du bon usage de la PWM...

[simontpellier]

... et de nos petites locos. Qui roulent comme des folles si l'on s'avise de leur appliquer du 12V, ~9V donnant des vitesses bien plus réalistes et raisonnables.

Alors comment les régulez vous ? (si l'on suppose une régulation par PWM) et que vaut-il mieux entre ces deux options ?
- à gauche du 12V mais une PWM bridée au cran +/- 200 pour obtenir un équivalent 9V
- ou à droite une tension rail limitée à 9V mais une PWM "débridée" ?
(la flèche rouge représente... bien mal... la réponse vitesse de la loco, avec une V_max identique dans les deux cas)



Sachant qu'il faut environ 3V pour que la loco "décolle", ça laisse dans le premier cas 130 à 140 crans effectifs de réglage (ce qui me paraît largement suffisant...)
Mais dans le second cas, toujours avec ce talon obligatoire de 3V (environ), on dispose de +/- 170 à 180 crans.
Ça ne me semble pas vraiment le bon critère ; ce que j'aimerais surtout savoir c'est si ce choix à des conséquences (*) pour le moteur. Par exemple est-il plus (ou moins) sollicité  avec la seconde solution ? moins coupleux ? Pas facile à mesurer ! mais la théorie donne sûrement la réponse ?

Et, car j'aimerais venir à l'asservissement, est-ce que cela aura une influence (*) sur la mesure de la FCEM ? Accessoirement si la valeur de la fréquence timer peut avoir une incidence (*) ?

Merci par avance de vos avis !
Philippe

(* oh pardon... un "impact" !!)

[corail34]

Je vais essayer de contribuer:

- Quel moteur ?  avec/sans balais; Nbre de pôles; ..
       Ce moteur réagira différemment selon une alimentation 'continue-pure' ou pulsée (PWM),

- Couple moteur: le comportement des moteurs bas en gamme est nettement amélioré par un PWM à tension crête élevée.

- PWM: pour mesurer la fcem, le ratio 100% n'est pas atteint   (sinon, ce devient une continue pure)
            si le ratio est à 80%, ce n'est plus du 12V  (stations sont alimentée en 18v ?)
            la tension moyenne est celle du créneau PWM (le couple est lié à la tension-crête)

- en fonctionnement analogique, une alim moteur via deux transistors (plutôt darlington) déplace la droite de charge et bride le moteur,
      en déplaçant peu la tension de 'décollage': cela permet d'utiliser la même commande (sur mon réseau, c'est un plot par Volt avec inverseur,
     chaque plot est alimenté par une prise sur le secondaire d'un transfo 1KW (la tension ne s'écroule pas avec la charge) et cela fonctionne ainsi
      depuis 1962 !
- en fonctionnement numérique .. la vitesse sera déterminée par la tension moyenne découpée par le décodeur.
      ton intérêt est de conserver la tension crête (disposer du couple au décollage) et donc ... de ne pas utiliser tous 'tes' crans.

FCEM:
      Moteur à balais: elle est générée par le moteur .. selon son régime de rotation .. indépendamment de sa tension d'alimentation,
      Moteur brushless: c'est plus complexe selon la technologie .. certains utilisent les enroulements non utilisés
            Ces moteurs, comme un moteur synchrone, tournent à la même vitesse que le système de tensions qui l’alimente.
            Tant que le couple moteur est > à la charge, la rotation du rotor est synchronisée avec le champ magnétique.
            Que le couple résistant devienne > au couple moteur, et que la tension d’alimentation ne soit pas ajustée en conséquence: c'est le  décrochage:
                    le rotor ne suit plus le champ magnétique (avec risque de destruction du moteur)
             C'est le même contexte lors du 'décollage' de la loco.
             Le système d'asservissement interne au moteur assure ces fonctionnements en couple moteur < à la charge:
                      - la fréquence des tensions d'alimentation est basse au départ, puis augmente progressivement en tenant compte de la réaction du moteur,
                      - en diminuant la tension PWM d'alimentation  tu ne facilite pas la tâche de la régulation
                            et  tu augmentes le courant en circulation dans l'électronique de commande interne au moteur.

               Le décodeur embarqué dans la loco apporte le carburant nécessaire à la rotation.

Excuse-moi, j'ai essayé de faire simple en posant des passerelles pour partager.


