Bonjour,

Je souhaiterai contrôler un moteur suffisamment puissant depuis un Arduino via une carte de contrôle. Les moteurs doivent être capables de faire se déplacer un robot de quelques kilos, je pensais donc à des moteurs d'au moins 24v - 10A (mais mes compétences en électronique étant limités j'aurai voulu avoir votre avis, si cette puissance suffit ou pas).

Mais voila du coup j'ai plein de questions et de problématiques où j'ai besoin d'aide.

Pour la carte de contrôle je me demandais si un kit/module pour ce type de moteur existait ou si une carte "home-made" embarquant un L293D suffirait, également niveau refroidissement si la puissance requise nécessite un radiateur ou pas.

Et dernier point sur l'alimentation, le robot serait autonome, je dois donc aussi me tourner vers une batterie, mais là encore que choisir en fonction du moteur et de la carte de contrôle ?

Merci beaucoup pour vos précieux conseils.

Je pense que tu n'a pas vraiment conscience des grandeurs que tu nous indique.

Un moteur de 24v/10A, cela fait tout de même 240 Watt.

Si tu fais un petit tours sur google en comparant ça avec des trottinettes électriques, tu verras :

- trottinette enfant, moteur 120Watt, vitesse maxi environ 10km/h

- trottinette adulte professionnelle, moteur 1000Watt, vitesse maxi environ 40km/h

Un moteur de 240 Watt pour quelques kilos, cela me parait beaucoup.

Mais c'est vrai que si tu veux pouvoir faire de fortes accélération, une telle puissance est justifiée.

Pauvre L293D, tu vas le cramer en quelques secondes avec un tel moteur...

Ce circuit n'accepte pas des courants de plus de 0.5A à condition d'être bien refroidie.

Avec une telle puissance, il faut un circuit de contrôle adapté et pas une simple petite puce à 50 centimes.

Je te conseillerais bien de faire un petit tour du coté des variateurs de modélisme.

Cependant, si tu aimes bien bricoler, tu dois pouvoir faire ça toi même avec de bon gros transistors MOS et le driver de MOS qui va avec.

Pour la batterie, tu as plusieurs technologie :

- accus lippo : extrêmement léger et puissant mais aussi extrêmement dangereux (il faut un chargeur spécial et ne jamais les décharger à 100%) et plutôt chère

- accus NiMh : pas trop lourd, assez puissant avec un prix relativement correct

- batterie plomb : extrêmement lourd, assez puissant et prix assez bas

La tension (en V) à prendre dépendras du moteur que tu auras choisis.

Quand à la capacité (en mAh) à prendre dépend de l’autotomie que tu souhaites ainsi que de la consommation moyenne de ton robot.

Merci beaucoup pour tes indications !

En effet la puissance que j'avais en tête est trop élevée. La vitesse n'est pas importante le robot ne se déplacera pas rapidement. Je pense partir vers un moteur 120W, 24V, 6A comme celui ci  :

http://composants.e44.com/moteurs/moteur-velo-scooter-electrique/moteur-scooter-electrique-24v-120-watts-E120-M.html#!prettyPhotos[productImages]/0/

Pour la carte de contrôle, à moins d'un kit qui irait parfaitement, je pourrai faire une carte avec un pont en H avec des MOS, mais qu'entends-tu par "le drivers de MOS" ?

J'ai trouvé ce montage pour faire la carte : http://remy-p.pagesperso-orange.fr/aae/phmos.gif Mais du coup, avec une alimentation en 24V, j'imagine que les valeurs des composants ne correspondent plus, comment déterminer les nouvelles valeurs qui iraient ?

Pour la batterie, en vue du moteur, ceci semble faire l'affaire : http://www.all-batteries.fr/batterie-nimh-20x-aaa-nx-20s1p-st8-24v-800mah-fils-mgh00127.html, pour l'autonomie il y a un calcul pour la déterminer ? (il y aura deux moteurs)

Merci

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Edité par Krizen 20 janvier 2015 à 19:34:53

Pour être piloté correctement, un MOS a généralement besoin d'une tension Vgs de 12v.

