Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?

Do you have a question? Post it now! No Registration Necessary

Translate This Thread From French to

Threaded View
Bonjour,

D'abord mon problème en bref :
j'ai installé il y a trois ans sur mon bateau un excellent pilote
automatique vendu en kit avec sa pompe hydraulique 12 V à inversion de
rotation, pompe qui sert à actionner le vérin qui, lui-même, commande la
position du gouvernail. Il s'est avéré à l'usage que cette pompe
mobilisait un trop faible volume d'huile  pour bouger assez rapidement
le gouvernail dans certaines conditions de mer un peu difficiles (c'est
à dire lorsque le bateau fait une embardée brutale et de grande ampleur
et que le pilote doit rapidement envoyer la barre à fond, puis la
ramener dans l'axe tout aussi rapidement pour ne pas embarder dans
l'autre sens).
Aussi ai-je changé cette année pour une pompe plus puissante qui est
capable de mobiliser assez vite le gouvernail dans ces conditions de mer.

Avec cette pompe, un nouveau problème est apparu : lorsque l'embardée
est trop brusque et de trop d'ampleur, le pilote se met de temps en
temps en rideau (avec la barre à fond dans un sens ou dans l'autre, ce
qui est très gênant sous voile) et m'affiche le message d'erreur
"courant demandé trop élevé". La pompe, donnée pour 10 A, doit sans
doute dans ces moments là demander brièvement au-delà des 20 A alloués
par la sortie de puissance du pilote.

La question que je pose sur ce forum est donc la suivante :

pensez-vous qu'il soit possible de bricoler un ampli de puissance (par
exemple un ampli de type "pont en H MOSFET", je me suis un peu
renseigné) qui porterait la sortie du pilote des 20 A actuels à, disons,
40 A en 12V ?

Si oui, quels composants recommanderiez-vous ?
Si non, auriez-vous une autre solution à mon problème ?

Merci d'avance aux spécialistes de la commande électronique des moteurs
électriques


--
Peio

Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
Quoted text here. Click to load it

Possible: Oui, quasiment tout est possible. Il serait peut- etre plus simple
de modifier ta commande actuelle. Mais pour cela il faudrait son schema.
Peut etre simplement 4 transistors a changer et deux resistances ( celles
qui determinenet le courant max).
Mais il faudrait deja connaitre ceux qui sont utilisés ( bipolaires,
MosFet).

--

Alain



Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
alain denis a écrit :
Quoted text here. Click to load it


Merci pour cette réponse.
J'ai bien peur qu'il soit difficile, voire impossible, d'obtenir le
schéma de la carte-mère de ce pilote. En général, les constructeurs de
ce genre de matériel sont très jaloux de leur technologie et ils ne
mettent rien de semblable à la disposition du public. Quant à désosser
la "boîte noire", je ne peux plus le faire (je suis rentré en France
avant-hier et le bateau et son pilote sont en Turquie). Tout ce que je
sais, c'est que la sortie de puissance est une sortie bipolaire 12-14V à
inversion de polarité, délivrant jusqu'à 20A.
Y aurait-il un inconvénient à lui faire commander un pont en H
supplémentaire délivrant un ampérage supérieur ?

Je vais essayer de trouver le schéma, mais je ne suis pas très optimiste...

--
Peio

Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
Quoted text here. Click to load it

Si c'est une boite noire cela va etre difficile, car tu n'as pas acces aux
commandes du pont interne( de qui serait l'ideal, car je pense qu'avecun
relais de guindeau le probleme serait résolu). en fait en sortie tu as deux
bornes ( qui alimentent la pompe) et il y a 3 etats:
- arret ( aucune tension entre les bornes)
- plus d'un coté et moins de l'autre
- moins d'un coté et plus de l'autre

Commander un pont en H externe cela doit etre possible, mais il va falloir
tirer un cable d'alim supplementaire ( car sinon la limitation 20A sera
toujours la) et bricoler sur des courants de cette valeur n'est pas trivial.
J'essaierais plutot de voir un systeme avec des relais style automobile sur
la sortie. Apres il faut voir le schema mais cela doit etre possible.

--

Alain



Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
alain denis a écrit :
Quoted text here. Click to load it




J'ai bien pensé à un relais de guideau (ou similaire).
Je peux toujours en brancher un sur la sortie avec cette difficulté
qu'un relais de guindeau ne balance que le pôle positif sur le moteur,
le pôle négatif restant, lui, fixe.
De plus, je crains qu'un tel relai fatigue vite, les commutations étant
très nombreuses en navigation. Enfin, sera-t-il assez rapide pour que le
pilote ne décèle pas une nouvelle erreur ?

Quoted text here. Click to load it

C'est cela même.

