Qu’est-ce qu’un contrôleurs de moteur ?
Un contrôleur de moteur (anglais : motor cotroller) est un dispositif qui contrôle le fonctionnement d’un moteur.
Un moteur est un dispositif qui effectue un mouvement rotatif. Pour contrôler l’entraînement d’un moteur, il faut une méthode de contrôle, un circuit de contrôle et un circuit d’entraînement. Si un moteur ne doit recevoir qu’un simple mouvement rotatif, il peut être commuté et commandé à l’arrêt et à l’entraînement par le seul bloc d’alimentation.
Cependant, les moteurs sont utilisés comme pièces d’entraînement dans les appareils ménagers, les automobiles, les machines-outils, etc., et nécessitent un entraînement complexe qui ne peut être réalisé par un simple arrêt et une simple commande. La vitesse et le sens de rotation doivent être modifiés pour s’adapter au mouvement.
À cette fin, divers signaux sont reçus de capteurs et d’interrupteurs, et les signaux sont traités pour déterminer la réponse appropriée. Ensuite, des commandes sont envoyées au circuit d’entraînement du moteur pour contrôler le nombre de tours, le sens et la vitesse.
Utilisations des contrôleurs de moteur
Parmi les applications familières, on peut citer les vibreurs des téléphones portables, les fonctions de réglage du débit d’air des sèche-cheveux dans les appareils ménagers et les vibrations des brosses à dents électriques. À plus grande échelle, ils sont utilisés dans les systèmes d’entraînement des véhicules électriques, tels que les voiturettes de golf et les chariots élévateurs.
Les contrôleurs industriels contrôlent en douceur les mouvements multi-axes. Cela nécessite un contrôle rapide, complexe et de haute précision. Les équipements FA tels que la fabrication de semi-conducteurs, les équipements d’inspection et les machines-outils nécessitent des précisions de plusieurs nm à plusieurs micromètres. Qu’il s’agisse d’équipements de haute précision ou de simples dispositifs permettant d’économiser de la main-d’œuvre, les contrôleurs de moteur sont utilisés comme point central de la commande des moteurs.
Principe des contrôleurs de moteur
Les contrôleurs de moteur reçoivent des signaux en temps réel des moteurs envoyés par des capteurs et des interrupteurs, et contrôlent le nombre de tours, la vitesse de rotation et le positionnement en contrôlant la puissance. Les moteurs à courant continu et les moteurs pas à pas sont principalement utilisés comme moteurs.
Les moteurs à courant continu peuvent modifier leur vitesse de rotation en fonction de l’ampleur de la tension appliquée. Dans le cas des contrôleurs de moteur basés sur un micro-ordinateur, le nombre de tours, le sens de rotation, etc. peuvent être modifiés en envoyant des signaux à partir du logiciel.
Les moteurs pas à pas peuvent être commandés par un contrôleur de moteur pour un positionnement de haute précision. Ils ont la particularité de ne pas avoir besoin de détecter la quantité de rotation. Le moteur tourne par pas d’un angle fixe en synchronisation avec les impulsions d’entrée. La résolution est d’environ 1,8°, 0,72° et 0,36° par pas.
Caractéristiques des contrôleurs de moteur
Les contrôleurs de moteur sont responsables de certaines fonctions du système dans lequel le moteur est utilisé. Il est donc important de collaborer avec le contrôleur de niveau supérieur, les pilotes de moteur en aval et les moteurs utilisés.
L’une des principales caractéristiques des contrôleurs de moteur est que, dans les systèmes avancés, il est possible de contrôler de manière synchronisée des moteurs à axes multiples. La commande synchrone multiaxe permet des mouvements complexes, par exemple des mouvements linéaires, circulaires, en escalier, des rotations, des mouvements de came, des accélérations et des décélérations dans un espace bidimensionnel et tridimensionnel.
Types de contrôleurs de moteur
Il existe différents types de contrôleurs de moteur : contrôleurs à usage indépendant, contrôleurs pour PC industriels, contrôleurs pour API, etc.
1. Contrôleurs à usage indépendant
Ce type de contrôleur de commande peut être choisi parmi un API, un PC industriel ou un PC portable pour un contrôleur de niveau supérieur. Il a également la particularité de pouvoir être utilisé de manière indépendante, sans contrôleur hôte.
Il est souvent utilisé lors de la construction d’unités de commande de petite taille comportant plusieurs axes ou d’unités de commande de taille moyenne comportant plusieurs dizaines d’axes. C’est le cas lorsqu’un contrôle précis de l’ordre de quelques nm n’est pas nécessaire et qu’un contrôle de l’ordre du sub-μm n’est pas non plus requis.
2. Contrôleurs PC industriels
Ce type de carte est utilisé en l’insérant dans un emplacement PCI d’un PC industriel. Elles sont utilisées pour le contrôle à grande échelle et à grande vitesse lorsqu’un microcontrôleur est insuffisant.
Il est possible d’utiliser une large gamme d’applications pour les PC à usage général et d’obtenir un contrôle à grande vitesse et à haute précision des moteurs multi-axes.
3. Contrôleurs PLC
Ces contrôleurs sont dédiés aux PLC et permettent un contrôle synchronisé multi-axes à grande vitesse, ce qui n’est pas possible lorsque les PLC sont utilisés seuls ; de nombreuses entreprises utilisent leurs propres normes de communication et méthodes de connexion pour la communication avec les PLC, ce qui facilite la réalisation d’un contrôle de communication à grande vitesse.