Le MOS du bas étant connecté au GND, il lui faut un potentiel de 12v : chose que ne peut pas délivrer arduino

Le MOS du haut étant connecté au +24, il lui faut un potentiel de 36v : chose que ne peut pas délivrer ta batterie, ni ton arduino

Le driver de MOS est un petit composants qui assure plusieurs fonction :

- faire l'interface entre l'arduino et les MOS en gérant lui même les tensions plus élevées

- générer le potentiel au dessus du potentiel de la batterie à l'aide d'un condensateur externe et d'une diode

- injecter un maximum de courant dans les MOS pour qu'ils commutent plus vite, diminuant ainsi les pertes en chaleur

Certains assures même un peu de sécurité en empêchant de fermer les 2 MOS en même temps (ce qui ferait un court circuit de l'alim).

Le montage que tu présente n'utilises pas de drivers de MOS, il est moins performant et plus complexe.

Franchement, pour les 2 ou 3 euros que coute ce composant, il ne faut pas se priver !

Petit exemple : http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2109.pdf

C'est un driver de demi pont, donc il t'en faut 2, à 2.5€ pièce, ça te fait donc 5€.

A cela, il te faut ajouter les MOS, les diodes et les condensateurs (cf les schémas de la doc) et tu peux directement brancher l'arduino dessus.

Une batterie de 800mAh, cela signifie qu'elle peut délivrer 800mA pendant une heure avant d'être complètement vide.

Si tes deux moteurs de 6A tournent à pleins régime en permanence, cela fait donc une consommation de 12A soit 12000mA.

En clair, cela va vider ta batterie en 800/12000 = 0.066 heures = 4 minutes

Sauf que tes moteurs ne consommeront jamais 6A en permanence

Les 6A, tu auras éventuellement ça lors des accélérations mais une fois lancé, ton robot ne consommera plus grand chose.

Il doit probablement exister pleins de formule théorique que je ne connais pas donc je te dirais bien de faire un test

Tu prends tes 2 moteurs, une ou deux petites batterie de voiture (ou une alim 24v), tu places un ampèremètre et tu mesures.

Penses aussi à la façon dont tu vas recharger la batterie !

Les chargeurs de batterie NiMh 24v, ça ne doit pas être très courant...

Peut être ferais tu mieux de prendre 4 packs de 6v voir 7.2v et de les utiliser en série.

hum un moteur 12V de 80W devrait faire l'affaire et ce sera moins galère niveau batterie. Par ailleurs pour cumuler de l'autonomie il suffit bien de mettre plusieurs accu identiques en dérivation et le tour est joué ?

Merci pour le driver de MOS je ne connaissais pas, mais j'ai plusieurs doute sur son utilisation (je n'ai pas bien pigé tout ce qui se dit dans la datasheet :p)

Vcc c'est bien l'alimentation coté commande, du 5V coup et le moteur se plug sur "On Load", je comprend pas bien les conditions de saturation ou de blocage des transistors MOS connectés aux broches HO et LO en fonction de l'état de ces dernières mais j'imagine que cela permet d'inverser le sens de l'alimentation du moteur (le "up to 600V" sur le schéma qui sera du coup du 12v dans mon cas ^^) en fonction de l'input.

Et du coup les broches IN et |SD sont reliées à mon Arduino pour le contrôle, mais ca suffit ? par exemple si le moteur est freiné ou accéléré à la main, ou rencontre un obstacle, l'intensité va monter brutalement, le montage ne risque rien ? Pas besoin de refroidissement sur le composant ?

Et aussi comment déterminer les valeurs des composants à choisir pour le montage, les 3 condensateurs polarisés, la diode et les deux résistances ? (pour la diode encore j'imagine qu'une générique destinée à du 5V sera parfaite mais le reste ?)

Merci. 

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Edité par Krizen 21 janvier 2015 à 12:41:20

Imaginons que tu ai 2 batteries identiques.

Si tu les mets en série, tu doubles la tension mais pas la capacité

Si tu les mets en parallèle, tu doubles la capacité mais pas la tension

Que tu les utilises en série ou en parallèle ne change pas l'autonomie puisque dans les 2 cas, tu as 2 batteries.

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Par contre, je suis d'accord sur le fait que doubler les batteries double l'autotomie.

Imaginons que ton robot fonctionne avec une batterie de 18V avec une autonomie de 20min.

