Mélangeur magnétique chauffant

Hello les brigolos pour commencer une petite lecture utile pour tout les intéressés:
https://brigole.1fr1.net/t2047-agitateur-magnetique-wip?highlight=agitateur+magn%E9tique
Eh oui, le titre ressemble vachement à mon nom de topic! mais alors à quoi ca sert?
eh bien mon cher watson, tout chimiste qui se respecte sait qu'un agitateur magnétique c'est pratique mais ca ne vaut pas un agitateur magnétique chauffant dans certains cas!

L'idée de ce projet vient d'une vielle découverte que j'ai fait il y à un moment: une résistance de chauffe de cafetière, elle est presque circulaire et permettrais donc de simplement placer l'aimant de l'agitateur dans ce spot.

Un petit cahier des charges:
Système alimenté secteur 230 50hz (pas trop compliqué^^)
température de chauffe réglable jusqu'à atteindre la puissance nominale de la résistance(environ 250°C mesurés à l'instant, je pense pouvoir obtenir plus, il y à une protection)
sonde en température pour asservissement et stabilisation de notre température

une vitesse de rotation pour le barreau agitateur réglable en vitesse (très basses 50 à moyennes 1000/1500 tr/min)
asservissement potentiel avec un tachymètre comme ceux incorporés dans les ventilo de CPU

Avec tous ces réglages et asservissement j'ai encore le choix de la méthode en % (2 potars et banzai, si j'ai besoin de régler la température un thermomètre externe fera l'affaire), ou bien la méthode classieuse qui me permettrais de faire un outil assez précis via un µC type arduino et ajouter à l'outil des options de mesure de température, temporisation, régulation en temps réel ou minuteur pour cuisson des oeufs.

L'objectif est d'obtenir un outil sympa qui soit capable de s'approcher gentiment des outils standard des chimistes mais pour un prix moindre
les impératifs de température sont différents car l'utilisation de matériaux isolants comme la céramique n'est pas envisageable (à moins que quelqu'un soit prêt à me faire des pièces^^).

Ce que j'ai sous la main
Un résistance chauffante type cafetière, 800W 230v 50Hz affichés
Une pléthore de composants divers et moteurs
Des alims 230AC/12VDC ou 5VDC à démonter au besoin
Un arduino, parce que c'est simple, qu'il n'y aura certainement pas besoin de plus, et que si il y à besoin de moins j'ai plein d'autres solutions qui ne poseront pas problème financièrement


Ce que je n'ai PAS sous la main
Un four à céramique
De l'unobtainium
Un agitateur magnétique chauffant ^^
Des outils industriels massifs
Des talents de "bon" codeur (alors soyez indulgents, ce genre de trucs me file presque des boutons^^)



Des solutions!
Le moteur sera certainement contrôlé par un hacheur en MOS et en tension continue 12V(encore à méditer) alors je doute un peu d'utiliser les petits moteurs tournant à 15ktr/min... mais alors que faire? j'ai bien un réducteur type visseuse sous la main, un épicycloidal à 2 étages, ca me semble sympatoche, avec le moteur qui va avec je pourrait faire tourner mon barreau dans une soupe très dense sans à me soucier du moment^^.
Un moteur type ventilo m'apporterais l'avantage d'avoir un flux d'air sur les partis sensibles à la chaleur de l'engin mais les vitesses utilisée et la puissance utile me laisse perplexe, par contre les tachymêtres incorporés aux ventilos type PC seraient géniaux pour afficher la vitesse réelle de rotation (ce qui finalement ne sert à rien je vous l'accorde)

Maintenant pour notre chère source de chaleur! Je compte aussi la réguler à l'aide d'un simple hacheur à triac.
Une petite dose de pate thermique entre ma plaque de chauffe (aluminium ou acier certainement -> l'alu c'est beau et c'est simple à manufacturer^^, le point de fusion ne sera pas non plus un problème avec ma résistance qui est elle même en alu).
Pour le contrôle de la température deux simples sondes type PT100 devraient faire l'affaire, l'une sur la résistance de chauffe et l'autre externe à mettre dans le liquide à chauffer (prévoir l'achat d'une sonde résistante chimiquement j'imagine ou bien fixer une sonde normale sur l'objet à chauffer et hors de contact des agents chimiquement actifs), du matos de mesure c'est alors très utile.

