Technologie

Moteurs avec contrôleur intégré : une introduction des points clefs.

On rencontre de plus en plus de moteurs avec contrôleur intégré sur le marché. Les constructeurs sont prompts à nous proposer les dernières innovations. Est ce intéressant pour un fabricant de machine ? Pour l’utilisateur final, coté prod ou maintenance ? Voyons ici les points clef permettant d’évaluer ces solutions par rapport à l’usage que nous en avons.

Construction d’une solution classique

Dans le prochain paragraphe, nous allons nous intéresser à l’architecture des solutions moteurs brushless / contrôleur.

Image d'un moteur et de son contrôleur connecté par deux câbles.
Architecture moteur / contrôleur classique

Dans une construction classique, le contrôleur de moteur est installé dans l’armoire électrique de la machine. La liaison entre le moteur et le contrôleur consiste en deux câbles. L’un est dédié à la puissance et le second pour transmettre les données de position provenant du codeur. Vous pouvez aussi rencontrer aujourd’hui des technologies à un seul câble. Dans ce cas, le câble transporte à la fois la puissance et la donnée.

Image d'un moteur avec un seul câble puissance + donnée
Un seul raccordement puissance + donnée.

Ce type d’architecture peut amener différentes problématiques. En effet si l’armoire est éloignée, il est nécessaire de faire passer deux long câbles. S’il y a peu d’axes électriques et de moteurs sur votre machine, cela nécessite tout de même d’avoir une armoire conséquente pour héberger le contrôleur. Pour ces raison les catalogues de fabricants se sont enrichis de nouvelles architectures moteurs contrôleurs. Il s’agit de moteurs à contrôleur intégré. Une conception qui semble plus simple qu’un ensemble moteur + contrôleur + câbles :

Illustration d'un moteur avec contrôleur intégré.
Illustration d’un moteur avec contrôleur intégré.
Construction du moteur à contrôleur intégré

On peut remarquer que le moteur possède toujours des prises de raccordement pour communiquer avec l’automate. Que ce soit en bus de terrain ou bien en tout-ou-rien (tor). Souvent ces moteurs ne possèdent pas de résistance de freinage intégré. C’est un aspect à prendre en compte lors du dimensionnement de votre système. Il faut alors les monter en plus lors de l’assemblage de l’axe. Un autre aspect à prendre en compte est le raccordement à l’énergie. Un arrêt d’urgence coupe le courant et le moteur aura besoin de batteries pour stocker les données de configuration. Néanmoins ces solutions possèdent aussi un grand nombre d’avantages. Par exemple, la gestion des câbles est plus simple. Il y a moins de références à commander. Il faut prendre la mesure des avantages et inconvénients via une astucieuse analyse de la valeur !

Un moteur avec contrôleur intégré nécessite plus de place qu’un moteur classique. Cela peut être un problème au moment de l’intégration ou pour le remplacement d’un moteur classique. La première étape est de dimensionner l’application avec les outils mis à dispositions par les fabricants. Cela vous permet généralement de choisir entre différents type de moteurs avec ou sans contrôleurs intégrés. Ces moteurs sont généralement destiné à des applications peu puissantes. En cas de besoin de plus de couple, pour des charges plus lourdes ou pour de fortes accélérations il sera peut être nécessaire de se tourner vers un architecture plus classique.

Illustration d'un moteur avec contrôleur intégré
Illustration d’un moteur avec contrôleur intégré

Ces moteurs avec contrôleur intégré sont la solution complète idéale pour des fonctions de positionnement ou pour du changement de format. Ce pilotage intégré comprend donc un moteur brushless sans maintenance, une partie électronique de gestion de la puissance ainsi que la partie asservissement en boucle ouverte ou fermée. Il peut être installé sans autre forme de procès dans votre machine, d’autant plus s’il est doté d’un indice de protection IP65. Cela permet d’éviter les longs câbles, améliore la compatibilité électromagnétique, diminue le temps de montage et l’espace nécessaire.

Sécurité

Lorsque vous choisirez votre moteur, soyez attentif à ce qu’il offre les fonctions de sécurité attendues sur votre machine.

  • Safe Torque Off (STO) safety function to EN 61800-5-2
  • Performance Level (PL) to EN ISO 13849-1
  • Safety Integrity Level (SIL) to EN 61800-5-2
Aspects positifs :
  • Solution complète
  • Moins de câbles
  • Facile à intégrer
  • Un seul produit au lieu de 2 + les câbles
  • Armoire plus petite
Aspects à considérer :
  • Solution relativement peu puissantes, pas forcément disponible pour toute les applications
  • Résistance de freinage, si elle est nécessaire, elle peut être difficile à intégrer.
  • En cas de panne il faut remplacer tout l’ensemble
  • Pas forcément conçu pour les application nécessitant des hauts niveaux de sécurité.
Application de changement de format
  • Industrie du papier
  • Industrie du bois
  • Packaging
  • Assemblage
Application spéciales
  • Réglage de rouleaux
  • Alignement de pièces
  • Changement d’outils
  • Tâches de positionnement dans les machines de bobinage.

Nous vous conseillons

Que signifient tous ces chiffres marqués sur un distributeur ?

Frédéric

Technologie piézoélectrique : Question et applications

Frédéric

Qu’est ce qu’OPC-UA ?

Arthur

Air comprimé : faut-il encore le lubrifier ?

Frédéric

Laisser un commentaire