Table equatoriale - Calcul fréquence moteur pas à pas

[soulearth]

Bonjour,

Je me suis lancé dans le projet de fabriquer une table équatoriale mais j'aurai bien besoin d'aide car je découvre totalement les moteurs pas à pas et c'est dur.

 

## Version courte du problème ##

Après recherches il ressort que la solution conseillée est le trio arduino + driver a4988 + moteur pas à pas.

J'ai vérifié la fréquence de base du PWM d'un Arduino ( sans diviseur ) et c'est autour de 500Hz. Sur internet toujours j'ai lu que 450Hz c'était déjà beaucoup pour un moteur pas à pas, donc tous allait pour le mieux. Ça semblait cohérent.

Je cherche donc le moteur de mes rêves, en demandant quelques informations du genre la fréquence max, et voila la docs technique :

https://www.omc-stepperonline.com/download/17HS19-1684S-PG100_Torque_Curve.pdf

 

Le documents indique 500Hz pour 1RPM et jusqu’à 5000Hz pour 8RPM. Incohérence total!!! A priori 400Hz c’était déjà beaucoup et la c'est présenté comme le minimum. Et alors le maximum de 5000Hz !!
Je ne comprends pas. Pouvez-vous m'aider ?

 

 

## Version longue ##

Après recherches il ressort que la solution conseillé est le trio arduino + driver a4988 + moteur pas à pas.

J'ai vérifié la fréquence de base du PWM d'un Arduino ( sans diviseur ) et c'est autour de 500Hz. Sur internet toujours j'ai lu que 450Hz c'était déjà beaucoup pour un moteur pas à pas, donc tous allait pour le mieux. Ça semblait cohérent.

 

Calcul détaillé :

La terre tourne environ à 15.041"/s. C'est donc la vitesse que doit avoir ma table.

Pour que les pas ne soit pas visible à l'oculaire, il faut qu'ils soient assez petit. A priori, la limite se situe à 1"/s ce qui correspond à la précision maximum que nous impose l’atmosphère à cause de la turbulence.

 

De ce fait, en 1s la plateforme doit avoir un déplacement de 15.041" par pas de 1". Le calcul est donc pas trop compliqué il me faut 15.041 pas en sortie de "chaine d'entrainement" .

Donc 15.041 pas en 1s. Avec des pas de 1".

Si je ne me trompe pas, Fréquence_moteur = Nb_pas_parcouru / 1s. Donc Fréquence_moteur = 15.041 / 1s = 15.041Hz.
Fréquence_moteur = 15.041 Hz

 

Je poursuit donc sur mon calcul de réduction.

Je part sur un moteur pas à pas classique de 200 pas. Soit 1.8° par pas, soit 1.8 x 3600 en second d'arc.

 

Vitesse_Table = Vitesse_moteur / coef_reduction

Soit 15.041Hz x 1"/s = 15.041 x 1.8 x 3600 x 1/coef_reduction

Coef_reduction = 6480.

 

Bon j'ai ma fréquence, mes vitesses, mon coef de réduction, je suis le plus heureux des hommes. A priori 6480 de réduction c'est énorme mais j'ai les micros-pas sous diminuer la vitesse et donc la réduction d'autant.

Je cherche donc le moteur de mes rêves, en demandant quelques informations du genre la fréquence max, et voila la docs technique :

https://www.omc-stepperonline.com/download/17HS19-1684S-PG100_Torque_Curve.pdf

 

Le documents indique 500Hz pour 1RPM et jusqu’à 5000Hz pour 8RPM. Incohérence total!!! A priori 400Hz c’était déjà beaucoup et la c'est présenté comme le minimum. Et alors le maximum de 5000Hz !!
Je ne comprends pas. Pouvez-vous m'aider ?

 

Vous l'aurez compris, j'ai quand même potassé le sujet, fait des calculs dans tous les sens, tué quelques bloc note, mais la je bute totalement. Entre 500Hz et 5000Hz pour une vitesse considérée comme haute, il y a un facteur de 10x. Je ne peux pas laisser une erreur potentielle de x10 se balader comme ca. Et comme j’apprends au fur et à mesure que je découvre, il n'est pas impossible qu'il y ai des erreurs de logique, de math, de compréhension, etc ...

 

Merci d'avance à tous ceux qui tenteront de me sortir de ce mauvais pas

Modifié 4 septembre 2020 par soulearth

[sixela]

Selon moi les "RPMs" sur la figure sont en sortie de la réduction 1:99.05 qui est intégrée. Et là l'angle d'un pas n'est pas de 1,8° mais de 1,09 minutes d'arc...

 

Entre parenthèses, pourquoi pas un moteur DC de moteur RA pour EQ1? Ils ne coutent rien et sont assez fluides. Où veux-tu faire une table à deux axes ajustable?

Modifié 4 septembre 2020 par sixela

[soulearth]

Très honnêtement l'option du moteur EQ1 avec remplacement du circuit électronique par un convertisseur DC-DC 9V pour réguler la tension et ensuite derrière un PWM pour régler la vitesse à également été étudiée. Et franchement ça pourrait le faire aussi je pense.