Le contrôle sera effectué soit en analogique pour un outil efficace et simple à concevoir, quelques potars, interrupteurs de sécu, 555 et triac/MOSFET suffiraient pour un engin contrôlé simplement
Si je veut sélectionner l'outil plus joli il faudrait prévoir un µC, écran LCD, un encodeur rotatif ou des potars, sondes, interrupeurs divers et le matos de contrôle de puissance


Des problèmes
Le premier soucis pour ce projet vient de la température et du milieu(chimique et dimension)
La température dans la boite va être comme une grosse hémorroïde(ça fait mal et ça demande plein de contraintes pour s'asseoir^^) pour ce projet, j'imagine partiellement contourner le projet en mettant le panneau de contrôle à l'extérieur du boitier avec une gaine de fils pour garder la commande sous la main.
Mais pour la boite elle-même, que choisir? disposer la zone chaude sur les plots en céramique pour l'isoler d'une zone "froide" en plastique (mer il é fou!) ou en bois (mais WTF?), comme vous le voyez je cale sur ce point...
Ensuite j'ai un souci d'agitateur, j'ai envie d'avoir une vitesse de rotation minimale assez faible et maximale pas trop forte (on évite les projections et autres soucis) mais quel moteur choisir alors? Le ventilo PC est souvent utilisé, 1200tr/min c'est sympa mais supportera-t-il de descendre à basse vitesse avec un hacheur? Et quelle puissance en tirer? si il n'est même pas capable de faire tourner le barreau autant oublier...


Merci de m'avoir lu jusqu'ici^^
J'aurais certainement d'autres questions au cours du process de fabrication mais c'est un projet qui je pense mérite d'etre terminé (surtout que j'en au besoin de cet agitateur magnétique^^)

J'adore la ref à l'unobtainium :D

Un ventilo de pc ça a une puissance ridicule, je ne te conseille pas trop. Un motoréducteur type perceuse irait bien mais est plutôt bruyant et encombrant.

Par contre je ne comprends pas trop l'intérêt des 2 sondes, une dans le liquide suffit à priori nan ?

Déjà il faudrait que tu choisisse un type de commande (avec ou sans µC ? potars ou boutons ? ...) et une motorisation (la résistance tu l'as déjà). A partir de là tu pourras déterminer quel type d'interface de puissance tu auras besoin

Pourtant l'unobtainium est un matériau qui me conviendrait énormément:
-il ne coute pas cher du tout
-il est dans tous les magasins de bricolage
-il est facile de l'usiner avec une pointe de stylo
-pourtant il est presque incassable
-il résiste à de très très hautes températures
-il ne conduit ni la chaleur ni l'électricité
-et il à même un joli couleur argentée

ah j'oubliais: - il est autonettoyant et complètement neutre chimiquement (les produits corrosifs ne le rongent pas )

Le moteur de ventilo je m'en doutais bien... je viens de tester mais ca n'a pas été très concluant...
Comme tu dit le motoréducteur est un peu bruyant... je n'ai pas la moindre idée du type de moteurs qui pourraient convenir... peut etre faudrait-il que je monte un peu dans les volts
Il m'est passé par la tête une méthode un peu overkill mais ce serait la solution ultime piur (l'inutile) régulation de la vitesse: un pas à pas survitaminé^^?

Les deux sondes ce serait pour monitorer la température à l'intérieur de la boiboite car je vais certainement faire sauter le thermoswitch(c'est vraiment comme ca qu'on l'apelle?) de sécurité incorporé à l'intérieur du système de résistor (on entends un très net "clic" lors de la montée et de la descente en température)
par sécurité je pensait donc ajouter une sonde à l'intérieur et ainsi: mettre une coupure générale du système en cas de surchauffe
et gérer le flux d'air dans la boite si je doit ajouter un ventilo...(c'est certainement mettre beaucoup de moyens sur pas grand chose, la résistance va déja à 250°C sans, j'étudiais l'idée de montée plus haut sans me bruler les résistors tel icare)

Pour la commande je suis pas encore certain mais je pense opter pour le µC, un encodeur et quelques boutons (switch général qui coupe tout, 2 switch bistables pour allumer les différents outils(agitation moyenne et préchauffage, et quelques boutons de navigation dans les menus du LCD pour un réglage fin de la température et le réglage de la rotation ou peut être d'options si j'ai le courage de les coder^^)

