NEMA 23. Alimentation 12 volt au lieu de 5.2 V? couple maximum?

Bonjour,
J'aimerai acheter ce nema 23, mais mon alimentation est de 12 volt.nema 23`
Est ce que ça peut fonctionner? Dois je diviser par deux le courant délivré par le driver ?
Merci d'avance pour le petit cours d'électronique, si vous pouvez répondre à cette question:
Est ce que la tension donnée dans la data sheet est par phase et si y a deux phases du coup, il faudrait 12 volt?

Bonjour,

Un pas à pas se pilote avec un driver spécifique ( celui-ci dépend de l'intensité à fournir et il est commandé par 3 ou 2 pins : enable (facultatif), pas et dir
plus on lui donne de volts (en général 48 maxi et plus il peut tourner vite en gardant son couple car ce dernier diminue avec la vitesse de rotation
Donc un pas à pas indiquant 5v2 peut très bien avoir un driver alimenté en 12v.
Ce qui compte c'est son intensité maxi, ici 2A si j'ai bien lu
Donc un A4988 peut faire l'affaire
Pour commander le driver il te faut un micro-contrôleur.

Recherche sur le web !
1er lien trouvé :https://devenez-pro-en-electronique.com/comprendre-et-bien-utiliser-le-driver-a4988-pour-moteurs-pas-a-pas/

Un moteur quel qu'il soit est sensible au courant.
Un moteur tourne grâce à la force magnétomotrice.
Toutes les formules de magnétisme n'utilisent que le courant.

Dans des usages basiques où le moteur n'est piloté que par un pont en H rudimentaire la loi d'ohm s'applique et on a la relation U=Rbobinage * I. On croit commander en tension, mais en fait on commande en courant.

Avec les circuits intégrés genre A4988 la commande est intelligente et le moteur est piloté par une source de courant commandable.

Il est préférable d'appliquer plus de volts que ceux calculés avec la loi d'ohms.
C'est préférable parce qu'il ne faut pas qu'une tension trop faible perturbe le fonctionnement de la source de courant.

Si une source de tension ne peut pas fournir le courant demandé par la charge la tension ne restera pas constante.
De même si une source de courant ne permet pas à la tension générée par le passage du courant de s'établir dans la charge le courant ne sera pas celui prévu.

Bien évidement il faut que la valeur du courant max soit soigneusement réglé au préalable.
Quelle valeur prendre pour le courant max ?
Ce n'est pas clair, le constructeur ne donne pas les conditions associées à la valeur qu'il donne.

Si le constructeur donne Imax pour un mode pas entier basique et que l'on utilise un circuit pour faire des micropas où la forme du courant est sinusoïdal, A Mon Très Humble Avis la valeur donnée par le constructeur est à prendre comme la valeur efficace et il faut régler à une valeur multipliée par racine(2) soit 1,4 pour indiquer la valeur max.
Il me semble que si en micropas on règle à la valeur constructeur il y aura perte de couple.

C'est comme cela que je le ressens, je ne détiens pas la vérité dans le domaine des pas à pas.

Concernant le choix de l'alimentation pour les moteurs :
Elle doit être supérieure à la "tension qui apparait aux bornes d'un bobinage au courant max" comme nous avons vu.
Elle doit pouvoir fournir le courant des DEUX bobinages, le constructeur donne le courant pour un seul bobinage.

Certaines personnes qui ont la science infuse et de gros diplômes précisent que je raconte n'importe quoi et que je n'y connais rien, mais je vais quand même donner ma réponse à ta question.