J'ai étudiée un peu les deux systèmes et ce qui est en train de me faire pencher pour le pas à pas c'est :

- le fait que d’après les infos tirées sur internet la vitesse la plus basse de l'EQ1 c'est 1T/25min, soit 0.04T/min et que moi en prenant en compte la réduction de 33x du couple secteur/galet moteur, il me faudrait une vitesse de 0.023T/min (15°/1h -> 0.25°/min -> 0.25/360 x 33coef_reduction = 0.023t/min ). /!\  Eq1 trop rapide /!\

- le coté prédictible du moteur pas à pas si je me plante pas dans mes calculs

- la facilité de stopper le moteur une fois en bout de course sans le couper électriquement ( car j'ai besoin de l’électricité pour le faire reculer )

 

 

[sixela]

Ah, je vois -- tu veux "resetter" la table avec les moteurs? Je ne connais personne qui fait ça...

 

Quand à l'EQ1 et la vitesse voulue, tout dépend de la roue qu'on met dessus...

[soulearth]

Bien sur, ca depend de la roue. Mais mon telescope m'impose un secteur qui sera d'un diametre d'environ 60cm de rayon. Pour etre dans les clous, il va me falloir une toute petite roue. Ca serait pas simple.

[sixela]

Mais bon, si tu refais le calcul en prenant le "RPM" comme étant le RPM en aval du réducteur 1/99.05, ça donne quoi?

 

Parce que 1,8° par pas, c'est en effet 200 pas. 200 pas fois 100 tours (pour faire un tour en aval du réducteur) ce sont 20000 pas. 20000 pas par minute, c'est 333 pas par seconde pour 1 RPM, donc ça me semble tout à fait cohérent avec l'échelle "RPM" du tableau qui est arrondie à un seul chiffre significatif (par "pulse" apparemment ici on prend chaque transition pour un demi-pas -- qui n'est qu'une transition sur une des phases --, ce qui donne 666 demis-pas par seconde pour un RPM en aval du réducteur. 500/666 ~ 1, 1000/666 ~ 1, 1500/666 ~ 2, etc. jusqu'à 5000/666 ~ 8).

 

Ce n'est pas un graphique pour déterminer la vitesse de façon précise -- celle-ci suit des impulsions qu'on donne et de la taille d'un pas (et la réduction qui est déjà dans le schmilllblick acheté). C'est bêtement un graphique pour dire "si en aval du réducteur 1:99.05 tu as X RPM, le couple maximal avant que le moteur ne suive plus est de Y", rien de plus. C'est bien pour cela qu'un parle de "half-stepping" (ou les deux phases sont parfois allumées ensemble) ce qui réduit légèrement le "pull out torque".

Modifié 4 septembre 2020 par sixela

[Cedric02700]

Salut.  

 

Avec un secteur lisse qui a un rayon de 60 cm ça va être facile. On va dire que tu utilise un galet de 12 mm. C'est cohérent et ça simplifiera le calcul vu que ça donne une réduction de 100:1.

Pour la "fréquence du moteur", en regardant ce qui se fait chez les fabricants de montures, on est généralement à environ 40hz (40 pas/s).  Avec le moteur choisi plus haut, 200 pas/tr et reducté 100:1, on a tout ce qu'il faut pour calculer ça. J'ai fait un petit tableau Excel:

 

 

En faisant varier la valeur des micros pas je tombe à 46hz en demi pas.

 

Y'a plus qu'a.

[soulearth]

La référence de 40hz c'est très intéressant. Effectivement y'a plus qu'à maintenant.

Enfin il va falloir que je déploie tous mes talents de menuiserie qui sont encore plus inexistant que mes talents en électronique. Encore pas mal de problème a résoudre en perspective.

[Cedric02700]

J'ai oublié un détail. Pour la conception, avec le A4988 tu es large car pour être bon on est en 1/2 pas. Donc pour la taille du galet si 12mm est trop petit, tu peux le faire 8 fois plus gros. Ça sera compensé en réglant le A4988 en 1/16 de pas. Ça laisse une bonne marge de manœuvre. Pour l'électronique, ce n'est pas trop compliqué comme projet, si tu as besoin de conseils n'hésite pas.

[rchau]

Bonjour,

Voici un lien te permettant de voir comment fonctionne ma table.

https://tetesenlair.net/dossier_lien.php?id=17

Moteur EQ1 et réduction avec l'adjonction de 2 roues dentées, le potentiomètre permet de régler la vitesse avec beaucoup de précision. Pas de calcul, un stop fin de course sans couper l'alimentation, retour à l'horizontale par un système de <<débrayage>> pratique avec le Sky-commander. La modification du moteur a été faite par un ami ( je n m'y connais pas trop en électricité).

J'ai fabriqué 6 tables pour le club, toutes sur le même principe, 2 d'entre elles entraînent sans problème des télescopes de 400 et 460 mm.

Si celà peut te rendre service, cordialement,

R.C. 

[soulearth]

Merci messieurs. Je vais suivre vos conseils et aussi rchau, regarder ton lien. Le système de débrayage m'intéresse au plus au point et je ne doute pas que le reste me sera très utile.