       

[simontpellier]

Bonjour "Corail",

En plus de cette réponse, j'ai lu tes contributions et je te vois débuter... j'en suis à peine plus loin... mais avec une expérience et des compétences que je n'ai pas. Avec de plus un parc de locos qui me laisse pantois quand mes 28, pour ma part, me faisaient culpabiliser ! (un peu)
En revanche, je suis probablement plus avancé côté programmation et je m'efforcerai de t'aider de ce côté, éventuellement. Note juste que j'ai choisi l'analogique.

Ce que tu me réponds donc :
- quel moteur, pôles, balais...
Auparavant, autre précision importante je crois : je suis en "N". L'accès à ces informations me paraît (donc ?) bien compliqué sinon impossible, surtout sur des locos d'occasion. Mais même... est-ce que c'est indiqué dans les catalogues ? En tous cas ta question m'a fait y aller voir et, effectivement, il y a en pièces de rechange, des charbons pour moteurs "N" ! Je ne me vois pas aller y bricoler !!

Donc en clair, de quel(s) moteur(s) parle-on, je ne sais pas !
"moteurs bas en gamme"... (bas de gamme ?) je ne sais pas non plus : Fleischmann / Minitrix / Arnold ?

- FCEM :
si je comprends bien tes réponses, une tension élevée sera toujours préférable, vu du moteur. Donc, pour se limiter à des vitesses raisonnables, il n'y a pas de "risque" d'être en continu pur. Aujourd'hui ma tension rails (crête) est réglée à 10V. J'ai donc intérêt à la remonter à 12 ? (voire 14... secondaire de mon transfo, transfo postérieur à 1962 ! ... mais au nominal les locos sont prévues pour du 12V ?)

Ensuite, je décroche !

en fonctionnement analogique, une alim moteur via deux transistors (plutôt darlington) déplace la droite de charge et bride le moteur,

Je ne sais pas traduire mais mes rails sont alimentés par des booster L298N, cad des ponts de MOSFET en H. Voilà ce que je sais, ce que je ne sais pas c'est si ta remarque s'applique. A priori non ? car je suis dans le cas que tu décris plus loin comme un "fonctionnement numérique ?"

Par contre je "prends" ensuite cette remarque :

FCEM: Moteur à balais: elle est générée par le moteur .. selon son régime de rotation .. indépendamment de sa tension d'alimentation,

Une fois dit ça semble logique mais c'était bien de le rappeler ! Sauf que je ne sais toujours pas : balais or not balais. Mais j'ai au moins appris que ça va devenir important.
Pour ce qui est du problème du décrochage (je fais appel à de vieux souvenir... c'est la notion d'angle interne ?), ne pilotant pas en digital j'y serais donc exposé ... sur mes moteurs sans balais alors que j'en suis donc gravement inconscient ?

Merci pour... toutes tes réponses, présente et à venir

Philippe

[Dominique]

Merci Corail,

Voilà un vrai wiki sur les moteurs.

Je n’ai pas l’impression qu’il y ait des moteurs brushless dans le petits trains, en N en particulier.
Me trump-je ? (Jeu de mot vaseux j’en conviens).
Si c’est le cas quel décodeur DCC ?

Sinon, vu toutes tes connaissances, tu as certainement la capacité d’aborder le DCC avec tout ce qu’on a mis sur ce site.

Cordialement
Dominique

[Dominique]

Je comptais un peu sur Dominique pour avancer ensemble, l'un aidant l'autre,  ..  mais, c'est peu être un effet de l'âge,  .. je n'arriva pas à savoir comment et par où commencer.

J'ai bien peur de ne pas pouvoir contribuer pour le moment, même si ce sujet est interessant et concerne la partie moteur de nos petites locos 
Ayant fait un peu d'aéromodélisme et plus particulièrement un drône en DIY à base d'Arduino d'ailleurs (ce qui m'a conduit au modélisme ferroviaire), j'ai retenu la supériorité des moteurs brushless donc sans charbon qui s'use !
Il me semble que quelqu'un expliquait que les moteurs brushless n'ont pas beaucoup de couple au démarrage et ne sont donc pas adaptés aux petites locos de l'echelle N (pourtant ceux de mon drône était costauds).

Donc tu vois, je suis plutôt contemplateur (admiratif) que contributeur