Quoted text here. Click to load it

Ce n'est pas un problème. De toutes façons, cela serait aussi nécessaire
avec un ou plusieurs relais.


Quoted text here. Click to load it

J'ai regardé un peu les caractéristiques des MOSFETs chez Conrad. Il en
existe qui sortent des courants supérieurs à 40A pour 24 volts ou plus.
Mais est-il possible de les commander avec un voltage de 12-14 volts ?
De plus, j'ai cru comprendre que la technique du pont en H additionne
les voltages d'entrée (par exemple 5V à l'entrée de chaque branche du
pont donnent 10 volts en sortie). Mais peut-être ai-je mal compris, j'ai
regardé tout ça très rapidement.

Quoted text here. Click to load it

J'ai bien peur que ce type de relai mécanique ne résiste pas à des
milliers de commutations sous de tels ampérages. Il faudrait plutôt
trouver des relais "solid state", mais je ne sais pas si ça existe dans
cette gamme de courants.

Quoted text here. Click to load it

Je vais chercher mais le schéma n'est pas fourni avec l'appareil (un
pilote Navman 3380, aujourd'hui Northstar 3300, la marque l'ayant
probablement racheté à Navman).



--
Peio

Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
J'écrivais :

Quoted text here. Click to load it

La fameuse "boîte noire" est là :

http://www.northstarnav.com/Products/Autopilots/Autopilot-Corepack /

..où il est écrit que (traduction rapide) : "la sortie est un contrôle
proportionnel "doux" du safran, ...., procurant d'excellentes
performances de barre dans n'importe quelles conditions de mer avec une
consommation minimale de courant."


--
Peio

Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
Quoted text here. Click to load it

Je reponds en vrac a tes questions (désolé)

Sur le guindeau tu as a moitié tort et a moitié raison: la sortie est bien
comme celle d'un pont en H ( pour l'inversion du sens de rotation), donc
comme ta pompe, et non pas un pole fixe sinon il ne tournerait que dans un
sens , mais c'est la commande qui est differente: il faut mettre un pole
pour monter et un autre au plus pour descendre,  ces deux la par rappor a la
masse, de plus comme tu le dis si bien c'est mecanique, et donc les contacts
risquent de charbonner vite fait avec de tels courants. Il faudrait de plus
une petite logique de commande devant ( mais pas complexe) pour transformer
les 3 etats de ton pont actuel en commande du relais guindeau.
Les relais autos, je suis d'accord avec toi.
Pour les mosfets pas de soucis, on en trouve partout ( pas chez l'epicier du
coin bien sur) facilement avec meme des courants possibles bien plus élevés.
J'ai pas pigé ton truc sur l'addition des tensions. Tu as du regarder les
ponts en H pour des sorties d'ampli audio. En effet dans ce cas la, comme on
a un signal alternatif dont la valeur crête est le double ( au mieux) de la
tension d'alim. Mais bon tu ne pilotes pas un Haut-parleur, mais une pompe
et elle aura donc 12V dans un sens ou 12V dans l'autre.
Les relais solid state communs ne marchent pas en continu mais simplement en
alternatif: ils sont a sortie triac et donc une fois amorcé, ne se couperont
que sur un zero de courant en sortie et pas sur une coupure de la commande.

Les pistes: c'est un peu bete que tu n'ai pas la boite noire a proximité,
car je suis sur qu'une simple mise a l'air libre ( ou dans un plus grand
boitier mieux ventilé) et le changement de deux resistances ( celles de pied
de pont) auraient réglés le probleme.
une autre piste: les variateurs de modelistes: j'en ai vu (je ne sais plus
ou mais c'etait pour de gros vehicules electriques) qui passent plus de 60A
instantanés. Apres reste le probleme de la commande car je ne pense pas que
cela puisse se brancher simplement a la place de ta pompe.

Alain



Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
alain denis a écrit :
Quoted text here. Click to load it


Nonon. C'est très gentil de t'intéresser à mon cas.

Quoted text here. Click to load it

Pas tout à fait, puisque trois cables arrivent au guindeau et deux au
moteur de ma pompe.
Ca pourrait donc le faire avec deux relais de guindeau en commande
inversée (un pour le +, un pour le -)

Quoted text here. Click to load it
masse,

C'est vrai. Mais sur le moteur guindeau, il y a quatre balais : deux
d'entre eux sont connectés à une borne + et font tourner le moteur dans
un sens lorsque cette borne est alimentée, les deux autres sont
connectés à l'autre borne + et font tourner le moteur dans l'autre sens.
Le relai ne fait que dispacher le + à l'une ou l'autre borne.
La troisième borne du moteur est le -.

Quoted text here. Click to load it

Voui.
Pour mes faibles capacités, ça semble plus compliqué à bricoler qu'un
pont en H (et ça me semble moins fiable).


