SERVOMOTOR for PM MOTOR
24V up to 125A French
Dutch
Just connect a
potentiometer and the motor
will go from zero, at middle, to maximum on both sides.
And/or connect your PC and drive and control
the bridge and motor for your keyboard or programm.
This servo system has four
main parts.

The H bridge work in Puls Width Modulation mode.
Simply said, PWM is a technic making it possible to
regulate the
energy feeded to the motor by quickly (12.5kHz here)
switching its power on and off.
The combination of the a 4Q H bridge and a Permanent Magnet motor gives
a very smooth control and the best efficiency both in servo or direct
mode.
Voltage, temperature, power in % and Amperes drained from the battery
are displayed in real time. The system also always watches the working
edges (V, A, T, low/high/mini/maxi) and notifies eventual occuring
malfunction or electrically unsafe situation. It can also reduce or
immediatelly
stop operating when needed.
The manual ComManD unit (1000Ohm) (1k) potentiometer.
In servo mode, the motor will spin until the feedback (RTR)
potentiometer reaches the same angle as the one set with CMD. This for
both sides (Clock and CounterClock) on the full CMD range and between
the limits. The limits are user-programmable security parameters that
make the motor stop when these limit positions are reached.
In direct mode, the motor is stopped when the CMD is at middle position
and will spin either C or CC depending on which side CMD is
positioned, left or right from the middle.
This manual command is a
strong precision winded potentiometer with ball bearing and handle all
mounted on a laminate plate. The command is optional and can be
replaced by any quality potentiometer in 500 to 10.000 Ohm range when
in
direct mode. In servo mode both CMD and RTR potentiometers will better
have 1k Ohm value for a 1 to 1 position ratio and range.
The feedback potentiometer,
RTR (1k Ohm).
When RTR is installed and driven by the mechanical movement, the bridge
can and will work in servo
mode because of the feedback CMD <=> RTR.. If not installed or
when RTR
remains at middle position (no mechanical coupling with the movement),
the bridge will work in direct mode. If the bridge doesn't see any RTR
potentiometer at start up, the bridge will also work in direct
mode.Giving parameter [Motor Mini] the lowest value of 2 will make the
ComManD give a very sensitive control of the motor power from middle
position to about maximum power according to [Motor Maxi] at a quarter
of CMD range on both spin directions.
RTR will be used in servo systems where an object needs to be
automatically
positioned in its motion. The only condition to go in the servo mode is
the installation of RTR potentiometer that should be coupled to the
moving part driven by the motor.
The PM DC motor (24V DC nominal).
The modern technology of Permanent Magnets motor is a good solution
for variable power and high couple at low speed application. The motor
stator is here built with very strong magnets and disassemblage of the
motor is to avoid as special tools are needed. The motor has only 2
connections going straight to the brigdge Motor + and - output.
We almost always use two types of PM motor but any other can be
connected. A140PMW75
(750S1)
40A and A140PMLW 55A (1100S1) both 24V and 1500RPM of Alpatek
Amerongen in the Netherlands. These PM motor can support power up to
100A intermittently.
Batteries.
The bridge works on
24V battery (23 to 31V). This should have a capacity of approximately
200
Ahour if high currents are to be drained. The bridge smoothly gives the
necessary power to the motor
without any mechanical and electrical shock and feeds back the
generated
power to the batteries when decreasing speed or braking. The batteries
will be directly connected right on the two big 160A fuses. These big
fuses can eventually be replaced for other of lower value, according to
the maximum expected batteries current. They never should blow off
because of the internal electronic current limiter.
Auto-Protection and bridge safety
control.
Surveillance of motor and
potentiometers wiring.
Surveillance of the bridge output driver current and motor power.
Electronic current limiter on positive and negative supply.
Monitoring of voltage, temperature and current and diverse alarms.
Surveillance of the batteries low and high voltage level.
Protection against over-heating of the power output driver.
Protection at start. Motor only spins when CMD is moved through zero.
Average of inconsistent and/or too fast CMD motion.
See the installation manual for further details.
Read the whole
manual before starting with installation or connecting.
Despite the ease of use and istallation where only a few wires
need to be connected, a full knowledge of the diverse elements
of the bridge system will simplify the installation, and the start.
Make sure that nothing and no one can reach the moving parts,
poulies, command- or even the feeback potentiometer without your
knowledge. This system, like any mechanical and/or
electrical machine, is potentially dangerous even at slow speed. The
installation of an accessible emergency stop is mandatory and the
bridge should not be used without it.
