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 Moteur linéaire tube

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pimclik

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MessageSujet: Moteur linéaire tube   Mer 20 Déc 2017 - 19:13

Hello tous le monde,

Bon, je me doutais bien que mon premier sujet serait bloqué car considéré comme trop dangereux, et je respecte la décision, je continuerai seul ce projet.

J'aimerais realiser tout autre chose et bien moins dangereux électriquement Very Happy

Un moteur linéaire a piston électromagnétique...

Le principe:
un aimant permanent en forme de disque (piston) est placé dans un tube amagnétique (aluminium, plastique, laiton,...) , des bobinages sont réalisés autour de ce tube et en les contrôlant avec un microcontrôleurs on fait déplacer le piston dans le tube. Un peu le même principe qu'un moteur pas a pas mais linéaire et dans un tube...

J'utiliserai arduino et des ponts en H comme pour les moteurs pour contrôler les bobines.

J'ai quelques questions concernant le calcul pour optimiser les bobines:

Le diamètre intérieur du tube sera de 53mm et la bobine de longueur 4cm... comment optimiser au maximum le rendement de la bobine ( section du câble, nombre de tours, tension, amperage,etc...?  En prenant en compte qu'il n'y aura pas de noyau) (Je devrais pouvoir l'alimenter avec des batteries li-po, soit une tension maximale de 50-60v) l'amperage peut monter, les li-po résistent bien (40 C de décharge).

Pour réaliser les bobinages, je suis actuellement en train d'inventer une machine pour les réaliser automatiquement:




Et j'en suis là:






Merci d'avance de votre aide !
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Le Loup Blanc
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MessageSujet: Re: Moteur linéaire tube   Jeu 21 Déc 2017 - 22:04

Bonjour

Je ne suis pas certain de bien saisir ce que tu veux réaliser sous l'appellation de "moteur linéaire" pas à pas .....  
Mais cela me semble un sujet très intéressant, car novateur, et original.
Un petit schéma serait intéressant  ( pour être certain d'avoir une bonne vision de ton projet).
Je préfère pour l'instant attendre .

Par ailleurs, il faudrait que tu le dimensionne un peu, en terme de "pas", de "force", de "service" (à l'image d'un moteur asynchrone).

De toutes façon, le problème principal sera l'évacuation des calories des bobines ....
Des techniques d'évacuation des calories seront les bienvenues.

Mes connaissances de dimensionnement  en électromagnétisme et machines sont trop anciennes pour que je puisses t'aider ...  Compte tenu de ton projet, je pense qu'une réalisation probatoire assez "élémentaire" permettrait d'avoir un aperçu de ce que l'on peut espérer en terme de performance.

Le design et l'adaptation U,I des bobines viendra ensuite.
On pourra également s'appuyer sur le savoir faire d'un "bobineur" , tel Labobine sur ce sujet.

PS : je trouve intéressant que des expérimentations et "protos technologiques" soient exposées sur ce forum .... l

Cordialement

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pimclik

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MessageSujet: Re: Moteur linéaire tube   Jeu 21 Déc 2017 - 23:30

Merci de votre retour Le Loup Blanc, voici un montage sous Blender pour mieux se rendre compte:

En rouge: les bobines (connectées individuellement sur un pont en H pour pouvoir inverser les polarités)
En gris: Le tube en aluminium (car ça conduit bien la chaleur)
En Vert (ou orange ou jaune... je suis daltonien et j'ai pas le nom des couleurs sur blender geek) Les aimants permanents  (positionné Nord-Sud et Sud Nord, soit dans un sens opposé)
Et en noir: de la ferrite douce pour concentrer le champ magnétique



A vrai dire je ne sais pas si ça fonctionnera en pratique, mais le premier tests avec un seul bobinage réalisé "au pifomètre" semble très prometteur !


