Alimentation NEMA23

[YoBeco]

Bonjour

Je suis plutôt débutant en électronique. Je fabrique un recycleur de plastique de bouteille pour en faire du fil 3D pour mon imprimante.

Ma machine utilisera un moteur NEMA23 contrôlé par un Arduino UNO à travers un module DM542A.
Pour alimenter le moteur, j'utilise une alimentation JC-240-48 : 48V - 5A
https://fr.aliexpress.com/item/32794683298.html

En réalité, j'utilise cette alimentation parce qu'on m'a dit que ça serait adapté, mais quels calculs faire pour le vérifier ?
Je ne trouve pas de documentation technique sur mon modèle de NEMA23 (23HS9430B).

De plus, ma machine va intégrer un fil Nichrome chauffant de diamètre 0.4mm x 90cm. Un site spécialisé me calcule que j'aurais besoin de 2.82A avec 22,45V.
http://www.reve-de-pierre.fr/fr/calcul-fil-resistif-courant-tension.php

Fil résistif Dia. 0.4mm, longueur 90cm, alliage Nickel Chrome ou Isachrome , température 300°c.
Résistance du fil à chaud : 7.96 Ohms
Courant de chauffe IF injecté dans le fil : 2.82 A
Tension nécessaire UF aux extrémités du fil : 22.45 V
Puissance injectée dans le fil : 63.3 W

Je souhaite utiliser la même alimentation pour le moteur et le fil chauffant. Cependant, je ne sais pas si sera possible. Est-ce que j'aurais assez d'ampérage pour les deux ? Je compte redécouper / réguler mes 48V vers + ou - 22V avec une PWM qui commanderait un MOSFET de type IRF540N.

Comment calculer si l'alimentation sera suffisante ?

Merci à vous pour votre aide

 

[vres]

Bonjour,
Vu que ton moteur ne tournera jamais vite il n'aura pas besoin de beaucoup de tension et sa puissance ne sera pas bien élevée.
Donc oui ton alimentation peut faire les 2 largement.
Je suis impatient de voir le résultat

 

[YoBeco]

Merci pour ta réponse rapide

Ça me met en confiance
Oui, c'est vrai que le moteur sera toujours très lent... Je pense que je vais alimenter les deux par la même alimentation.
Cependant, j'aimerai bien savoir faire des calculs de puissance.

Quels calculs dois-je faire pour savoir si l'alimentation pourra fournir tout ce qui sera consommé ?

Merci

 

[vres]

C'est assez compliqué pour un Pas à Pas, la puissance mécanique sera quasi nulle vu que la vitesse est lente, quelques watts, donc la puissance du moteur sera d'environ RI² soit 1.6 X 3² = 14.4W, aller, on va dire 20W au total.

 

[pinou29]

Bonjour.
Ce qui joue le rôle de vis sans fin, c'est une mèche(ou forêt) à bois ?
Beau projet en tout cas
Bernard.

 

[Doctor_itchy]

beau projet , mais le moteur risque de manquer de couple , au début le plastique est "dur" donc besoin de couple , un moteur DC avec réducteur style moteur essuie glace de voiture serais plus adapter , pas besoin de précision , au pire tu met un codeur sur l'axe pour dire au arduino que ça coince

ou si tu veut garder ton pas a pas , un réducteur sur ce pas a pas

 

[YoBeco]

Bonjour.
Ce qui joue le rôle de vis sans fin, c'est une mèche(ou forêt) à bois ?
Beau projet en tout cas
Bernard.

Oui, ce sera la mèche à bois ma vis sans fin.
Je lui ai fait couper la pointe dans un atelier de tour, le même tour où j'ai fait faire les pièces d'aluminium qui relient le moteur à la mèche et la tête de l'extrudeur. Le tube, c'est un tube de douche...

 

[YoBeco]

beau projet , mais le moteur risque de manquer de couple , au début le plastique est "dur" donc besoin de couple , un moteur DC avec réducteur style moteur essuie glace de voiture serais plus adapter , pas besoin de précision , au pire tu met un codeur sur l'axe pour dire au arduino que ça coince

ou si tu veut garder ton pas a pas , un réducteur sur ce pas a pas

Pour le moment, je n'ai pas d'autre moteur que celui-ci... Et je n'ai jamais utilisé de réducteur.
J'avais prévu de programmer un bon moment de chauffage avant la mise en route pour tout bien ramollir. J'ai mis des sondes de température sur la tete d'extrusion et au niveau de entonnoir pour vérifier que la température nécessaire est atteinte avant d'autoriser la rotation du moteur...

 

[YoBeco]

C'est assez compliqué pour un Pas à Pas, la puissance mécanique sera quasi nulle vu que la vitesse est lente, quelques watts, donc la puissance du moteur sera d'environ RI² soit 1.6 X 3² = 14.4W, aller, on va dire 20W au total.