UTILISATION of the BRIDGE with a PC
The bridge can be fully controled by
the PC when connected to its on-board R232 input/outpout port.
Therefore just connect a serial cable
DB9 type 1 to 1 F/F between them and the PC can make the bridge work
in direct or servo mode.
We provide "PM Motor", a program that can be used to test the system as
it displays all parameters and monitors all relevant values in real
time mode. PM motor also gives full control of the bridge
from the keyboard. This free programm can be sent on request or just be
downloaded from this page.
PM MOTOR makes it possible to update the bridge with the last,
modified or customized main bridge program.
Make sure that the PC RS232 port is free and well configured before
plugging the bridge into it. Using another communication program else
than the one meant for the bridge can be dangerous in the event of some
unexpected orders sent to it. For security, the bridge parameter [ RS
232 ] needs to be enabled to Yes before it will accept an external
order.
Full
installation
programm: PM Motor VB (1.5MB)
Free Visual Basic source
code for our customers on request. Just add your own functionality to
it. If you can make an autopilot controling the bridge from your laptop
we can provide you with customers glad to use it. We of course need
serious
works so if a flux gate is Ok for off shore autopilot, gyro rate of
turn of
a few degrees per minute range (directly read from the laptop) will be
needed for inside waterways.
Different configurations are possible, here a brief summary.
1) Feedback sensor is read by the bridge, and CMD position is sent by
the PC through the RS232 port to the bridge either in servo or direct
mode. The bridge doesn't require any modification and both PC or
CMD can be used together with same possibilities.
2) The PC reads the feedback RTR position from the bridge via
its serial port, as well as all other values, computes
what to do and sends the motor direction and speed orders to the bridge
via the same port.
If RTR is not connected or left at midle position, the bridge will work
in direct mode controlled by the PC. Bridge doesn't need any
modification.
3) PC is loaded with specific program and controls the bridge. PC reads
eventually one or more sources of
reference via other ports. These references can be an
encoder, flux gate, rate of turn of a gyrometer, GPS, etc...
This working mode needs a specific PC or laptop program that is the the
master of the system and the slave, the bridge does not need any
modification.
4) Digital device, PC, laptop or MODEM, will send a course or a
position
value to the bridge and the bridge controls the machine by itself.
Bridge
and the digital divice both have a specific program.
Remember that all safety measure should be taken before and when
using this power bridge that, like any other machine, carries a
potential danger. The system should be equiped with an emergency stop
and all its moving parts should be protected so that nothing and no one
can access them. Furthermore, when the system is used in critical
application, it should be backed up by an other, equivalent or manual
device that immediatly can take over in case of ComManD-,
bridge-, RTR feedback- or motor-malfunction. Thus, in order
to
prevent any service interruption that could lead to unsafe situation.
Any modifiation of the parameters marked with # in the manual list
should only be done in case of real necessity and at your
own risque, because it disables the bridge auto protection
features.
In case of doubt on the efficiency of the
emergency stop or on the back up system do not use the bridge.
SERVOMOTEUR 24V
125A (300x400x150mm) HB1607
Connecter un
potentiomètre et le motor tournera de zero, au milieu, au
maximum des deux côtés.
Et/ou connecter un ordinateur et
contrôlez
le pont et le moteur de votre clavier ou programme.
Le
système servomoteur comprend
quatre éléments principaux.
Un hacheur électronique qui
permet de contrôler le système.
Le hachage/découpage (modulation de largeur d'impulsion) est une
méthode
de commutation qui permet de
régler la dose d’énergie dans une charge en
découpant (hachant) l’alimentation à grande vitesse
(12,5kc ici). L'utilisation combinant un pont en H fonctionnant en
quatre quadrants et un moteur
à aimants permanent assure un
rendement et une souplesse sans égal en mode servo ou direct.
L’unité de contrôle,
équipée d’un microprocesseur, surveille la bonne marche
de l'ensemble et affiche si nécessaire une anomalie
éventuelle. La tension, les éléments de commande,
le courant de moteur et la température sont constamment
surveillés et lisible en permanence sur l'afficheur pendant le
fonctionnement.
Un moteur 24 Volt à aimants
permanents.
Le moteur à puissance variable développe un couple
très puissant même à basse vitesse grâce
à sa technologie moderne. Son rotor est bobiné et son
stator est construit avec des aimants permanents très puissants.
Ils est fortement déconseillé de le démonter car
son remontage est très difficile sans l’équipement
adéquat. Le moteur à seulement 2 bornes de connexion.
