variateur BL : les bases

De plus en plus de pilotes étant équipés de moteurs brushless j’ai pensé qu’un petit tutoriel sur les variateurs serait utile.

Principe du moteur brushless : dans ce type de moteur il n’y a plus de charbons servant à envoyer le courant dans les bobinages. Sur nos moteurs de voiture la partie tournante (le rotor) est à l’intérieur, elle est faite de puissants aimants permanents. La partie fixe, située à l’extérieur du rotor, comporte des enroulements de fil de cuivre, les bobines.

L’avantage du brushless est que grâce à l’absence de charbons il n’y a quasiment plus d’usure et très peu de frottements donc moins d’entretien un meilleur rendement et une meilleure puissance. Mais il faut aussi un système envoyant alternativement le courant dans les différentes bobines pour le faire tourner, c’est le travail du variateur.
Le variateur va envoyer successivement un courant dans les différentes bobines. Le rotor va sentir le champ magnétique ainsi créé et essayer d’aligner ses aimants sur celui-ci. Mais le variateur, qui est un peu vache , juste avant que le rotor arrive à s’aligner, envoie le courant dans la bobine suivante, et le rotor pas bien futé va essayer de s’aligner en tournant encore. Le variateur envoie le courant dans la bobine suivante etc etc, ce qui fait tourner le pauvre rotor à la vitesse de permutation du courant dans les bobines. En réalité c'est plus compliqué que cela, il y a du courant dans les 3 bobines à la fois, mais le principe est là.

Parlant bobines, le nombre 13.5, 9.5, 5.5 etc indique le nombre de spires des bobinages ce qui détermine puissance et couple du moteur. Un moteur ayant peu de spires aura une grande vitesse de rotation, mais moins de couple et une consommation électrique plus élevée.

Un moteur « sensored » possède un capteur de position qui indique au variateur la position exacte du rotor. Grâce à cela le variateur « sensored » peut envoyer exactement le bon courant au bon endroit à tout moment. Ca donne des ensembles puissants et fonctionnant bien à tous régimes.

Les moteurs « sensorless » n’ont pas de capteur. Le variateur « sensorless » ne connait donc pas exactement la position du rotor, il essaie de la deviner par mesure dans les bobines. L’avantage est que c’est plus simple et moins cher. L’inconvénient est que la synchronisation entre rotor et courants n’est pas toujours parfaite, en particulier à faible vitesse. Il y a donc un moins bon rendement, et également le phénomène de « cogging », quand le moteur cogne à basse vitesse.

Une caractéristique importante d’un variateur est le courant maximum qu’il peut supporter en continu. En effet, les moteurs BL nécessitent un courant important, plusieurs dizaines d’ampères. Si le moteur nécessite en continu plus de courant que ne peut le supporter le variateur, celui-ci va brûler. Typiquement, un variateur 35A va accepter les moteurs au dessus de 9.5 tours, un variateur 60A au dessus de 5.5 tours et en dessous de 5.5 tours un variateur 120A est conseillé.

Les variateurs BL possèdent un certain nombre de réglages accessibles soit via un petit boitier soit via des boutons dessus ou encore via une prise USB et un PC. Les réglages ci après sont pour un variateur EZ Run, mais le principe est exactement le même pour tout autre variateur.

Running mode

Permet de choisir le mode de fonctionnement du moteur :
Forward only with brake : mode marche avant et frein, pas de marche arrière.
Forward reverse with brake : mode marche avant, arrière et frein
Forward and reverse : mode marche avant et arrière (pas de frein)
Mode conseillé : Forward reverse with brake.
Attention : le mode « forward and reverse » est fortement déconseillé sur nos voitures car passer brutalement la marche arrière alors qu’on est à pleine vitesse c’est pas terrible pour la transmission.

