Axe Emericc

Le hacheur est le préactionneur standard des moteurs à courant continu, il permet à partir d'une source de tension continue, d'alimenter le moteur avec une tension variable. La partie bleu permet de connecter l'alimentation de puissance externe le connecteur de gauche est relié à la carte de pilotage et le connecteur de droite est relié au moteur électrique pour assurer son alimentation avec 2 fils, les autres fils permettent d'alimenter capteurs magnétiques et de récupérer le signal qu'ils renvoient.

Pour faire varier la tension aux bornes du moteur, on pilote en % du temps de cycle vers le hacheur. Il faut également indiquer dans quel sens doit tourner le moteur (information binaire 0 ou 1). Si le hacheur reçoit un mot numérique égal à 0, il enverra 0V au moteur, s'il reçoit le mot maximal il enverra la tension maximale qu'il reçoit de par l'alimentation.

Un hacheur peut être vu comme un circuit avec des interrupteurs commandés

Si on ferme C1 et C4 en même temps le moteur tournera dans un sens ; si on ferme C2 et C3 il tournera dans l'autre sens. Si les interrupteurs sont tout le temps fermé, le moteur est alimenté continuellement en tension maxiet tourne à sa vitesse maximale.

Si on commande à 0 % du temps de cycle (duty cycle), le signal reste tout le temps à 0 V donc les interrupteurs ne sont jamais fermé. Si on commande à 25 % du temps de cycle les interrupteurs seront fermés ¼ du temps : dans ce cas, en moyenne, le moteur sera commandé avec ¼ de la tension de puissance. La fréquence de modulation est grande donc la période est petite devant le temps de réponse du moteur, il n'a pas le temps de s'arrêter sur les périodes où les interrupteurs sont ouverts.

Les diodes présentent dans le hacheur permettent au courant de continuer à circuler quand les interrupteurs sont ouverts car un moteur électrique est aussi un générateur quand il tourne. Voir le cours de physique.

Animation montrant le fonctionnement d'un hacheur série :

Deux transformateurs 220 V alternatif => 22 V continu sont présents dans le boîtier et permettent la conversion de puissance pour l'utilisation d'un moteur à courant continu.

La distribution de l'énergie est réalisée par un préactionneur qui, dans le cas du système Emericc, est un variateur à deux quadrants (un pour le déplacement vers la gauche, l'autre pour le déplacement vers la droite).

Ce type de variateur sera étudié en deuxième année dans le cadre du cours de physique. Son comportement est assimilé à un gain pur tel que \(K_a=22/127 V.inc^{-1}\). La photo ci-après montre le positionnement des transformateurs et du variateur, visibles après enlèvement de la face avant du rack (à ne pas faire, le risque de choc électrique est réel).

Afin de permettre à l'utilisateur d'évaluer les performances du système, une information supplémentaire est fournie : il s'agit de la valeur de la commande (en points) du variateur et elle est extraite directement de la carte de commande. Elle pourra être utilisée pour mettre en évidence la présence de saturations.