Nous
utilisons courament deux types de moteur mais s’il est tenu compte de
l’ampèrage, tous les moteurs à aimants permanents
équivalents sont bien sur également utilisable. A140PMW75
(750S1)
40A et A140PMLW 55A (1100S1) tous deux 24V et 1500RPM de Alpatek
Amerongen aux
Pays-Bas. Ces moteurs supportent des puissanses intermittentes de plus
de 100A (environ 4 HP).
Une ComManDe, CMD, qui donne les ordres au hacheur.
(1000Ohm = 1k Ohm)
En mode
servo, le moteur
tournera jusqu’à ce que l’angle du
potentiomètre RTR corresponde à l’angle choisi avec le
potentiomètre de commande CMD. Ceci fonctionne dans les deux
sens sur toute la course de CMD entre les Limites.
En mode
direct, la position
milieu de CMD correspond au moteur
arrêté et un mouvement fera tourner le moteur d’un
coté ou de l’autre. La commande est équipée d'un
senseur potentiomètrique de précision dont l’axe est
monté sur roulements et le tout sur une plaque à
encastrer.
La
commande, optionnelle, peut être remplacée par un
potentiomètre de bonne qualité quelquonque de 500
à 10000 Ohm si la fonction servo n'est pas utilisé. En
mode servo la limite maximum du déplacement droite et gauche
que
pourra prendre RTR peut être progammée par l'utilisateur.
Le hacheur
arrêtera alors le moteur dès que la position ou l'angle
limit est
atteint même si CMD est positionnée plus loin
Un potentiomètre de retour,
RTR. (1000Ohm = 1k Ohm)
Si RTR est installé et que la mécanique l'entraîne
, le
hacheur fonctionne en mode servo à cause de la
rétroaction CMD <=> RTR. S’il
n’est pas installé ou bloqué en position milieu (pas
entraînné ) c’est le mode direct.
Si à la mise sous tension le hacheur ne voit pas de
potentiomètre de ReTouR, il se mettra également en mode
direct et réduir la valeur du paramètre [Motor Mini]
à sa valeur minimale de 2 donne alors une commande progressive
du milieu au maximum de puissance du moteur vers les 45 degrés
d'angle. Le maximum correspondant à la valeur programmée
au paramètre [Motor Maxi].
RTR sera donc utilisé dans les
systèmes ou un objet déplacé par la rotation du
moteur doit être positionné dans son déplacement.
La seule condition pour passer du mode direct en mode servo est bien
sur le branchement du potentiomètre de retour qui sera
entraînné par l’objet déplacé.
Batteries
Le système fonctionne en 24v
courant continu (23 to 31V), alimenté
par batteries qui doivent avoir une capacité d'au
moins 200 ampères heure. Le hacheur ne donnant que
l'énergie nécessaire au moteur de manière
régulée et progressive, les à-coups
mécaniques et électriques sont supprimer. De plus, le
servo renvois dans la batterie l'énergie produite par le moteur
pendant la décélération et le freinage. Les
batteries seront branchées directement aux gros fusible de 160A
qui ne dijoncteront probablement jamais à cause des limiteurs de
courant électroniques internes. Les fusibles peuvent, si voulue,
être
remplacés par d'autre d'une valeur inférieur,
correspondant avec le courant maximum de batterie attendu.
Auto-protection et surveillance
effectuées par le hacheur.
Surveillance du câblage du moteur
et des potentiomètres de
commande et de retour.
Surveillance du courant de
l'étage de puissance du hacheur et du moteur.
Limiteur et dijoncteur électronique de courant dans le positif
et le négatif.
Affichage constant de la tension, température et courant et
possibles alarmes diverses.
Protection contre tension trop élevée ou trop basse des
batteries.
Protection contre la surchauffe des circuits électroniques de
puissance.
Protection à la mise en marche. Le moteur ne commencera à
tourner que si la commande est actionnée.
Compensation des mouvements désordonnés de la commande
à tous moments pour plus d'efficacité.
Voir le manuel d'installation pour la liste détaillée.
Lire le manuel avant de commencer
l'installation et le branchement.
Malgré qu’il soit facile à utilisé, une bonne
connaissance des divers éléments le constituant ne fera
que simplifier son installation, son réglage ainsi que son
utilisation.
Prendre garde que rien ou personne ne puisse accéder aux poulies
du moteur et même à la commande ou au potentiomètre
de retour à votre insu. Cette machine est (comme toute machine)
potentiellement dangereuse. Et vue la force du moteur employé
même à petite vitesse, la plus grande prudence est de
rigueur. Il est de plus obligatoire de prévoir un arrêt
d’urgence dans l’installation.