Quoted text here. Click to load it

Bon, très bien. Et ces mosfets peuvent être commandés par du 12-14 V ou
faudrait-il aussi prévoir un diviseur de tension ?

Quoted text here. Click to load it

OK, je laisse tomber l'idée.

Quoted text here. Click to load it

Cette boîte est à 3000 km de mon domicile :(

Quoted text here. Click to load it

Merci pour l'idée, je vais creuser ça...


--
Peio

Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
Quoted text here. Click to load it

On n'a pas le meme relais de guindeau. Le mien a deux bornes de sortie qui
vont au moteur ( comme ta pompe en fait)  et deux gros fils entre relais et
moteur et il y a bien les 3 etats decrits plus haut.
- pas de tension entre les bornes: arret
- positif d'un coté , negatif de l'autre: cela descend
- inversion positif-negatif et cela monte.

mon guindeau: Lofrans Scorpion

--

Alain



Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
alain denis a écrit :
Quoted text here. Click to load it

Le mien : au départ un Lofrans Tigres remplacé cette année par un
Lofrans Falkon : trois cosses, comme le Tigres.


--
Peio

Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
Quoted text here. Click to load it

Tu es sur qu'il n'y a pas de commande du genre "démarrage doux" avec une
commutation en PWM ? Ca influerait sur les possibilités de remplacement.

v.

Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
vic a écrit :
Quoted text here. Click to load it

Qu'est-ce qu'une commutation en PWM ?

--
Peio

Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
Quoted text here. Click to load it
Avant cette C3%A9tape il serait intC3%A9ressant de connaitre la chaine =
complC3%A8te20%
des C3%A9lC3%A9ments depuis le pilote jusqu'au vC3%A9rin avec une idC3%
A9%e des20%
dimensions de la barre (course et bras de levier).
L'ensemble constitue une boucle d'asservissement dans laquelle on ne20%
peut pas remplacer un C3%A9lC3%A9ment sans risque.
Visiblement le boitier C3%A9lectronique est intelligent, c'est probablem=
ent20%
une gestion en P.I.D. qui permet de mixer trois corrections20%
Proportionnelle, IntC3%A9grale et DC3%A9rivC3%A9e.
Y-a-t-il une phase d'apprentissage pour le boitier avec le bateau ?
Le phC3%A9nomC3%A8ne dC3%A9crit "la barre part C3%A0 fond", c'est ava=
nt ou aprC3%A8s le20%
message d'erreur .

Re: Ampli de puissance pour un pilote automatique de bateau ?
Richard a écrit :

Quoted text here. Click to load it

D'abord, merci de vous intéresser à mon problème.
La course maximale (tribord/babord) est enregistrée par le pilote lors
de son étalonnage initial.
Le bras de levier ne me semble pas être un paramètre essentiel dans la
mesure où le vérin est largement dimensionné (ce qui explique que la
pompe livrée avec le kit ne débitait pas assez en volume, s'il n'y avait
aucun problème en pression).


Quoted text here. Click to load it

Mon but n'est pas de remplacer un quelconque élément, mais bien
d'alimenter la nouvelle pompe avec un courant suffisant en toutes
circonstances, le sens et la durée de passage de ce courant restant
toujours déterminés par le calculateur du pilote mais avec une intensité
pompée directement sur les batteries et non sur la "boîte noire" du
pilote, comme c'est le cas actuellement.

Pour tenter d'être plus clair, la sortie de puissance du pilote qui
commande la pompe hydraulique s'effectue sur deux fils capables de
délivrer 12/14 V CC jusqu'à (théoriquement) 20 ampères-crête avec
inversion de polarité pour mobiliser le safran dans un sens ou dans
l'autre. Je voudrais utiliser cette sortie pour commander un étage de
puissance (pont en H ?) qui puisse délivrer, disons, jusqu'à 40A.
L'alimentation de cet étage serait indépendante de celle du pilote (bien
que reliée aux mêmes batteries). A ce moment, on ne demande plus au
pilote que de fournir quelques fractions d'ampères et il devrait arrêter
de disjoncter quel que soit le courant réclamé par la pompe.

Quoted text here. Click to load it

Oui.
De plus ce pilote intègre un gyrocompas qui l'informe en temps réel de
la vitesse angulaire des déviations de cap.
Or, c'est dans le cas de ces déviations de grande ampleur et de grande
vitesse angulaire qu'il "disjoncte" (il se met en stand-bye), me
retournant le message "courant demandé trop élevé" ("drive current").

Quoted text here. Click to load it

Avant. Mais lors de ces embardées brutales et de grande ampleur, le
pilote est censé ramener très vite la barre dans l'axe (pour éviter
d'embarder dans l'autre direction) et c'est généralement à ce moment là
qu'il disjoncte.


--
Peio

Site Timeline