Tout d'abord sur le moteur:
Premièrement, ne pas faire confiance aveugle en ce que dit amazone, ce sont des commerciaux et non des techniciens. Parfois ils traduisent de travers, font des couper coller d'un produit sur un autre.
− Premier exemple: le titre principal: Iverntech Nema 23 Moteur pas à pas 57 x 56 mm et dans la description du produit (assez bas avant les commentaires): Taille: 57-56 Motor Iverntech Nema 17 Moteur pas à pas 56,4 x 56 mm. Le même premier moteur est passé d'un Nema 23 à un Nema 17.
− Deuxième exemple: Dans le titre, on a un moteur avec des fils de 1m, mais dans "à propos de cet article", les fils n'ont plus que 80cm.
− Troisième exemple; dans "a propos de cet article, le moteur a environ 50 cm de côté au lieu de 50mm...

Concernant les moteurs de l'annonce:
Il y a 5 moteurs de tailles différentes, ce qui laisse présager 5 caractéristiques différentes (courant, tension, couple...)
Nema23 est une norme , 23 indique 23 dixième de pouce environ pour le côté de la semelle.
Je lis: moteur pas à pas 57-56 NEMA 23, taille du moteur 56,9 x 56,9 x 56,9 cm
Ces dimensions correspondent au cube contenant le moteur sans compter l'axe. Le côté de la semelle est donc de 5,69cm soit 5,69/2,54= 2,24pouces soit environ 23 dixième de pouce. C'est bien un Nema23.
Le moteur de droite a une semelle de 42x42mm et une longueur de 60mm. C'est donc un Nema17. Le deuxième moteur (semelle de 28x28, longueur de 28) est donc un Nema11.

En gros on annonce Nema23 grâce au premier, mais on vend un Nema23, un Nema11, un Nema 13 et deux Nema17. C'est pas de l'arnaque, c'est du commerce.

Conclusion: ne pas faire confiance à cettte "doc". Tu précises "la datasheet", je ne l'ai pas vue. Du coup, je suis allé sur un site ne vendant qu'un seul moteur "Iverntech Nema 17 Stepper Motor 42x60mm" et je lis pour le moteur de droite:

Iverntech 42-60mm Nema 17 stepper motor
Motor Type: Bipolar Stepper
Number of Phase: 2
Number of Leads: 4
Step Angle: 1.8 deg.
Rated Voltage: 3.3V DC
Rated Current: 1.5A
Holding Torque: 700mN. m Min
Phase Resistance: 2.2 ohms±10%(20? )
Phase Inductance: 5.0 mH±20% (1KHz)
Rotor inertia: 128g. cm2
Item Weight: 480g
Package List: 1 x 42-60mm Nema 17 Stepper Motor
1 x 1M motor cable

Ce qui me semble cohérent. C'est la dessus que je me baserais.


Sur l'alimentation du moteur:
C'est un moteur bipolaire, on ne peut guère l'alimenter autrement qu'avec un circuit spécialisé genre A4988, TB6600, DM542... On peut faire autrement, avec un pont ordinaire, mais c'est nettement plus cher et moins performant.
Avec ces circuit, l'alimentation du moteur se fait en courant et on se moque presque de la tension d'alimentation du driver (en fait plus la tension est élevée, plus on garde de couple en haute vitesse (si on tourne à au moins 500tr/mn, ce qui est somme toute rare).
Le moteur est donné à 1,5A maxi/phase et il faut régler le driver au maximum à √2fois ce courant soit √2.1,5A=2,1A. Si le driver est réglé sur un courant X fois plus petit, cela fonctionne aussi, mais avec un couple X fois plus petit. L'avantage est que le moteur chauffe beaucoup moins si on n'a pas besoin de tout le couple (on peut diminuer le couple et la température par les essais à postériori).