Je suis encore partagé entre me faire un truc rustique vite fait bien fait ou faire un beau truc qui fait un bon boulot et se suffit partiellement à lui-même (la régulation de température suivant la prise de mesure je ne suis pas certain que même les trucs professionnels en dessous de 1500€ en disposent^^

Tu vas te faire bien chier avec un pas à pas... je te conseille de rester sur du moteur classique. Un truc pas mal serait un pti moteur 230V monté en prise directe et avec un vario à triac, ça serait relativement silencieux et compact tout en permettant une grande plage de régimes

Perso je compterais pas sur de l'électronique comme sécurité d'urgence... Le thermocontact de base coupe à 90-95 °C et celui de sécu entre 150 et 180 °C en général (c'est marqué dessus). Si tu laisses celui de sécu t'auras largement de quoi chauffer ce que tu veux et n'oublie pas aussi que si c'est la temp max choisie c'est qu'il y a une raison et que tu ferais mieux de ne pas la dépasser...

Si tu optes pour un µC penses à utiliser un watchdog et pour la coupure générale utilise un vrai inter qui ne passe pas par le µC, conseil de sécu comme toujours

Perso je me casserais pas la tête avec un µC qui est clairement overkill ici (sauf si tu veux faire des courbes de monté en temp bien précises mais ça demanderait un tas d'étalonnages, etc...) et ferais un simple vario pour le moteur et un thermostat pour la temp tout simple, idem

Le pas à pas je me doute bien que c'est overkill et que ca induit une charge de travail très lourdingue^^
Par "petit moteur 230V tu parle de quoi? un moteur comme dans les ventilos de Microondes? Je n'avais pas pensé à ceux-ci mais c'est vrai que ca devient intéressant car il n'y à pas besoin d'alim low voltage de puissance par rapport aux simples alim pour systèmes logiques...
Par contre j'imagine que le vario à triac ne sera pas un simple triac qui "impose son style" mais qu'il faudra prendre des précautions (diode de roue libre alternatif? Transil?)

L’électronique de sécurité j'ai pigé, je n'avais pas pensé au temps de réaction machine, j'ai quelques une de ces contacts qui trainent, c'est mis dans ma "todo list of things to do" Le switch général de sécu aussi.

Ce que tu appelle le watchdog je viens de le découvrir (cool j'ai appris un truc aujourd'hui^^) il vaut mieux le réaliser de manière logicielle ou hardware?
Le coté hardwar j'ai bien pigé le coup des monostables sur le reset général mais la technique soft donne quoi?

L'idée du µC ca reste de la pure bricouillerie, c'est amusant et ca offre plein de fonctionnalités à qui aura le courage de les coder^^
à t'écouter je me rends compte que le me suis un peu torturé pour... pas grand chose^^
Par contre ni avec le vario ni avec le thermostat je n'ai de schéma qui me viennent de tête, faut que j'observe ca

Non, je pensais plus à des moteurs de 100-200W genre mixer, scie sauteuse, whatever...

Les diodes de roue libre en alternatif ça n'existe pas... La précaution habituelle est surtout le filtrage pour éviter de balancer une soupe de saloperies sur le réseau élec.

Sur les µC c'est logiciel bien-sûr mais pour certaines applications critiques il y en a un en hard (généralement un monostable réarmable réarmé en permanence par un astable câblé de manière à s'arrêter si y'a un pb, il ne réarme plus le monostable qui reboot en hard le système et/ou déclenche diverses sécus). En soft tu réinit une variable à chaque tour de boucle (de la boucle principale) si elle n'est pas réinitialisée le µC reboot.

Perso tout ce que je peux faire sans µC je fais sans, disons que ces derniers sont très sensible électriquement et électromagnétiquement, peuvent planter, sont chiants à programmer, etc... après tu fais comme tu veux, je sais que certains mettent des µC partout, même là ou un simple 555 suffirait largement

Pour le moteur, j'ai bien un gros truc de mixeur mais ca fait un sacré boucan et la encore c'est nettement overkill^^ (un peu trop volumineux aussi)
Mais les moteurs de ventilo microondes sont généralement plats, je vais jeter un coup d’œil pour faire un vario acceptable...

La diode de roue libre en alternatif on m'avais pourtant cité la Transil, peut etre que je confonds avec un autre usage...

Je n'ai maintenant plus qu'à trouver:
-des schémas valables de systèmes variateurs de vitesse et thermostat
-une sonde en température qui le vaut bien

-de quoi faire une boite qui tienne le coup
(pas encore gagné)

Oui mais il me semble que ce genre de moteur soit synchrone et que donc sa vitesse de rotation dépende de la fréquence et non de la tension...

