Un moteur BLDC custom tout-en-un pour simplifier l’intégration de machines industrielles compactes
Projet anonymisé - moteur BLDC custom avec électronique, connectique, E/S opto-isolées et communication ModBus TCP intégrées.
A2V Mécatronique a accompagné un industriel du secteur électronique dans le développement d’un moteur BLDC custom intégrant directement l’électronique de commande, le conditionnement des signaux, la connectique et la communication ModBus TCP.
L’objectif était de proposer une solution compacte, robuste et prête à monter, capable de remplacer plusieurs modules externes de conversion de signaux, tout en s’intégrant dans un espace très contraint au sein d’une machine existante.
En bref
| Client | Industriel anonyme |
|---|---|
| Secteur | Machines pour l’industrie électronique |
| Application | Ouverture et fermeture rapide de clapets sur capteur |
| Solution A2V | Moteur BLDC custom avec électronique intégrée, connectique, E/S opto-isolées et communication ModBus TCP |
| Contrainte principale | Intégrer de nombreuses fonctions de conditionnement de signaux dans un encombrement moteur ultra réduit |
| Contribution A2V | Choix moteur, design moteur + électronique + boîtier, prototypes, fabrication et livraison série |
| Production | Environ 100 moteurs par an |
Un besoin : intégrer 12 motorisations compactes dans chaque machine
Le client conçoit des machines destinées à l’industrie électronique. Dans chaque machine, 12 moteurs sont intégrés pour assurer des fonctions rapides d’ouverture et de fermeture de clapets, pilotées par capteurs et supervisées via communication ModBus TCP.
L’application imposait plusieurs contraintes fortes : un espace disponible très réduit, des cycles d’ouverture et de fermeture rapides, une intégration dans une architecture d’automates déjà existante, ainsi qu’un besoin de simplification du câblage et des achats.
Le moteur devait également être intégré dans un sous-ensemble fermé, ce qui renforçait les exigences de compacité, de fiabilité et de facilité de mise en œuvre.
Le challenge : concentrer de nombreuses fonctions dans un volume moteur ultra réduit
Le projet ne consistait pas simplement à fournir un moteur. L’enjeu était de concevoir un ensemble mécatronique complet, capable d’intégrer dans le volume du moteur des fonctions habituellement déportées dans l’armoire électrique.
Le client souhaitait supprimer plusieurs modules externes de conditionnement de signaux. Ces modules occupaient de l’espace, complexifiaient le câblage, augmentaient le nombre de références à acheter et alourdissaient le coût global de la solution.
La difficulté principale portait donc sur l’intégration de nombreux signaux, avec leur bon conditionnement, dans des connectiques différentes, tout en ajoutant une programmation locale et une communication distante sur bus ModBus TCP.
La réponse A2V : un moteur BLDC custom prêt à l’emploi
A2V a conçu une solution totalement custom, développée sur cahier des charges client. La première étape a consisté à sélectionner un moteur adapté aux contraintes de compacité et de performance.
Le choix s’est porté sur un moteur BLDC Moog SV23165D, retenu pour ses performances intrinsèques et son format compact, avec une puissance d’environ 200 W sous 48 Vdc.
A2V a ensuite conçu l’ensemble complet : moteur, électronique intégrée, boîtier, connectique et fonctions de conditionnement des signaux. Cette approche a permis de transformer une fonction moteur en un sous-système prêt à intégrer, directement utilisable dans la machine finale.
Fonctions intégrées
- Alimentation 24 V avec protection contre l’inversion de polarité et les surintensités.
- Entrées opto-isolées 24 V et sorties opto-isolées 24 V.
- Sortie configurable en 5 V TTL ou 24 V selon option.
- Connectique dédiée au capteur PNP.
- Connecteur SUB-D15 pour les entrées/sorties et la communication série.
- Connecteur RJ45 pour la communication ModBus TCP.
- LEDs de diagnostic pour suivre l’état des entrées, des sorties et du statut moteur.
- Boîtier mécanique compact intégrant l’ensemble des fonctions.
Trois points clés de la solution
| Intégration tout-en-un | Électronique adaptée | Solution prête pour la série |
|---|---|---|
| La solution regroupe dans le moteur des fonctions qui auraient normalement nécessité plusieurs composants ou modules externes. Elle réduit le câblage, simplifie l’architecture machine et libère de l’espace dans les armoires. | L’intégration d’entrées et sorties opto-isolées permet de fiabiliser les échanges avec l’environnement automate et les capteurs. Le conditionnement des signaux est directement pris en compte dans le sous-ensemble moteur. | Après le design et les prototypes, A2V assure aujourd’hui la fabrication et la livraison série, avec un volume d’environ 100 moteurs par an. Le client dispose d’un produit standardisé, prêt à monter. |
Les bénéfices obtenus
| Compacité | Intégration de nombreuses fonctions dans un volume moteur très réduit. |
|---|---|
| Simplification du câblage | Suppression de plusieurs modules externes de conditionnement de signaux. |
| Gain économique | Réduction du nombre de composants externes et du coût d’intégration global. |
| Achats simplifiés | Moins de références à approvisionner et une solution livrée prête à l’emploi. |
| Standardisation de la connectique | Architecture plus simple à reproduire sur les machines série. |
| Diagnostic facilité | LEDs intégrées pour suivre les états des entrées, des sorties et du moteur. |
| Industrialisation sécurisée | A2V assure la fabrication et la livraison série du produit. |
Une réalisation qui illustre l’expertise custom d’A2V
Ce projet démontre la capacité d’A2V Mécatronique à aller au-delà de la fourniture de composants standards. L’entreprise a accompagné le client depuis le choix de la motorisation jusqu’au design complet de l’ensemble moteur, électronique et boîtier, puis jusqu’à la production série.
La valeur du projet réside dans l’intégration : A2V a concentré dans un encombrement moteur ultra réduit des fonctions de motion control, de conditionnement de signaux, de connectique industrielle, de diagnostic et de communication distante.
Cette approche a permis au client de disposer d’une solution compacte, prête à l’emploi et plus économique, tout en simplifiant l’intégration dans ses machines existantes.
« L’enjeu était de proposer une solution compacte, robuste et simple à intégrer, tout en répondant aux contraintes spécifiques du client. En intégrant directement l’électronique, le conditionnement des signaux et la communication dans le moteur, nous avons permis au client de simplifier son architecture machine et de réduire le nombre de composants externes. »
Fiche projet
| Secteur | Industrie électronique |
|---|---|
| Application | Ouverture et fermeture rapide de clapets sur machine industrielle |
| Client | Anonyme |
| Solution A2V | Moteur BLDC custom avec électronique et connectique intégrées |
| Motorisation | Moteur BLDC compact Moog SV23165D, environ 200 W, 48 Vdc |
| Fonctions intégrées | E/S opto-isolées, alimentation protégée, capteur PNP, communication ModBus TCP, LEDs de diagnostic |
| Expertises mobilisées | Motorisation, électronique, mécatronique, conditionnement de signaux, intégration, prototypage, fabrication série |
| Bénéfice principal | Solution tout-en-un compacte permettant de supprimer des modules externes et de simplifier l’intégration machine |
| Volume série | Environ 100 moteurs par an |
| Statut de diffusion | Client anonymisé |
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