Note avec l'utilisation du A4988: la datasheet de ce composant indique un courant maximal de 2A, ce qui ne permettrait pas de faire tourner ton moteur tout à fait au nominal. MAIS ces 2A peuvent être atteints si on refroidit correctement le circuit en évacuant la chaleur par le dessous du composant et pas par le dessus (où on est isolé de la puce par le plastique du boîtier). En conséquence, on ne pourra pas tirer 2A en continu. De toutes façons les plaquettes que l'on utilise ont un réglage qui ne va pas jusqu'à 2A. On peut donc alimenter un moteur prévu pour un courant par phase de 1,5A maxi en le sous alimentant un peu. C'est ce je préconise. Maintenant pour les plus petits budgets, pousser le moteur à ses limites peut se faire avec d'autres circuits:

Il existe des boîtiers contenant le driver:

  • DM432C (20V à 40V; 1,3A à 3,2A)
  • DM860 (20V à 50V; 1A à 4,2A)
  • DM860 (AC 24V à 80V, DC 18V à 50V; 2A à 6A)
  • DM860 (20V à 50V; 1,4A à 5,6A)
  • DM860 (20V à 50V; 2,1A à 5,6A)
  • DM856 (20V à 80V; 2,1A à 5,6A)
  • DM860H (AC 18V à 80V; 2A à 6A)
  • TB6600 (8V à 42V; 0,5A à 3,5A)
  • VMA333 (10V à 35V; 0,3 à 3A, sans capot)

Ce n'est passur le vocable Nema23 qu'il faut se fixer, mais sur le couple ou la dimension maximale. En tout cas si tu veux un Neme23, ne prends pas celui de droite.
Choisi un moteur (éventuellement celui de droite si il convient) et on peut alors voir ses vraies caractéristiques.


[edit]

Concernant l'alimentation du driver
Il ne faut pas raisonner en courant mais en puissance. Si le moteur est un 1,5A/4V (soit 6W), une alimentation 48V 6W devrait suffire. C'est le driver qui va tirer en moyenne 0,125A sur le 48V pour le transformer en courant constant de 1,5A/4V.
Ceci dit, Comme il y a quelques pertes dans le driver et qu'un moteur 1,5A/4V si il consomme bien 6W à l'arrêt mais qu'il consommera plus si il tourne (transfert d'énergie, pertes dues aux annulations et inversions de courant dans les bobinages...), je préconise de choisir la puissance de l'alim à 3 fois la puissance du moteur (aucune informations dessus, c'est mes mesures empirique sur un nombre très restreints de moteur qui me donne ce chiffre).
Pour le moteur 1,5A/3,3V soit 5W, prévoir une alim de 15W:
− 12V/1,2A
− 5V/3A (bof)
− 24V/0,6A

  • Couple élevé – Couple de maintien jusqu'à 1,2 Nm
  • Tension nominale : 5,2 V CC. Courant nominal : 2,0 A

pour les caractéristiques ci dessus, avec une alimentation de 12 volt, je règle 2A sur le driver ou √2.2A=2,82A comme le suggère 68tjs?
Ce qui compte pour moi est de garder le couple à grande vitesse à 2.5 tours/seconde.
Aussi, j'ai vu ce driverdriver TMC 2209
On peut régler le step à 1/256 et il a un genre de capteur de courant qui détecte les décrochages du moteur. Je vais l'utiliser pour remplacer mes drivers 8825, pour avoir le micro stepping 1/256. Par contre vais je perdre du couple à grande vitesse si je passe en mode 1/256 par rapport à 1/32?

Merci.
Donc si je branche en parallèle une alimentation de 12 v, j'aurai 24V et je peux laisser 2 ampère sur le driver. C'est bien ça?
Pour l'instant je suis en 12volt avec des NEMA 17, et je veux trois fois plus de couple, donc je passe au nema 23, et je veux rester sur des drivers DRV 8825 ou TMC 2209. Ce dernier délivre 2Ampere avec des peak à 2.8. J'espère que ça va fonctionner!

Non!
La mise en parallèle n'augmente pas la tension mais le courant disponible.
Pour augmenter la tension il faut mettre les alimentations en série.

Faut d'abord compléter tes connaissances de base en électricité

Toujours à mon très, très, humble avis de non spécialiste de pas à pas, mais qui connait la loi de l'établissement du courant dans un circuit LR, les moteurs les plus adaptés à la conservation du couple à vitesse élevée sont ceux dont le rapport L/R est le plus faible.
L/R c'est la constante de temps de charge en courant, c'est l'équivalent de RC pour une charge de condensateur en tension.
L = inductance du bobinage
R = résistance du bobinage.

