Les amplificateurs pour servomoteurs CC diffèrent légèrement des amplificateurs push-pull et des amplificateurs hacheurs, car les transistors de puissance peuvent avoir une polarisation constante sur leur base plutôt qu'un signal pulsé. La figure 11-79 présente un exemple d'amplificateur à deux transistors pour servomoteur CC. Cet amplificateur est alimenté en tension alternative. La première partie du circuit est le pont redresseur qui fournit une tension continue au bus CC. L'étage de sortie de cet amplificateur utilise deux transistors et deux condensateurs connectés aux bornes de l'induit du moteur CC.

La base de chaque transistor de puissance est commandée par un circuit de commutation. Ce circuit peut être commandé par un circuit analogique ou par un microprocesseur. Lorsque le signal de direction indique que le moteur doit tourner en marche avant, le transistor supérieur est polarisé de manière à fournir une tension positive à la borne droite de l'induit. La tension de polarisation à la base du transistor augmente ou diminue pour modifier la vitesse du moteur. Lorsque le signal de direction indique que le moteur doit tourner en sens inverse, le transistor inférieur est polarisé et une tension négative est appliquée à la borne droite de l'induit. Une diode est connectée en polarisation inverse aux bornes émetteur-collecteur de chaque transistor de puissance afin de limiter les effets des transitoires de tension sur les transistors. En cas de transitoire, la diode fournit un chemin pour renvoyer l'excès de tension et de courant vers l'enroulement du moteur, où il sera dissipé sans danger.

Amplificateur à quatre transistors pour servomoteur CC

L'un des inconvénients d'un amplificateur à deux transistors est que ces derniers doivent gérer des courants importants. La figure 11-80 illustre un exemple d'amplificateur à quatre transistors pour un servomoteur à courant continu. Cet amplificateur est communément appelé « pont de commande ». Sur ce schéma, le pont redresseur est représenté par un rectangle, mais son fonctionnement est identique à celui de l'amplificateur à deux transistors. Il est important de noter qu'il est plus facile de visualiser le fonctionnement d'un pont redresseur dans cette configuration avec une alimentation triphasée.

La base de chaque transistor est commandée par un circuit de commutation. La polarisation de chaque transistor est un signal continu, variable du minimum au maximum. Lorsque l'amplificateur est réglé pour faire tourner le moteur dans le sens horaire, les transistors Q2 et Q3 sont polarisés de manière à appliquer une tension positive au côté droit de l'induit du moteur. Lorsque le moteur est réglé pour tourner dans le sens antihoraire, les transistors Q1 et Q4 sont polarisés de manière à appliquer une tension positive au côté gauche de l'induit. La tension de polarisation détermine la tension transmise par chaque transistor à l'induit, ce qui modifie la vitesse du moteur.

L'étage de sortie de tous les servoamplificateurs est un circuit analogique. Ce circuit permet d'ajuster la tension et le courant du moteur pour contrôler la position, la vitesse et le couple. Les étages de rétroaction et de comparaison peuvent être constitués de dispositifs numériques et analogiques. Par exemple, si la section de rétroaction utilise un résolveur, la sortie de ce dispositif est analogique, de sorte que la section avec laquelle il fonctionne est généralement également analogique. Si le dispositif de rétroaction est un codeur, sa sortie est numérique et le signal numérique peut être converti via un convertisseur fréquence-tension afin d'être exploitable dans un circuit analogique. Il peut également être filtré et utiliser une valeur numérique. L'avènement des microprocesseurs a permis d'utiliser les valeurs numériques dans tous les composants du servocontrôleur, à l'exception de l'étage de sortie final.

En conclusion, lors du choix d'un variateur pour un servomoteur, la spécification de courant est un facteur déterminant. Il ne faut pas dépasser le courant nominal du moteur. Ensuite, il faut tenir compte des effets du courant d'ondulation sur le moteur. Une résistance d'enroulement élevée est néfaste. Une faible inductance est également néfaste. Selon la masse de votre moteur, il est préférable que la dissipation thermique due au courant d'ondulation ne dépasse pas 5 à 10 watts.