Merci
Dans 1.6 X 3² = 14.4W
R = 1.6 ohms
I = 3 ampères

Comment connais-tu ces valeurs ?
Quelle documentation puis-je utiliser pour un 23HS9430B ?

Merci encore !

 

[Doctor_itchy]

ce que je voulais dire c'est que ton tube la chaleur doit etre "forte" en sortie d'extrusion mais ne sera pas la meme coté entonnoire des granules ! , bien entendu ce sera chaud , mais pas surtout pas assez pour rammolir le plastique sinon ça va faire une masse de plastique fondu coté granule et a un moment ça feras un gros paté de plastique dans l'entonnoir !!! , les granule doivent entré "dur" et fondre lentement dans le tube donc mécaniquement le moteur doit pouvoir "coupé" les granule qui se coincerais entre la vis et le bord de l'entrée du tube et sans forçer , sinon tu devras débloquer le moteur par un retour arriere , et tu va perturbé la coulée en sortie , ton filament ne sera pas uniforme sur son diametre , ce qui causeras des soucis d'impression apres , en gros entrée granule dur , avec entonnoir isolé du systeme de chauffe ( piece en téflon ) puis tube de chauffe chauffer sur 1/3 du tube coté sortie et refroidit coté entrée (un ventillo sur le tube suffira) le moteur tournant lentement et laissant le temps au granule de fondre dans le tube et pas en entrée du tube , de plus quand tu stop le systeme si c'est fondu en entrée il te faudras chauffé l'entrée aussi sinon ce sera bloqué par le plastique durçi qui ne fondras que difficilement


c'est aussi l'idée d'un moteur plus coupleux pour justement avoir moins de risque de calé et d'avoir une coulée continue (chez les pro y a un controle de diametre d'extrusion qui influe sur la vitesse de rotation du moteur pour avoir un diametre d'extrusion le plus précis possible )

 

[Qwazerty]

Salut
Les informations sont fournies par les revendeurs, ici par exemple

3A est l'intensité nominal "max"(dépendant de la carte pilote)
Tu peux aussi faire P=UI, ce qui revient au même, soit P=4.8v * 3A ~15W

Par contre attention, je n'utilise pas encore les moteur pas à pas mais il est bien indiqué "par phase" donc avec un moteur "2 Phases" comme c'est la cas ici, il faut multiplier la puissance par 2 s'agissant de l'alimentation, les deux phases pouvant être alimentées en même temps. Quelqu'un peut-il confirmer svp.

Le tableau te donne également la section de fil adaptée au moteur "Lead Style". AWG22, ce qui correspond à du 0.7mm² selon le tableau suivant, comme ça pas besoin de te lancer dans les calculs

https://www.positron-libre.com/electronique/mesures/awg/tableau-conversion-awg.php

sachant qu'en cuivre on donne en règle globale 5A par mm², ici on à 3A par phase un peu moins de 5A et la section est inférieur à 1mm², ça colle.

Je te souhaite une bonne journée
Qwaz

 

[vres]

Tu peux aussi faire P=UI, ce qui revient au même, soit P=4.8v * 3A ~15W

Attention ça ce n'est valable que pour une vitesse quasi nulle.

Par contre attention, je n'utilise pas encore les moteur pas à pas mais il est bien indiqué "par phase" donc avec un moteur "2 Phases" comme c'est la cas ici, il faut multiplier la puissance par 2 s'agissant de l'alimentation, les deux phases pouvant être alimentées en même temps. Quelqu'un peut-il confirmer svp.

Non, les bobinages sont alimentés en sinus/cosinus si bien que quelques soit la position on a toujours RI² :

pour rappel (Sin(x)² + (Cos(x))² = 1

 

[Qwazerty]

Salut

Attention ça ce n'est valable que pour une vitesse quasi nulle.

Hé oui en effet c'est vrai, puisqu'on est sur un générateur de courant. Mais c'est bien la valeur dimensionnante pour la section du fil (et en partie de l'alim).

Non, les bobinages sont alimentés en sinus/cosinus si bien que quelques soit la position on a toujours RI² :

pour rappel (Sin(x)² + (Cos(x))² = 1

Ok, merci pour la correction, je n'avais pas "vu" le décalage de 90° entre les deux ordres.