Encore une fois Nema 23 ne veut rien dire, juste la taille de la platine de fixation.
Les sites marchands donnent rarement la valeur de l'inductance, il faut rechercher les datasheets

Je dirais non , pour moi ce qui compte c'est le changement de la forme d'onde du courant : impulsion rectangulaire en pas entier, forme sinusoïdale en micro pas.
Si on entre plus finement dans le détail de la modification de la forme d'onde il se pourrait que le passage de 1/32 à 1/256 ne soit pas totalement anodin, a ce niveau rien ne remplacera l'expérimentation. Franchement, c'est très flou pour moi.

Relis toi ! Tu ne voulais pas écrire "en série" ?
Deux alimentations de 12 V brutalement mises en parallèle ne donneront jamais 24 V mais une fumée sortant des deux alimentations.

Les alims ne peuvent se mettre en parallèle que si elles sont conçues pour et en respectant une procédure spéciale et de toute façon la tension ne changera pas, c'est le courant qui sera doublé.

Note importante :
Je ne critique rien, ni les hommes ni les produits. J'apporte ma vision en disant qu'elle est personnelle, elle est basée sur mon expérience d'électronique analogique, discipline qui n'est plus enseignée.
D'autres visions sont exposées, je ne dis pas qu'elles sont fausses il est possible d'arriver au résultat de plusieurs façons, mais ce ne sont pas les miennes,

C'est à toi de faire le choix, il ne faut jamais croire quelqu'un sur parole, les vérifications sont obligatoires.

Merci pour vos precisions. Vous demandiez ceci.

voici la data sheet
Type de moteur : pas à pas bipolaire.
Nombre de phases : 2.
Nombre de fils : 4.
Angle de pas : 1,8 °.
Tension nominale : 5,2 V CC.
Courant nominal : 2,0 A.
Couple de maintien : 1200 mN.m min.
Résistance de phase : 2,6 ohms ± 10 % (20 °C).
Inductance de phase : 10 mH±20 % (1 kHz).
Inertie du rotor : 280 g.cm².

Je profite de ce fil de discussion pour vous demander pourquoi après avoir mis un réducteur de 3.7 sur un nema 17, j'avais bien gagné du couple à basse vitesse et qu'en augmentant la vitesse vers 2 tours seconde, il se met à décrocher. Je sais qu'un moteur perd du couple avec une vitesse qui s'accroît, mais est ce que ca pourrait être aussi un probleme de résonance du moteur. J'ai vérifier en changeant le micro step *2 ou *4 pour faire moins de pas, mais j'ai le meme probleme. C'est d'ailleurs pour ca que je veux passer sur des Nema avec plus de couple. J'espère ne plus avoir ce probleme!

Bonjour,
La puissance = Couple X vitesse.
A puissance constante, si tu augmentes la vitesse, le couple diminue

donc si je mets une alimentation en série, et que je passe de 12 à 24 v, j'augmente ma puissance par deux fois? si c'est certain et que ca n'abime pas les moteurs de passer de 12 à 24v (en gardant le meme courant à faire délivrer par le driver) j'achète une alimentation de suite

Je ne demande rien, ce n'est pas moi qui fait ton projet.
Tu parles de faire tourner vite ton moteur donc je te parle d'une cause possible de limitation : la constante de temps L/R.

Tu veux un moteur de classe Nema23, je te dis dans la très grande variété de moteurs Nema23 intéresse toi a ce paramètre cela pourrait t-aider.

Oui c'est le principe d'une machine tournante, j'ai retrouvé cette formule il y a 3 semaines :grinning:.
P = Cw est le max que tu peux obtenir, si tout va bien par ailleurs.
Si la constante de temps L/R est trop élevée devant la durée de l'impulsion, il y aura un facteur aggravant.

