prise à ce moment donc pratiquement pas de couple résistant et le régulateur PI est assez dynamique pour se rattraper. On a eu des soucis de démarrage mais liés à des problèmes de calage (offset de position complètement faux dans les réglages) et, plus ancien, carrément un pb silicium sur les captures 32-bits du microcontrôleur (bug de conception du chip !). J'ai contourné avec une capture 16 bits et une extension sur 32 "à l'ancienne"

Moteur synchrone autopiloté c'est vaste ! Ca englobe la MSAP (Moteur Synchrone à Aimants Permanents), la MSRB (Machine Synchrone à Rotor Bobiné), et même la MRVC (Machine à Réluctance Variable Contrôlée).

L'autre classe de machines c'est la Machine ASynchrone (en Anglais SCIM) ou moteur à induction (qui n'est pas synchrone car le moteur tourne plus lentement que le champ statorique => On parle de "glissement"). C'est le type de moteur utilisé par Tesla Motors

On trouve aussi des trucs hybrides comme le moteur de la BMW i3 qui est un mix de MSAP et de MRVC, un peu sur le modèle des moteurs pas à pas dits "hybrides" mais avec euh ...125 kW

[Flo49]

sérieux, tesla utilise un "vulgaire" asynchrone ?

[TriPolo]

Carrément ! Mais avec des lois de commande un peu affûtées tout de même.

On peut décliner le principe du FOC sur du moteur asynchrone pas exemple ...

La justification du choix de Tesla est là : http://www.teslamotors.com/blog/inducti ... ess-motors