Exemple avec 1 seul aimant pour simplifier le schéma:


----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Phase 1: L'aimant permanent se fait attirer par la bobine n°3 et repoussé par la bobine n°2

                     1             2               3             4              5               6
Bobines:  <  OFF  ><---+++><+++---><   OFF   ><   OFF   ><   OFF   >
Aimant permanent:    <+->            
   
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Phase 2: L'aimant permanent arrive en équilibre magnétique sur bobine n°3

                     1             2               3             4              5               6
Bobines:  <  OFF  ><---+++><+++---><   OFF   ><   OFF   ><   OFF   >
Aimant permanent:                     <+->            


-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Phase 3: La bobine n°2 est fermée, la n°4 s'allume et la n°3 change de pollarité

                     1             2               3             4              5               6
Bobines:  <  OFF  ><  OFF  ><---+++><+++---><   OFF   ><   OFF   >
Aimant permanent:                   <+->    
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------        

Et ça reprend au début avec la bobine suivante :-)

A vrai dire, je ne sais pas comment vont réagir les bobines vu que leurs polarité sont inversées... au pire je n'allumerai qu'une bobine à la fois pour simplement attirer l'aimant permanent...

Le schéma fonctionne aussi avec 2 aimants permanent comme sur la modélisation 3D... ça devrait permettre d'augmenter la puissance... mais une chose à la fois, déjà un aimant pour le premier prototype !

Merci de votre aide !
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Le Loup Blanc
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MessageSujet: Re: Moteur linéaire tube   Ven 22 Déc 2017 - 9:09

Bonjour
C'est effectivement cela que j'avais interprété mais je n'en étais pas certain ...(bobines placées avec un pas de 50 mm).
Effectivement, il faut valider le principe et les performances avec un seul mobile, avant d'envidager l'utilisation de plusieurs mobiles pour paralléliser les efforts.

Combien de bobines seraient envisagées ? ( cad longueur totale ?, ou dynamique de manœuvre ?).
Et qu'entrainerait ce piston mobile ?? (ou dit différemment : utilisation de ce moteur ? )

Cordialement






Mais



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pimclik

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MessageSujet: Re: Moteur linéaire tube   Ven 22 Déc 2017 - 21:52

Pour le nombre de bobines, il en faudrait 5 de 4cm de long, je vais vous en dire plus sur mon projet et pourquoi j'en suis venu a vouloir réaliser ce moteur:

Je veux inventer un nouveau moyen de locomotion sans roue et mon but est de motoriser (du moins avoir une assistance électrique) sur des échasses urbaines...



Après de longues réflexions j'en ai déduis qu' un moteur rotatif ne conviendrait pas... ce qui ma amené a inventer ce moteur spécifique.
La longueur totale de course doit être de 20cm, soit la moitié de la flexibilité maximale d'une échasse urbaine:



Et en fait , même si c'est impossible et que je me plante totalement, osef, ça sera sympa de réaliser ce genre de moteur !

Razz
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Le Loup Blanc
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MessageSujet: Re: Moteur linéaire tube   Ven 22 Déc 2017 - 23:40

Bonsoir
Comment serait déclenchée l'action ? une impulsion par le pilote ?
Une impulsion, ou un cycle programmé ?
Quelle loi de mouvement ?

Le plus complexe est de déterminer l'énergie nécessaire ....

Après on pourra voir, par prototypage, si c'est c'est possible/réalisable (masse, tenue thermique, autonomie, ...

Cordialement



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pimclik

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MessageSujet: Re: Moteur linéaire tube   Ven 22 Déc 2017 - 23:48

Dans un premier temps, pendant la phase de prototypage, ce sera commandé via une télécommande... a long terme un capteur de force sera placé entre le pied et les échasses... un coup sec declanchera une augmentation de la puissance. Ceci dis, c'est encore loin  d'être ma priorité, chaque chose en son temps... je vais déjà me concentrer sur le moteur en lui même, je me tracasserai de son adaptation après :-)

Merci de votre attention Le Loup Blanc :-)
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