Drag Brake Force

Permet de choisir la puissance du frein moteur, donc quand on relâche les gaz sans pour autant freiner.
Différentes valeurs paramétrables, de 0 à 100 % (plein freinage)
Valeur conseillée : 0 en drift, éventuellement un peu de frein en grip

Cut Off Threshold

Valeur de tension accu en dessous de laquelle le variateur va couper (ou diminuer) la puissance moteur. A quoi ça sert ça ? Les accus LiPo détestent qu’on les décharge complètement, ça peut même les tuer. Pour éviter cela le variateur surveille en permanence la tension de l’accu, si elle tombe trop bas c’est le signe de fin de pack et il coupe alors le moteur. On peut régler cette valeur de coupure, tro haute on ne vide pas complètement l’accu trop basse on risque de l’endommager.
Valeur conseillée : 3 V par élément pour accus LiPo, désactivé si accus NiMh

Start mode / punch

Permet de régler la façon dont le variateur va gérer un coup d’accélérateur brutal. Réglé au maxi (very agressive) le variateur donnera une ré-accélération très brutale, réglé au mini (soft) elle sera très progressive.
Valeur conseillée : selon le moteur, chassis et type de conduite. Plus ce sera agressif plus la voiture ré-accélérera fort mais plus elle sera sollicitée au niveau de la transmission. Déconseillé sur un TT01 équipé d’un 5.5 donc ! Un réglage "soft" préservera la transmission sans perdre beaucoup en accélération

Brake Force

C’est la puissance de freinage à pleine course de frein. Plus elle est élevée plus le freinage sera puissant.
Valeur conseillée : 100 % éventuellement moins si la voiture a tendance à bloquer ses roues

Reverse force

C’est la puissance à pleine marche arrière. En principe la marche arrière ne nous sert à rien vu qu’on est des bons pilotes
Valeur conseillée : au gout de chacun

Initial brake force

C’est la puissance en début de freinage, quand on commence à effleurer le frein.
Valeur conseillée : 0 % pour avoir un freinage le plus progressif possible.

Neutral Range

C’est la course autour du neutre de l’accélérateur / frein sur laquelle le variateur ne va pas réagir. Ca permet de ne pas se retrouver avec un poil de gaz ou de frein quand vous n’êtes pas exactement au neutre.
Valeur conseillée : 6% c’est bien, si vous avez la tremblote mettez donc 12 %

Timing

C’est « l’avance à l’allumage » du variateur. Quand vous l’augmentez vous augmentez la vitesse maxi du moteur, quand vous la diminuez vous augmentez son couple. Attention si vous augmentez trop le timing vous risquez surchauffe moteur. A utiliser avec prudence donc, d’autant qu’un timing plus élevé augmente aussi la consommation !
Valeur conseillée : celle d’origine ! Pour le drift il peut être intéressant de baisser le timing pour avoir plus de couple. En piste pour gagner de la vitesse on peut l’augmenter mais très progressivement et en vérifiant qu’il n’y a pas de surchauffe moteur

Over Heat Protection

C’est une sécurité thermique coupant le variateur si celui-ci surchauffe.
Valeur conseillée : enable (= activée)
Attention : le variateur ne surveille que sa propre température, pas celle du moteur

J’espère que ça aide, si vous voyez des choses à ajouter n’hésitez pas !

Merci patrick

merci ô mon président

merci chief

De rien, si ça aide c'est cool .

Parlant timing et software pour variateurs, en creusant un peu le sujet je suis tombé sur le c.l en voyant ce qu'on peut faire : avec un petit boitier spécial on peut relier le vario à un PC et changer son soft pour en installer un avec du timing variable. L'avantage est qu'on peut alors programmer un effet turbo sur le moteur : quand il dépasse un certain régime, le variateur va augmenter le timing ce qui boostera la vitesse de rotation du moteur. On peut ainsi augmenter sa vitesse de pointe pour une ligne droite par exemple, tout en gardant l'avantage d'un couple élevé à bas régime pour les parties sinueuses.

Je sens que je vais jouer l'apprenti sorcier avec mon vario

super pat

Super patrick

je le mets direct en post-it.

Merci Patoche! L'histoire du timing est très intéressant pour moi car je ne savait pas à quoi ca servait.

