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→Cahier des charges
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2 signaux de sortie : 12V / USB
Moteur pas à pas d’imprimante / Moteur DC (modélisme) /génératrice asynchrone ?
Après le recadrage du cahier des charges, il faut bien commencer par un bout. Le plus pertinent est de définir quel(s) élément(s) permet(tent) de fournir les 12V demandés avec le minimum d’effort.
Voici les pistes envisagées ainsi que leurs ''avantages et leurs inconvénients :''
{|border="1"!Type !Avantages !Inconvénients|-|Moteur CC (imprimante) |Prix – couple faible – encombrement |Vitesse de rotation élevée – ampérage très faible – difficile à identifier (absence de marquage)|-|Moteur CC (modélisme) |Couple faible – encombrement |Prix – Vitesse de rotation élevée – ampérage très faible – voltage faible (6 -12V)|-|Moteur CC (visseuse sans fil) |Prix (récup) – voltage 12V ou plus |Vitesse de rotation élevée – ampérage très faible – difficile à identifier (absence de marquage)|-|Moteur brushless CC (modelisme) |Usure minimale |Prix – Vitesse de rotation élevée – sortie triphasée à redresser|-|Moteur pas à pas (imprimante/reprap (nema)) |Vitesse de rotation basse – prix (si récup) |Sortie triphasée à redresser|-|Générateur coaxial à aimant permanents (type Piggot) |Modularité – conception totalement ouverte – vitesse de rotation basse – puissance – couple faible |Fabrication longue – Prix (aimants néodymes) – sortie à redresser|-|Dynamo (cc) pour vélo (6 ou 12V) |Approvisionnement facile - |Vitesse élevée (V en fonction de la vitesse de rotation) / puissance très faible|-|Alternateur 12V (auto ou moto) |Prix (casse auto) – fort ampérage |Vitesse de rotation élevée – couple élevé|}
Une première cession de test a été réalisée avec une sélection de moteurs CC de 6 à 14V. Deux types d’entrainement ont été choisis : un banc d’essai à manivelle (environ 3600 tr/min) et une visseuse sans fil (environ 1500 tr/min).
'''{|border="1"!Moteur / !Entrainement / !Vitesse de rotation / !Voltage / !Ampérage / !Courant'''|-|CC 6V (visseuse Black et Decker – 1987) |Banc à manivelle |~3600 tr/min |2V |0,1 Amp |continu|-|Moteur CC – 14,4V (Visseuse Bosch) |Visseuse |~1500tr/min |0,5V |0,1 Amp |continu|-|Moteur imprimante (R35445PA14233R – TD375824 – 00FM-S29 – diam 3cm) |Visseuse |~1500tr/min |8,6V |1,5 Amp |continu|-|Moteur imprimante (diam sup à 4cm) |Visseuse |~1500tr/min |6,5V |4,3 Amp |continu|-|Moteur imprimante (diam 2,7 cm) |Visseuse |~1500tr/min |2,2V |2 Amp |continu|-|Moteur imprimante (diam 3,6 cm) |Visseuse |~1500tr/min |6,2V |2 Amp |continu|-|Moteur imprimante (diam 3,1 cm) |Visseuse |~1500tr/min |7,7V |1,25 Amp |continu|-|Visseuse Bosch 14,4V + réduction (train d’engrenage) – gros effort à fournir (couple important) |visseuse |~1500tr/min |15,5V |?? aucune sortie mesurable |continu|}
Les moteurs CC de visseuses ne donnent pas satisfaction car ils sont prévus pour tourner à des vitesses très élevées. Les moteurs CC issus des imprimantes (entrainement des feuilles et de la tête d’impression) ont des rendus biens plus intéressants. Pour le moment les 12V ne sont pas atteints mais la piste est intéressante. L’étape suivante sera de tester les moteurs pas à pas. L’alternateur auto/moto est pour le moment écarté à cause du couple trop important. Le générateur type Piggot est mis de coté pour le moment du fait du coût élevé de construction.
Afin d’atteindre la vitesse de rotation du moteur/générateur il faudra avoir recours à une démultiplication simple limitant les pertes.
Une deuxième phase de tests a permis d’évaluer une partie des performances des moteurs pas à pas disponibles à partir de matériel courant comme les imprimantes.
Un moteur pas à pas transforme une impulsion électrique en une énergie mécanique permettant le déplacement angulaire du rotor, appelé " pas ". On distingue 3 familles: aimants permanents, réluctance variable, hybrides.
Les moteurs sélectionnés sont très probablement du type à aimants permanents. Ils n’ont pas été extraits directement des appareils d’origine, ce qui rend difficile leur identification malgré les quelques marquages visibles.
Deux moteurs ont été testés comportant 5 et 6 sorties.
Chaque moteur a été connecté à une perceuse tournant à 1500 tr/min.
Moteur à 5 sorties
{|border="1"!Sorties connectées !Ampleur de la courbe (nb de divisions) !Tension (volts)|-|5+4 |3 |15|-|3+5 |4,5 |22|-|2+5 |2,5 |12|-|1+5 |3 |15|-|1+4 |5 |25|-|3+4 |3 |15|-|2+4 |2,5 |12,5|-|2+3 |2,2 |12,5|-|1+3 |4 |20|-|1+2 |2,5 |12,5|}
Moteur à 6 sorties
{|border="1"!Sorties connectées !Ampleur de la courbe (nb de divisions) !Tension (volts)|-|1+6 |4 |20|-|1+5 - |? |0.5|-|1+4 |8 |40|-|1+3 - |? |0.5|-|1+2 - |? |0.5|-|2+3 |8 |40|-|2+4 - |? |0.5|-|2+5 |4 |20|-|2+6 - |? |0.5'''|} ===Interprétation :'''===
Les données récoltées font état de voltages importants pour une force contre électromotrice faible. Il est nécessaire d’attendre l’évaluation de l’ampérage pour tirer les conclusions sur la puissance que l’on peut en attendre.