Si tu lui colles une seconde batterie en parallèle (à condition que tu trouves la place pour la mettre), il est évidant que tu doubles l'autonomie.

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Le VCC du driver de MOS correspond à son alimentation interne ainsi qu'à la tension qu'il utilisera pour piloter le Vgs des MOS.

Généralement, on prend un VCC de 12V afin de bien saturer les MOS.

Les niveaux des entrées sont indépendant avec leur propre seuil donc cela n'a aucun rapport avec le VCC.

En clair, tu peux très bien piloter le driver avec des signaux logique 0/5V de l'arduino, tout en l'alimentant en 12V sur son VCC et en mettant du 72V sur les moteurs.

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Utiliser des moteurs de 12V me semble une bien meilleurs idée que d'utiliser du 24V

En effet, vu que tu auras une batterie 12V pour le moteur, tu peux te servir de ce 12V pour :

- alimenter ton arduino (en mettant ce 12V sur la prise Jack de l'arduino)

- alimenter ton driver de MOS (en mettant ce 12V sur le VCC du driver)

Avec une batterie 24V, tu seras obligé d'acheter un petit convertisseur en plus car ni l'arduino, ni le driver supporte d'être alimenter en 24V.

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Pour faire un pont en H, tu dois utiliser 2 drivers et faire un miroir.

Le montage est alors le suivant :

Avec un moteur 12v, tu as donc :

- VCC des drivers connecté sur le + de la batterie

- UpTo600v lui aussi connecté sur le + de la batterie

- GND connecté sur le - de la batterie

- Les 2 SD sur une pin de l'arduino (qui permettra) de désactiver les drivers si besoin (ou sur GND)

- Les 2 IN sur des pins de l'arduino

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Le driver ne fait que piloter les MOS, il ne chauffe pas ou presque pas.

Ce sont les MOS qui vont chauffer en fonction du courant qui passe dans le moteur.

Je te conseille aussi d'ajouter des diodes externes au MOS car leur diode interne est généralement de mauvaise qualité.

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Pour les capas, il te faut prendre de bonne capa céramique X7R ou X5R et non des capa chimique de *****

La capa sur VCC, tu peux prendre 100nF, c'est très classique.

La capa sur Boost, les constructeurs préconisent généralement 1uF

La diode reliée à la capacité de Boost ne fait pas passer beaucoup de courant, une 1N4001 (très classique) sera largement suffisante.

Pour les 4 diodes des MOS, là, il te faut des diodes de puissance.

Pour les 4 MOS, là encore, il te faut des MOS de puissance.

Les résistances sur les MOS sont optionnelles mais prendre des 33 ohm me parait pas trop mal.

Alors là merci beaucoup pour le temps que tu consacres à rédiger tout ça, c'est super clair, merci bien

Je vais suivre ton schéma à la lettre

Une dernière question vis à vis de la répartition de la batterie, donc en partant avec des moteurs 12V, je choisirai donc des batteries 12v et donc je pourrais tout alimenter avec ? Par exemple si les moteurs avancent, ils vont tirer toute l'intensité de la batterie et l'arduino et les drivers risquent de ne plus être alimentés ? non ?

A toi de prendre une batterie qui accepte de délivrer un courant plus important que la consommation maximale de ton robot (moteur+capteur+arduino+...)

Généralement, la capacité de décharge maximale d'une batterie est donnée en C.

Par exemple, sur une batterie lipo, tu pourras voir quelque chose du genre : "Accus lipo 3S, 11.1V, 2200mAh, 20C"

Le 3S veut dire que cet accus est composé de 3 éléments en série.

Sachant qu'un élément lipo fait 3.7V, si il y en a 3 en série, on trouve bien 3.7 * 3 = 11.1V.

Le 2200mAh signifie que cette batterie peut délivrer 2200mA pendant une heure avant d'être vide.

Du coup, si tu consommes 6A, cela fait 2.2/6 = 0.36 heures = 22 minutes d'autonomie

Le 20C correspond à la capacité de décharge de la batterie, cela signifie qu'elle est capable de délivrer un courant 20 fois supérieur à sa capacité soit un courant de 2200mA * 20 = 44000 = 44A.