Certains tutos "youtube" disent que si on ajoute une résistance en série on peut faire tourner le moteur dans des vitesses plus élevées.
D'autres tutos disent que des moteurs à fort courant sont préférables pour aller vite (c'est-à-dire avec une résistance de bobinage faible).
Ce sont des recettes de cuisine basées sur l'expérience.
Elles ne sont pas différentes de ce que je dis qui est basé sur des notions l'électronique en régime transitoire.
Cela revient tout simplement à diminuer la constante de temps L/R soit en augmentant R, soit en diminuant L.
Très franchement ce sont ces recettes de cuisines qui m'ont mis sur la voie de la constante de temps, il y a 1 mois je n'y aurais pas pensé.

Le conseil que je te donne : c'est : dans le choix des moteurs pas à pas Nema 23 tu trouveras un grand nombre de cas de figure. Ne t'arrête pas au premier modèle que tu trouveras et fait une recherche de datasheet avec la vraie référence du moteur.

Dans ce que j'ai pu regarder sur le site stepperonline.com la plus grande diversité se retrouve dans les petits moteurs (Nema 8 à 17). Dès que la puissance augmente les caractéristiques se resserrent ce qui ne paraît pas anormal.

Petite réflexion
Si tous ces cas de figures existent, c'est peut-être qu'il y a une ou plusieurs raisons et que le modèle universel n'existe pas.

C'est bien du moteur de GAUCHE de ton lien dont tu parles pas du moteur de droite qui est sans doute un 0,7Nm?

2,8A pour avoir le couple maximum. On commence par là puis son peut alors diminuer le courant si le moteur ne décroche pas. On y gagne alors en échauffement, en consommation et en durée de vie (10°C en moins double la durée de vie).

Le couple est le même. Entre 1/32 et 1/256 il n'y a que très peu de différences, sauf si tu utilises des bibliothèques lentes. Pour un 200 pas par tour qui va à 2,5tr/s en mode 256 µpas, il faut envoyer 2002,5256=128000 impulsions par seconde. Par exemple AcccelStepper est limité à 1000. A ma connaissance, il n'y a que QuickStep ou une programmation perso qui peut l'atteindre.

En mode pas il peut y avoir effectivement des résonnances qui fait décrocher le moteur. Mais elles doivent s'atténuer un peu en passant à 2µpas et disparaître à partir 10µpas. Si le moteur décroche à 32µpas, c'est un problème de couple. Si le moteur ne décroche plus à 32µpas, c'est un problème de résonance, et passer à un moteur plus gros ne sert plus à rien.

"A puissance constante" est assez compliqué à obtenir. Si le moteur était parfait, le couple serait constant. On travaillerait plutôt à couple constant comme un moteur CC. Malheureusement à partir de quelques tours par seconde, le couple diminue. Voici par exemple la courbe couple maxi en fonction de la vitesse d'un pas à pas:


En 24V à faible vitesse (inférieure à 5tr/s), on peut considérer que le couple est constant avec une alim de 24V ou plus.

non, deux! :laughing:

Cela n'augmente pas la puissance, cela permet seulement au couple de diminuer plus tard.

La tension est limitée par le driver plus que par les moteurs. Toutes les caractéristiques de moteur que j'ai vues pour les bipolaires donne les courbes pour 12V, 24V et 48V. Certaines vont au delà.

On fait cela uniquement pour les moteurs alimentés en tension constante, par exemple les unipolaires. Pas pour les bipolaires alimentés avec un driver. On divise en général la constante de temps par 2, mais les résistances dissipent autant que le moteur. Très bien en hiver!
Maintenant parler de constante de temps pour des montages alimentés en courant constant n'a pas de sens pour moi: essaie de tracer la courbe d'établissement du courant en précisant bien l'asymptote et la constante de temps!
Il est vrai que l'on n'est pas parfaitement à courant constant vu que l'on est limité par l'alim.
Mais en gros doubler la tension d'alim va diviser par deux le temps de monté du courant. A très basse vitesse (temps de monté négligeable devant un pas), on ne gagne strictement rien, la forme du courant est la même.

