Contrôleurs de vitesse
Les contrôleurs de vitesse de FAULHABER sont développés spécifiquement pour un fonctionnement optimal de nos moteurs C.C. et moteurs C.C. sans balais. Assortis aux entraînements, ils se caractérisent par leur conception compacte et leur fonctionnement facile. Ils permettent un contrôle tant précis qu'efficace de la vitesse, parfaitement adapté à l'application.
Dans le contexte des moteurs électriques, le terme « contrôle de vitesse » fait référence à la régulation de la vitesse de rotation. Un contrôleur de vitesse est une unité de commande utilisée pour modifier la vitesse d'un moteur en fonction des besoins ou, en cas de variation de la charge, pour maintenir la vitesse à une valeur prédéfinie.
Les trois éléments les plus importants d'un contrôleur de vitesse sont le processeur, l'électronique de commande et l'étage de sortie. À partir de la valeur de consigne spécifiée et des données de la sortie de rétroaction, le microprocesseur calcule la variable de contrôle utilisée pour atteindre la vitesse appropriée. L'électronique de commande traite les signaux importants et l'étage de sortie est en charge de l'alimentation du moteur.
Les contrôleurs de vitesse de FAULHABER ont des entrées et des sorties séparées. Une entrée analogique est utilisée pour spécifier la vitesse via la modulation de largeur d'impulsion (PWM) ou via une valeur de tension analogique. Une entrée de commutation numérique permet de sélectionner le sens de rotation ; une sortie numérique peut être programmée comme sortie de fréquence ou de défaut.
Dans la plupart des appareils, l'alimentation électrique de l'électronique peut être séparée de celle du moteur. Les contrôleurs de vitesse sont disponibles avec ou sans boîtier. Les appareils avec boîtier sont raccordés à l'aide de borniers à vis ; les variantes sans boîtier sont branchées directement sur une carte mère. Avec un adaptateur de programmation USB, il est possible de configurer le mode opératoire, les paramètres du contrôleur ainsi que le type et l'échelle de la spécification de la valeur de consigne.
Le contrôleur de vitesse spécifie la valeur de consigne, c.-à-d. la vitesse souhaitée du moteur. Cette opération est réalisée en modifiant la tension d'alimentation électrique (valeur analogique) ou à l'aide de la modulation de largeur d'impulsion (PWM).
Parallèlement, le contrôleur de vitesse reçoit la vitesse réelle (influencée par la charge de l'application et par d'autres variables) via la sortie de rétroaction et adapte le contrôle de vitesse aux conditions actuelles. En fonction de la variante de moteur, la vitesse réelle du moteur est déterminée à l'aide d'un système capteur connecté ou, en l'absence de capteur, à partir du courant du moteur.
Une entrée de commutation séparée est disponible pour inverser le sens de rotation. La sortie de fréquence sert à lire le signal de vitesse. Le contrôle de vitesse adapté à l'application peut être facilement configuré sur un ordinateur grâce au logiciel gratuit FAULHABER Motion Manager.
Les contrôleurs de vitesse de FAULHABER déterminent la température du bobinage du moteur à partir de la caractéristique de charge du moteur. En cas de fonctionnement continu dans la plage limite, le courant est limité au courant continu admissible afin d'éviter toute surcharge. Lors d'un fonctionnement à variation dynamique, un courant de pointe deux fois plus élevé est temporairement disponible. En cas d'inversion fréquente du fonctionnement avec de grandes masses connectées, il est recommandé d'utiliser un contrôleur de mouvement.
Les données de performance du contrôleur de vitesse (tension et courant) doivent toujours correspondre au moteur raccordé. D'autres critères sont la taille, la compatibilité avec les conditions ambiantes ainsi que les filtres de CEM disponibles pour garantir la compatibilité électromagnétique au sein de l'application. La gamme de produits FAULHABER pour le contrôle de vitesse et les accessoires proposés permettent d'obtenir un appareil adapté au moteur et à l'application dans pratiquement tous les cas.
Les contrôleurs de vitesse de FAULHABER sont conçus pour l'actionnement des combinaisons d'entraînements suivantes : moteurs C.C. avec et sans codeurs incrémentaux, moteurs sans balais avec capteurs analogiques ou numériques à effet Hall, moteurs sans balais avec codeurs absolus AES ainsi que moteurs sans balais avec capteurs numériques à effet Hall et codeurs incrémentaux. En fonction de la taille et de l'état de livraison, différentes combinaisons de moteurs et de capteurs peuvent être utilisées avec le contrôleur de vitesse. Les différentes tailles et les options de connexion flexibles offrent de nombreuses possibilités d'utilisation pour la plupart des applications dans lesquelles les moteurs sont employés.
Dans cette configuration pour moteurs sans balais avec capteurs à effet Hall, les moteurs sont asservis en vitesse, les signaux des capteurs à effet Hall étant utilisés pour la commutation et pour la détermination de la vitesse réelle pour les contrôleurs de vitesse.
Dans ce cas de combinaison d'un moteur sans balais et d'un contrôleur de vitesse, on n'utilise pas de capteurs à effet Hall. Au lieu de cela, la force contre-électromotrice du moteur pour la commutation et le contrôle de la vitesse.
Cette configuration des contrôleurs de vitesse ne peut être sélectionnée qu'en combinaison avec le matériel approprié. Dans cette configuration, le codeur fournit des données de position absolue. Ces données sont utilisées pour la commutation et le contrôle de la vitesse. En raison de la haute résolution du codeur, (codeurs absolus) ce mode permet d'atteindre de faibles vitesses.
Dans cette configuration, les moteurs, en combinaison avec un contrôleur de vitesse, sont asservis en vitesse et offrent les entrées supplémentaires Brake et Enable. Ces entrées simplifient la connexion de la commande, p.ex. à un API ou à des circuits de sécurité.
Dans la configuration qui consiste en des moteurs C.C. avec codeur et contrôleur de vitesse, les moteurs sont asservis en vitesse au moyen d'un codeur incrémental. Le codeur incrémental est nécessaire ici comme codeur de valeur réelle pour le contrôle de la vitesse.
Dans une configuration de moteurs C.C. sans codeur, les moteurs asservis en vitesse fonctionnent sans capteur au moyen d'un contrôleur de vitesse. Selon les conditions de charge données, la vitesse réelle est obtenue soit au moyen de la force contre-électromotrice (FEM), soit par compensation RxI. Une adaptation au type de moteur respectif est nécessaire pour ce type de contrôle de vitesse.