Du coup, si tes moteurs consomment plus que 44A, la batterie ne va pas aimer du tout, sa tension va s'écrouler, elle va surchauffer et probablement prendre feux.

D'un autre coté, si ton robot consomme 44A, cette batterie encaissera le choc en acceptant d'alimenter tes moteurs et ton arduino mais l'autonomie ne sera pas exceptionnelle...

En effet, dans cette condition, l'autonomie sera de 2.2/44 = 0.05 heure = 3 minutes

Bref, le choix d'une batterie ne se fait pas à la légère, il faut prendre en compte plusieurs caractéristiques.

Si tu as un doute, n'hésite pas à poster un lien vers la batterie que tu veux acheter, je te donnerais mon avis.

D'un autre coté, si ta batterie est sous dimensionné, tu va vites le savoir

Si tes moteurs consomment trop par rapport à ce que la batterie peut fournir, sa tension va chuter.

Du coup, l'arduino étant sous alimenté, il va passer en mode reset, ce qui aura pour conséquence de stopper la commande des moteurs.

Les moteurs s'arrêtent donc la tension remonte et l'arduino redémarre.

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Edité par lorrio 21 janvier 2015 à 17:41:24

Merci encore pour ces indications

J'ai refais le montage sous ISIS, tout est donc alimenté en 12V, mais par contre je n'ai que 8V environ aux bornes des moteurs quand ils sont en marche, normal que les MOS et la diode zener prennent autant de voltage ? (j'ai pris des 2N7269 pour les MOS et des 1N758A pour les diodes)

Pour la batterie du coup, prenons celle ci en exemple avec donc deux moteurs 12V 9A (disons celui ci), les drivers et l'arduino, ca fait une consommation total qui dépassera pas les 20A (en comptant large), mais ça fait une valeur énorme et je vois par exemple que sur ma batterie le courant max est de 2.1A. Si je veux utiliser cette batterie avec ces moteurs, ça veut dire que je dois en mettre une dizaine en dérivation pour être sur que mon montage soit toujours bien alimenté ?

Merci pour ton aide

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Edité par Krizen 22 janvier 2015 à 13:23:56

Tout dépend de combien consomme ton moteur mais si tu dis avoir mis un moteur de 12V/80W, cela fait un courant qui peut atteindre I = P / U  = 80 / 12 = 6.66A.

Le 2N7269 a une résistance Rdson de 0.1ohm donc la tension qu'il va prendre sera de U = R * I = 0.1 * 6.66 = 0.66V

Vu que tu as 2 transistors passant, cela fait 1.32V de perdu sur les 12.

Il vaudrait mieux utiliser des transistors avec un Rdson plus faible.

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Les batteries aux plomb acceptent généralement très bien les fort courant.

Le 2.1A que tu vois, c'est le courant max de charge, pas le courant max de décharge

Un peu plus haut, on voit : courant de décharge maxi : 105A pendant 5 secondes.

Donc je pense que cette batterie devrait plutôt bien supporter tes moteurs.

Sur les graphiques de décharge, on peut voir une courbe pour 3C (soit 21A puisque ta batterie est une 7Ah) qui t'annonce qu'avec ce courant de décharge, la batterie encaissera le coup mais n'aura que environ 7 minutes d'autonomie.

Vas voir sur Robotshop... tu as des contrôleurs tout fait pour 24V 10A... j'en ai un... compatible Arduino...

Pour les batteries... regardes les LiFe de a123 sur TME... j'utilise sur avion à 3500W... depuis 2006... les mêmes

yousrarahhali a écrit:

quelle est la grande puissance d'un moteur electrique de 12v

yousrarahhali a écrit:

quelle est la grande puissance d'un moteur electrique de 12v

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Edité par Anonyme 30 mars 2016 à 12:10:39

je veux utiliser dans mon projet de fin d'etude un moteur electrique pour tourner un mecanisme qui permet de comprimer le ressort d'amortisseur je veux utiliser un moteur de 12v et je cherche de plus grande puissance qui assure le fonctionnement de mecanisme 

merci et bonn soiree

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Edité par Gérard68 31 mars 2016 à 16:39:15

bonjour

je veux commander deux moteurs cc 24v/150w avec deux batteries 12v 74Ah 

pour une chaise roulante par une carte arduino

Merci