Je te souhaite une bonne journée
Qwaz

 

[YoBeco]

ce que je voulais dire c'est que ton tube la chaleur doit etre "forte" en sortie d'extrusion mais ne sera pas la meme coté entonnoire des granules ! , bien entendu ce sera chaud , mais pas surtout pas assez pour rammolir le plastique sinon ça va faire une masse de plastique fondu coté granule et a un moment ça feras un gros paté de plastique dans l'entonnoir !!! , les granule doivent entré "dur" et fondre lentement dans le tube donc mécaniquement le moteur doit pouvoir "coupé" les granule qui se coincerais entre la vis et le bord de l'entrée du tube et sans forçer , sinon tu devras débloquer le moteur par un retour arriere , et tu va perturbé la coulée en sortie , ton filament ne sera pas uniforme sur son diametre , ce qui causeras des soucis d'impression apres , en gros entrée granule dur , avec entonnoir isolé du systeme de chauffe ( piece en téflon ) puis tube de chauffe chauffer sur 1/3 du tube coté sortie et refroidit coté entrée (un ventillo sur le tube suffira) le moteur tournant lentement et laissant le temps au granule de fondre dans le tube et pas en entrée du tube , de plus quand tu stop le systeme si c'est fondu en entrée il te faudras chauffé l'entrée aussi sinon ce sera bloqué par le plastique durçi qui ne fondras que difficilement


c'est aussi l'idée d'un moteur plus coupleux pour justement avoir moins de risque de calé et d'avoir une coulée continue (chez les pro y a un controle de diametre d'extrusion qui influe sur la vitesse de rotation du moteur pour avoir un diametre d'extrusion le plus précis possible )

Remarques super intéressantes
Merci beaucoup !
On dirait que tu es déjà passé par là...

En fait, je vis au Nicaragua, petit pays centre-américain peu développé, donc ce n'est pas facile de trouver du matériel. (et s'il y en a, il est cher...)
Mais si ça ne marche pas avec mon NEMA23, je chercherai alors un moteur DC, ça devrait être moins compliqué à trouver...

Pour le contrôleur de diamètre, ça serait bien, surtout avec un moteur à vitesse réglable au 1/4 de poile... Mais ça m'est paru être luxe de prime abord.
Et je n'ai encore aucune idée de comment mesurer avec une telle précision. On parle ici de 1/10 de mm...

Merci beaucoup

Yonnel

 

[YoBeco]

"Lead Style". AWG22

Merci beaucoup !

J'apprends beaucoup de choses !

 

[YoBeco]

les bobinages sont alimentés en sinus/cosinus

Ça veut disre qu'ils sont alimentés l'un après l'autre en opposition de phase, c'est bien ça ?

 

[vres]

Non,
Les 2bobinages sont magnetiquement décalées de 90°
Sur les vieux drivers, on alimentait les phases en tout ou rien. Quand les 2 bobines étaient alimentée en même temps (1/2pas) on avait 1.44 fois plus de couple que quand une seule bobine était alimentée. Ca tournait un peu comme une patate.
Maintenant avec le micropas, les bobines sont alimentées en courant alternatif sinusoïdal déphasé de 90°entre les 2 bobinages , avec plus au moins d'étapes en fonction du nombre de micropas. On a donc maintenant un couple quasi égal sur toutes les positions.

 

[Doctor_itchy]

oui un gros moteur DC style essuye glace de voiture en 12V ou camion en 24V sera bien plus coupleux que ton pas a pas ( et en récup ça devrais rien couté a la casse du coin )

le controle du diametre est réserver pour les pro , le system de mesure etant assez onéreux , en gros c'est un laser qui emet une ligne (mais la correction optique est spéciale ) puis de l'autre coté tu a une caméra "linaire" (comme sur les scanner a plat ) et donc le fil est entre les deux et l'ombre donne la largeur sur le capteur , apres ta une electronique qui calcule tout ça pour avoir une valeur numérique proportionelle a "l'ombre" , mais ce type de capteur dépasse les 1000€ +- , donc en soit en diy avec de solide connaissance en optique , electronique et programation , soit tu t'arrange pour le que le moteur soit "juste" asservis en vitesse de façon a garder sa vitesse peu importe si il doit malaxer plus ou moins dur ! , cela ne sera pas du fil "pro" mais se sera largement utilisable sur une imprimante 3d classique ( apres la fonte tu a aussi le soucis du refroidissement suffisant et de l'enroulement du fil , qui doit etre synchro avec l'avance de la vis )

sinon oui j'ai expérimenté il y a quelque temps le proto est dans un coin , mais il doit manquer des truc qui on servis a d'autre truc entre temps

 

[Jmr06]

le system de mesure etant assez onéreux , en gros c'est un laser qui emet une ligne

Oui, ce que tu décris là est bien pour les pro, mais en amateur, on peut faire bien plus simple, avec une simple "fourchette optique" de ce style :
Ce n'est pas linéaire du tout, donc si on veut asservir un mécanisme ce n'est pas simple, mais faisable. Pour juste un contrôle cela peut le faire simplement.


Pour le moteur, je pense comme toi : moteur d'essuie-glace de camion ou de car.