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Tests moteurs avec carte USB

Explications du test



Tout d'abord quelques explications sur la nouvelle interface.
La partie communication est assurée par un PIC USB.
La partie puissance est assurée par une logique du type FPGA qui permet d'attaquer les moteurs avec un courant de 1,5A et ce sans refroisisseur.
Nos études sur le comportement des moteurs PAP, ont clairement démontrées que la course à l'"Ampère" n'est pas nécéssaire (surtout sur le type d'installation amateur utilisé....ceci dit sans vision péjorative ).
Nous avons remarqué que le bon fonctionnement de l'ensemble est le résultat judicieux de tous les composants et que le bon choix des moteurs est une part non négligeable de la réussite de l'ensemble.

Au lieu d'envoyer une information basique Step/Dir à l'unité de puissance à chaque fois que l'on doit se déplacer d'un micro pas (ce qui impose une montée en fréquence proportionnelle à la vitesse: X tours/sec x Nbr de micro-pas), le système envoie une information plus élaborée à l'unité de puissance.
L'information envoyée et traitée par la puissance est du type "direction", "valeur du courant instantanné".
La valeur du courant sera codée en binaire par exemple sur 4 bits (soit 16 possibilités de codage).

Avec un tel concept on peut dire que l'on envoie ces messages à une vitesse constante.
Prenons un exemple: soit des messages envoyés se répétant à 16000 hz dans un système ou on désire des micro pas de 1/16eme de pas.
Supposons que l'on doit faire 100 pas par seconde , soit 100*16=1600 micropas par seconde.
Dans ce cas on envoie donc dir=0 et message =0000 pendant 10 messages, puis dir = 0 et message =0001 pendant les 10 messages suivants.
Si on incremente le message de 1 pendant 16 groupes de 10 messages on demande à l'unité de puissance un courant en forme de rampe linéaire et cela pour décrire le premier pas.

Le 2eme pas sera fabriqué en décréméntant le message, les 2 pas suivants en procédant de même mais avec dir = 1 .
On peut donc dire que l'on travaille comme un système d'échantillonnage à l'envers (on fabrique au lieu de lire les échantillons).

Dans l'exemple la forme du courant est décrite parfaitement sur 16 valeurs jusqu'à 1000 pas par seconde (=16000 micropas) c.a.d. lorsqu'on atteint la fréquence des messages.
Au-delà de cette vitesse il manque des "échantillons" . A 2000 pas par seconde un échantillon sur 2 manque et la précision du courant passe de 16 à 8 valeurs (on est alors à 8 micropas par pas).
Si l'on est à 1200 pas par seconde (cas du test ) le nombre de micro pas est alors en moyenne de 16000/1200 = 13,3 échantillons par pas au lieu de 16.
Dans l'exemple au lieu d'envoyer 0,1,2, .... 13,14,15,14,13,12,...1,0 on envoie 0,1,2,4,5,..on envoie 13 valeurs sur 16 (calcul en entiers avec de petits changements pour que cela tombe plus juste).
Ceci n'est pas grave car à cette vitesse on est déjà à la limite où le courant réel commence à ne plus pouvoir suivre le courant demandé , du moins si on alimente à 24 V (à 48 volts la fréquence des impulsions pourrait être doublée.)

Attention cependant on doit rester bien en dessous de 16000 pas par seconde pour assurer un "échantillonnage" correct . (4000 pas par seconde par exemple n'assure plus que 4 échantillons , dans le cas d'une sinusoidale on risque déjà de passer à coté du courant maximum demandé).
En résumé: le concept est tout à fait différent des cartes utilisées actuellement.

Vidéo des premiers tests




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