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Test du contrôleur de moteurs Sabertooth dual 5A

Pour piloter les moteurs du châssis IronMan-4, j’ai commandé un contrôleur de moteurs de chez Dimension Engineering, le « Sabertooth dual 5A motor driver« .

Je l’ai commandé chez RobotShop, mais il est aussi disponible chez Gotronic.

Il permet de piloter 2 moteurs à courant continu de 6 à 18V et peut délivrer jusqu’à 5A par moteur. Je compte utiliser une batterie type modélisme de 7.2V, les specs sont donc parfaites pour le châssis et la source d’énergie.

Je ne vais pas reprendre la fiche produit ici, mais ce petit module offre quelques fonctions bien sympa, notamment au niveau de la consommation d’énergie (au freinage, à l’inversion du sens, récupération d’énergie cinétique…). Il propose aussi plusieurs modes de fonctionnement. Le mode série standard me permet de contrôler très facilement le moteur avec un seul pin de l’Arduino !

La transition de la vitesse maximale en avant à la vitesse maximale en arrière se fait sans prendre de précaution particulière (pas besoin d’arrêter les moteurs). Le contrôleur peut assurer que la transition soit fluide en toutes circonstances.

Voici le montage pour le test :

Le code pour le test est dispo ici.

Et la démo live (pour info, sans charge et les 2 moteurs à vitesse maximale, le courant mesuré est de 500 mA):

Assemblage du moteur de l’extrudeur

C’est ce moteur qui va entraîner le fil de plastique dans la partie chaude de l’extrudeur.

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Le support du PCB se fixe sur le moteur comme dans la photo suivante (fils du moteur sur la gauche).

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Il a fallu limer l’axe du moteur pour créer un méplat comme indiqué ici. L’engrenage s’enfiche sur l’axe presque jusqu’au bout, on laisse un tout petit espace (c’est presque trop ici). Attention à ne pas serrer la vis trop fort pour ne pas casser l’engrenage.

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On connecte les fils du moteur sur la carte électronique de la façon suivante. Pour plein de bonnes raisons, il est recommandé d’entortiller les fils par paires (l’ordre est important).

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Le méplat de l’axe du moteur

Les moteurs pas à pas que j’ai commandés n’ont malheureusement pas de méplat sur l’axe (permettant de verrouiller sur l’axe les pièces à emboîter, comme les poulies).

Il va donc falloir limer l’axe pour obtenir notre méplat. Tout d’abord protéger les trous pour empêcher la poussière de s’incruster dans le moteur ou les pas de vis.

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Bloquer l’axe dans un étau.

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Le limer, tranquillement et uniformément jusqu’à obtenir un méplat satisfaisant.

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Et voilà !

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Choix des moteurs

Les moteurs pas à pas couramment utilisés sur les RepRap sont des Nema 17. Ce standard spécifie le « format » (dimensions) du moteur, mais il existe une grande variété de Nema 17.

La Mendel90 utilise 5 moteurs :

  • 2 pour l’axe Z
  • 1 pour l’axe X
  • 1 pour l’axe Y
  • 1 pour l’extrudeur

Le site officiel RepRap donne ces quelques recommandations :

  • Alimentation : 3 à 5 V
  • Courant : 1 à 1.5 A
  • Diamètre de l’axe : 5 mm
  • Couple de maintien : 40 N-cm (= 56 oz-in ou = 4 kg-cm)
  • Angle : 1.8°

Nophead inclu dans son kit des moteurs avec un couple de 43 N-cm (61 oz-in ou 4.4 kg-cm). Mieux vaut plus que pas assez.

A noter que les pilotes de moteurs les plus courants (A4988) ne délivreront que 1 A en standard et pourront pousser jusqu’à 2 A avec un refroidissement.

L’axe Z est porté par 2 moteurs pas à pas connectés au même pilote. Mais cet axe étant très peu sollicité (sur la Mendel90 en tout cas), j’imagine que ce n’est pas un problème.

J’ai fini par choisir ces moteurs :

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  • Alimentation : 2.8 V
  • Courant : 1.68 A
  • Diamètre de l’axe : 5 mm
  • Couple de maintien : 49 N-cm (= 70 oz-in ou = 5 kg-cm)
  • Angle : 1.8°

On est pas trop loin des valeurs recommandées. D’ailleurs sur certains sites ils sont conseillés. On verra bien ce que ça donne !

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