Avec un gros triac et un bon filtrage y'a pas de pb

Ca se trouve à la pelle, même en français

Moi je pensait aux "moteurs ombragés de polonais" x) Ah ces chinois

http://french.alibaba.com/product-gs/220v-high-rpm-small-ac-electric-motor-for-microwave-oven-592810887.html
http://fr.made-in-china.com/co_90motor/product_Single-Phase-Shaded-Pole-Motor_usysyrois.html

J'en ai 2 sous la main mais l'avantage c'est qu'ils sont plats et sont déja prévus pour fonctionner dans des environnement à température élevée
Reste à voir si je trouve de quoi les faire tourner assez lentement...
Le web est très peu documenté à ce propos, pourtant ces moteurs sont récupérables en masse...

Oui, c'est bien de ceux-là dont je parlais. Tu devrais d'abord tester un sur un vario d'halogène pour voir si tu peux faire varier sa vitesse correctement et s'il a toujours du couple à faible vitesse

Testé avec un vario d'halogène: c'est mort...
Il n'y à pas de couple à basse vitesse

Quitte à faire un vario, possible de faire une commande MLI ou vectorielle pour contrôler un moteur monophasé sans payer un module de dingo qui gère des systèmes de 3kW alors que je n'ai besoin d'en driver que 30?...

Sinon, une idée de moteur qui pourrait convenir?

Je commence à etre limite niveau savoirs, mes connaissances en electrotech et moteurs divers sont limitées (mais je continue d'avoir des cours dessus alors c'est pas dans une mauvaise passe^^)

Ben déjà qu'ils n'ont en pas vraiment à leur vitesse nominale...

Sinon tu peux utiliser l'idée Bidule0hm --> faire varier de l'alternatif avec un vario continu :D sisi, c'est possible, je n'ai pas fumé http://biduleohm.free.fr/fichiers/ascii.html#hacheur

J'ai toujours détesté les triacs (c'est chiant à driver notamment) et quand il faut alimenter des charges fortement inductives (MOT au hasard...) rien ne va plus : la courbe n'est pas linéaire, t'as des effets de seuil, ..., et tu finis toujours par cramer le triac (j'ai dû en cramer 3-4 en l'espace de quelques minutes en alimentant un MOT...).

Donc je voulais pouvoir driver de l'alternatif avec un mosfet (le PWM c'est simple, très efficace et on peut choisir la fréquence pour éviter les pbs sur les charges inductives). Une solution serait d'utiliser 2 mosfet avec 2 diodes (un pour chaque alternance) mais ça demande un mos de type P (qui sont plutôt rares et chers). Intense réflexion... 2 diodes... mais c'est un redresseur finalement ?! --> pont redresseur + un mosfet classique = \0/

Il faut faire gaffe par contre, la partie commande doit être isolée galvaniquement (donc alim via un transfo, pas d'alim à découpage, autotransfo, ...) si on suit le schéma en lien. Une solution pour les charges de faible puissance est d'utiliser un transfo entre le pont redresseur et la charge à driver ce qui permet d'avoir son circuit de commande référencé à la terre donc pas de risque d'électrocution; ça a le second avantage de pouvoir baisser la tension au niveau du mosfet, ces derniers étant bien plus facile à trouver pour des tensions de 50 ou 100 V que pour du 350 V (230 redressé = 325 V) :D

Déjà répondu pour les moteurs... je ne vois rien d'autre.

Malin le coup du hacheur^^
Je garde ca sous le coude

Par contre je suis en train de me dire que je ferais mieux de passer sur un simple MCC parceque ca commence à me les briser de vouloir utiliser des moteurs très puissants que je ne sait même pas controler...

Sinon tu devrais regarder du côté des sites chinois de modélisme, je sais qu'il existe des brushless et des varios qui vont bien pour un prix très bas, vu la puissance demandé un moteur de 50 W devrait largement suffir

Il suffira d'un simple 555 pour émuler le signal du récepteur habituel (de mémoire une pulse de 1 à 2 ms toutes les 20 ms, la largeur de la pulse indique la position de la manette, 1.5 ms au neutre donc)

Je vais y jeter un coup d'oeil
par contre je me demande si ce type de moteurs tient bien les très bas régimes, il va falloir trouver de la doc

Au pire un pti réducteur et c'est bon