Dans un article récent j’ai montré le montage du kit d’éolienne agricole de SMD. J’ai aussi montré des tentatives de motorisation de cette éolienne. Je pensais conclure et finalement dans les derniers moments, le résultat n’étant pas à la hauteur, je me suis dirigé vers une autre solution. Voici dans ce nouvel article la suite de mes essais de motorisation avec quelques photos correspondant encore aux essais précédents (soldés par des échecs) et aussi ceux que je considère a priori comme une réussite.

Présentation du problème de la motorisation

Le problème est double :

— c’est tout petit et donc c’est un mécanisme délicat à installer.

— on souhaite une rotation lente et très régulière pour bien rendre la sensation des vraies éoliennes.

Sur le premier point je pensais m’en sortir en plaçant un moteur sous le décor avec un renvoi d’angle. Le problème est alors au niveau du renvoi d’angle très difficile à réaliser. Lire l’article mentionné ci-dessus pour voir les essais.

Ayant remis en cause l’idée du moteur sous le décor il ne me restait que la solution du moteur directement derrière la turbine. J’avais au départ rejeté cette idée qui semble folle si on souhaite garder une silhouette réaliste à l’éolienne. Il faut en effet un moteur d’une taille incroyablement petite : 6 mm dans toutes les dimensions me semble un maximum. Je n’imaginais pas cela possible mais en fait de tels moteurs existent et pas cher qui plus est !

J’ai pu réaliser un premier essai avec un moteur pas à pas de récupération que j’avais dans mes tiroirs. Pour la taille c’était bien (5,5 sur 6 mm). Cependant le fonctionnement n’était pas parfait, sans doute parce que le moteur avait souffert lors d’une utilisation.

J’ai trouvé sur le WEB un lot de 20 moteurs pas-à-pas de 6 mm de diamètre et de 5,5 mm de long au niveau du corps. Le prix du tout : 6,75€ TTC port compris ! J’ai reçu les moteurs ce midi suite à ma commande du 17 juin chez AliExpress sans aucun problème.

Les premier essais réalisés aujourd’hui avec un moteur neuf montre que c’est très prometteur et que je tient sans doute enfin la solution.

On peut dire que ce problème intéressant m’aura entraîner dans des détours imprévisibles. En effet je n’avais jamais fait tourner de moteurs pas-à-pas. Il a donc fallu dans un premier temps que j’apprenne comment les alimenter.

J’ai commencé d’abord par un montage d’essai avec un programme dans un PIC faisant tourner le moteur en mode pas-à-pas. Comme ces petits moteurs ne présentent que 20 pas, la marche n’est pas fluide, les pas étant très visibles à vitesse lente. Il faut utiliser ce qu’on nomme des micro-pas. Les micro-pas ne sont pas des positions naturelles du moteur mais sont obtenues par l’électronique en alimentant simultanément et de manière dosée les deux bobines du moteur. On trouve facilement des renseignement sur le WEB sur la commande moteur pas-à-pas bipolaires (ou autres). J’ai écrit un programme produisant ces micro-pas.

Cependant le résultat n’était pas encore acceptable. J’ai préféré utiliser une carte dédié dans le pilotage de ces moteurs.

Il s’agit de la carte Pololu-drv8834 qui peut commander un moteur pas-à-pas de type bipolaire avec des courants jusqu’à 2A par bobinage ! Bien évidemment je n’ai pas besoin ici d’un telle puissance vue la taille du moteur. Ce qui m’intéresse surtout c’est que cette carte miniature peut gérer jusqu’à 32 micro-pas. Avec le mode micro-pas le plus fin on a 20 x 32 = 640 positions par tour. La carte Pololu effectue un contrôle du courant dans les bobines, ce courant pouvant être calibré par un mini potentiomètre sur la carte. J’ai écris un petit programme pour fournir des Tops à cette carte. La fréquence des impulsion détermine la vitesse du moteur.

En conclusion, j’arrive à une rotation assez lente et régulière. Le moteur est parfaitement silencieux. Sa taille permet de le faire tenir totalement dans l’empennage. L’électronique de commande tient entièrement sur une petite carte électronique que j’ai dessinée et que je vais faire graver.

Parmi les difficultés rencontrées (j’en ai tout de même rencontrées) il y a les 4 fils à souder sur les bornes du moteur. Loupe obligatoire ! Mais ce n’est pas plus difficile que de souder des fils sur des leds cms de 1,6 mm de long !

Autre point : le potentiomètre de réglage du courant n’a pas de butée sur toutes les cartes POLOLU (Il en a sur certains modèles). Résultat on peut passer d’un coup du courant très faible au courant maxi en tournant à peine. J’ai endommagé un de mes 20 moteurs lors des essais en le faisant fumer ! Passage d’un coup de quelques milliampères à 2 A ! On voit que c’est un point faible de la carte POLOLU. La firme a du reste pris la peine de réaliser une vidéo entière pour expliquer comment régler ce potentiomètre (sans mentionner  toutefois le détail de la butée qui a son importance !). Avec des gros moteurs ce n’est sans doute pas très gênant car on a un peu de temps pour réagir et ramener le courant à une valeur acceptable. Sur un moteur avec un bobinage fin comme un cheveu, il faut réagir très vite ! Résultat, je préfère régler le courant avec le potentiomètre en remplaçant le moteur par deux résistances de 30 Ω qui ne craignent rien.