UTILISATION du HACHEUR avec PC
Une entrée de commande
supplémentaire est prévue pour les cas
d’automatisation, ou le hacheur doit être directement
commandé par
ordinateur (PC). Il suffit pour cela de connecter un
câble/ralonge série DB9 de type courant 1 à 1 F/F
du hacheur à
l’ordinateur. Les commandes et la communication entre les deux se font
alors en format RS232. L’ordinateur peut faire automatiquement
fonctionner le hacheur en mode direct ou en servo suivant la
configuration choisie avec le programme.
Le programme "PM Motor" qui doit être
installé sur
l’ordinateur est envoyé sur demande ou
télé-déchargé. PM Motor permet
de lire toutes les valeurs et les paramètres de fonctionnement
pendant
la marche, de tester et contrôler le hacheur. Il permet
également de reprogrammer
le hacheur sur place avec une nouvelle, modifiée ou version
spécifique
du programme.
S’assurer que le PC ou ordinateur portable a un porte de
communication
sérielle RS232 libre avant de brancher l’ordinateur à la
connexion RS232 se
trouvant à gauche des fusibles sur le circuit du hacheur.
Connecter avec un programme
quelconque sans
connaître la procédure exact de fonctionnement entre
ordinateur et
hacheur présente un danger certain. Par securité, le
paramètre [ RS 232 ] du hacheur doit être valider à
Yes avant quil ne puisse accepter un ordre serielle.
Programme d'installation
complet PM Motor VB (1.5MB)
Les
sources du programme (libre) de PM motor sont envoyées sur
demande à nos clients.
Afin par examples d'y ajouter des fonction suplémentaires.
Automatiser une machine ou faire un pilote automatique qui commande le
pont à l'aide d'un PC portable. Dans ce dernier cas nous pouvons
vous trouver des clients heureux de l'utiliser. On à biensur
besoin de travail sérieus et quand un compas électronique
est suffisant sur mer, un giromètre donnant quelques
degrés par minute seulement sera nécessaire pour
navigation intérieur.
Plusieurs configurations sont
possible,
ci-dessous un bref résumé.
1) L’organe de retour est lu par le hacheur, et la position de la
commande est envoyée à la port serielle par le
PC au hacheur
qui peut alors être utilisé en mode servo ou bien direct.
Le hacheur ne
demande
aucune modification et les deux commandes CMD + PC peuvent même
être
utilisées de conjoint avec les mémes possibilités.
2) Le PC qui reçoi également RTR du hacheur ainsi que
tous les autres
paramètres et valeurs via la connection RS232 lit la position,
calcule la direction et la vitesse et contrôle directement
le moteur par le
pont de
puissance du hacheur. Si RTR n'est
pas branché ou laissé au milieu le PC contrôle le
hacheur en mode direct. Le hacheur ne demande la aussi aucune
modification.
3) Le PC est chargé avec un programme spécifique, et
contrôle le hacheur.
Le PC à éventuelement une ou plusieurs sources de
réferences qu’il lit
par d’autre portes. Les réferences peuvent être un
encodeur, un
compas électronique, un giromètre, un GPS, etc...
Ce mode de fonctionnement demande un PC programme spécifique qui
est
alors maître de l’installation et le hacheur qui fontionne alors
comme dans les deux examples précédent ne demande aucune
modification.
4) Circuit digital, PC, Portable ou MODEM, envoi la position à
prendre
au hacheur qui positionne la machine de lui même. Le hacheur et
le controlleur sont alors équipés d’un programme
spécifique.
Rappelons que toutes les précautions
doivent être prises avant et pendant l’utilisation de cet
appareil de puissance qui comme toutes machines, implique un danger
potentiel. Le système doit être pourvu d’un arrêt
d’urgence et les
pièces mécaniques tournantes doivent être
protégées de sorte que rien
ou personne ne puisse y accéder.
Lorsque cet appareil est
utilisé dans
une installation à risque il est nécessaire qu’il soit
doublé par au
moins un autre système, équivalent ou manuel qui pourra
le remplacer immédiatement en cas de malfonction du hacheur, de
la commande, du retour ou du moteur. Ceci afin d’exclure une
interruption
de service pouvant provoquer une situation dangereuse.
Le changement d’un des
paramètres marqués par # ne doit se faire qu'en cas
d'urgence et à
vos risques car ils annulent les contrôles de
sécurités de fonctionnement du
hacheur.
Ne pas utiliser le hacheur en cas de doute sur le dispositif
d’arrêt d’urgence et sur le ou les systèmes de doublage.