MoteurSynchrone2019

Partie 1:Projet

Description

L’objectif principal de ce projet était de piloter les trois phases d’un moteur synchrone à l'aide d’un microcontrôleur ou d’un FPGA. Pour cela il a fallu dans un premier temps comprendre le projet, faire une étude afin de définir les différentes tâches à réaliser pour mener à bien le projet. Après compréhension et étude du projet les différentes grandes tâches que l'on a défini furent :

• La programmation des MLI OU PWM
• L’étude et la programmation du capteur de position (codeur incrémental)
• L’étude et la réalisation de la carte
• La supervision
• La fabrication des pièces mécaniques

Matériel

La liste du matériel utilisé est la suivante:

DESIGNATION	QUANTITE	VALEUR
Carte Arduino leonardo
Driver de MOS A4935
codeur incrémental
ok
RaspberryPi
Freecad
Arduino
Eagle
QT céator

Partie 2: Fabrication de la carte électronique

Saisie du schéma

Comme indiqué dans la description, le schéma doit être bien fait du coup on doit se focaliser sur les points suivants:

Partie 3: Programmation

L'objectif de la programmation est de pouvoir contrôler le pilotage du moteur par le biais d'un microcontrôleur. Nous allons ici utiliser l'Arduino Leonardo. Nous avons fait ce choix à cause des caractéristiques de son microcontrôleur(ATMEGA32u4) principalement le timer 4 avec:

• trois sorties PWM et leurs complémentaires
• une fréquence d'horloge allant à 64Mhz
• une grande vitesse de chronométrage et de comptage
• une haute résolution et une grande précision

Le travail se fera en plusieurs étapes. D'abord, nous allons générer des MLI, ensuite mesurer les valeurs instantanées de l'angle au rotor grâce au codeur incrémental et enfin faire une supervision du pilotage du moteur.

Générer des MLI

Le moteur qui fait objet de notre étude est un moteur brushless triphasé ci-contre. Ce moteur est alimenté par une tension triphasée déphasée chacune de 2π/3 et nous disposons d'une tension d'alimentation continue.Il faut donc veiller à transformer cette tension continue en tension sinusoïdale. Pour ce fait, nous allons générer trois MLI en faisant usage du timer 4 du microcontrôleur. Une MLI (Modulation de largeur d'impulsions ou PWM pulse width modulation) est un signal logique qui vaut soit 0 ou 1 dont on peut varier le rapport cyclique et pour lequel la fréquence est fixe. Elle permet de faciliter la commande des transistors dont nous ferons usage pour piloter notre moteur. Ici, nous aurons besoins de trois MLI et de leurs opposées donc six MLI au total pour commander trois demi-pont fonctionnant par paire. Pour éviter que deux transistors de la même paire fonctionne simultanément, on fera appel aux entrees xHI et xLO du driver.

Partir des notions de base

La liste du matériel utilisé est la suivante:

DESIGNATION	QUANTITE	VALEUR
led	6
resistance	6	330Ω
resistance	6	10KΩ
condensateur	6	150nF
carte arduino		leonardo
platine d'essai

Codeur Rotatif

Pour savoir qu'elle est la position du moteur en tout instant, on utilise un codeur rotatif.

Partie 4: Mécanique

Description du travail à réaliser

Après les tests à vide du moteur on se doit de le tester en charge. Le but de cette partie était de réaliser des pièces d'accouplement et un support afin de connecter la charge au moteur et de réalisé des tests.

• il fallait démonter le moteur ci-contre afin de le remplacer par le notre.
• trouver une solution pour monter et l'accoupler notre moteur pour effectuer les testes.
• il fallait fabriquer les différentes pièces utile au montage du moteur.
• Assemblage du moteur + alternateur et teste.