Un conseil: avant d'acheter un moteur, envoie le lien que l'on te dise si il n'y a pas une grossière erreur dans le choix. Si tu veux de la puissance à 2tr/s et surtout si il y a achat, choisit un moteur qui se pilote en courant: bipolaire et inductance (ou tension) la plus faible possible

c'est celui avec le couple de 1.2 N

j'utilise un Teensy 4.0 à 1ghZ, c'est comme une Arduino en plus rapide. Avec accelStepper, je peux faire 10 tours/s sans probleme, soit 2003210= 64000 impulsion/s. J'espère que ca fonctionnera aussi avec 8 fois plus d'impulsion! et j'essayerai aussi quickstep
Je viens d'essayer avec en half step, les moteurs font trop d'à-coup et ils décrochent rapidement.
Selon la courbe couple maxi en fonction de la vitesse d'un pas à pas, je n'ai aucun intérêt à passer à 1/256 de pas, mais bon je vais essayer. Ce qui est rassurant c'est de voir qu'avec un tension de 48 volt, je garde un couple maximum à 10 tours/s. Trop cool!

Au fait si j'essaye de brancher en série une alimentation de 12V 5 A, à celle d'origine 12V 30 A, je vais perdre des amperes non?

En même temps, si ton driver limite à 2A (voir même 3A) cela ne va sans doute pas changer grand chose.

QuickStep ne fonctionne que sur Uno, Mega, Nano.

Tant que tu tires moins de 5A, il n'y a pas de problèmes. Par contre si tu essaie de tirer plus, l'alim de 30A délivrera ce courant, mais l'alim de 5A diminuera sa tension pour limiter le courant. Deux cas se présentent: la diminution de tension fait diminuer le courant et on ne dépasse pas les 5A, tout est OK. Ou bien on demande toujours 6A et l'alim de 12V qui est alors à 0V en sortie peut se retrouver alimentée en inverse? Cela dépend de l'alim. Il est possible qu'une diode en sortie la protège. Il est possible qu'elle soit endommagée.

Le problème avec les couples moteur/driver est qu'ils tirent un courant non constant. Pour avoir un courant de 2A constant dans le moteur avec une alim de 24V, On va tirer sur l'alim 2A pendant un quart du temps environ puis rien du tout pendant les trois quart du temps. En moyenne, on va tirer 400mA. Mais les pointes de courants sont importantes. En principe c'est lissé par un condensateur en sortie et tout se passe bien.

Par précaution, mettre une diode en sortie des alims (en inverse bien sûr. Mais avec des courant de 5Amaxi, il faut des diodes de 5A. Sans ces diodes, je ne garanti rien. Mais cela peut fonctionner.

Avec un seul moteur, comme @fdufnews le fait remarquer, il n'y a pas de problèmes. Il peut y en avoir si il y a plusieurs moteurs.

Au pire si il y a plusieurs moteur et les diodes en sortie, en tirant trop, on se retrouve en 12V au lieu de 24V.

En effet pour un moteur brancher les alimentations en série suffit. Mais j'ai dix moteurs à alimenter, je vais donc acheter une alimentation de 48 Volt 30A, comme ça si je passe sur 10 nema 23 à 3 amperes c'est parfait. Et comme ça je me prends la tete avec des diodes.

Non! pas 30A. il faut raisonner en puissance! Si tu as des moteurs 5,2V/2A par enroulement soit 10,4W (réglage du driver à √2x2A=2,8A), ils vont consommer 10.4W par enroulement soit 21W par moteur à l'arrêt. Pour 10 moteurs à l'arrêt, cela fait 210W, et compte le triple en fonctionnement soit environ 600W. Avec 48V, il faut une alim 600W/48V=12,5A. Une 15A est largement surdimensionnée.

Merci. Je vais acheter une alimentation de 48V 20 A. Merci merci merci au cube!