Fred, en fait je comprend mieux maintenant pourquoi Benoit a modifié le timing de son moteur dimanche dernier et qu’après ca sa voiture est devenu un avion!

Patrick , sais tu pourquoi les constructeurs ne mettent pas tout de suite le meilleur timing? Pourquoi est ce un élément réglable?

Oui c'est super intéressant Romain cette histoire de timing, je vais prendre quelques renseignements sur les risques associés pour pas se retrouver avec des varios cramés ou des soft qui ne marchent plus si c'est bon j'achète le boitier qui va bien et on testera cela, j'ai justement un combo 13.5 tout neuf qui arrive pour la F103.

Je pense que justement les constructeurs le mettent réglable parce que le "meilleur" timing dépendra de ce que tu veux. Peu d'avance pour privilégier couple et consommation, beaucoup d'avance pour privilégier la vitesse maxi. L'avantage du timing variable c'est qu'il combinera les deux, couple à bas régime et vitesse maxi élevée. Mais sans aller jusque là, à mon avis il y a déjà à gagner en travaillant la valeur de timing fixe. Sur les varios EZrun elle est d'origine à 15 degrés mais réglable de 0 à 26.25 degrés. Je vais tenter avec une valeur plus faible sur ma drifteuse (besoin de couple) et sur le 5.5 de la TRF416 qui chauffe et consomme. Gaffe quand même si tu commences aussi à jouer avec cela, je ne sais pas clairement quelle influence ça aura sur l'échauffement vario et moteur, donc vaut mieux y aller tout doucement.

Super ce "reportage" !
et j'ai une question peut-être bête, mais est ce que les variateur pour moteur à charbon ( Brushed) peuvent aller aussi sur les moteur brushless ?

Non, pour un moteur à charbon il faut un variateur, et normalement pour un brushless ca s'appelle un contrôleur et non un variateur.
Un broched a 2 fils alors qu'un brushless a 3 fils.


Patrick, il semble que le timing joue beaucoup, car comme je le disais, Benoit trouvait qu'il avait pas assez de vitesse en ligne droite à la course d'hier, et le midi il a modifié le timing et là!!! une balle !!!, il me déposait comme une merd.... alors qu'en qualif on se bataillait. Il faut savoir que j'ai un 7.5 et lui un 10.5 !!! j'ai eu du mal à comprendre comment c'était possible.

merci !

Quelques infos de plus à propos du timing, dont certaines données par Gally, merci

le timing variable n'est plus autorisé en course officielle. Pour les pilotes qui savaient bien le programmer il apportait un tel avantage qu'ils allaient aussi vite avec un moteur stock que les autres avec un modifié ! Donc ça confirme ce que tu disais Romain, c'est un paramètre important

on ne peut utiliser un timing variable qu'avec un moteur et variateur "sensored", ce que très peu de gens ont chez nous, seul Kkal je pense

en revanche le timing peut s'ajuster sur un système sensorless, mais il reste alors fixe. Pas de risque particulier de cramer le matériel. Plus d'avance donne plus de vitesse, moins d'avance donne plus de couple.

on peut aussi grâce à un boitier changer le software du variateur. En installant un soft prévu pour moteurs stock à la place d'un modifié on rend le moteur nettement plus performant.

Vais me coucher moins bête ce soir . Et je pense faire l'acquisition du petit boitier pour tester cela.

Merci pour ces précisions.
En effet, on va essayer tout ca!

voici un combo avec turbo

fred as tu le prix de ce moteur merci peut etre intéressant en drift

j ai regarde vu que ca me tente aussi Erwann, on trouve sur ebay l'ensemble moteur variateur et le boitier magique à partir de 140 euros. C'est évidemment plus cher qu'un ensemble sans capteur mais pas hors de prix non plus.

A voir quand même si ça apporte un plus en drift. Le timing variable donnera un effet turbo avec plus de puissance à haut régime, mais en drift on va plus vouloir du couple à bas régime. Ca, on peut déjà l'avoir avec un variateur et BL sans capteur, en diminuant le timing. On fera l'essai au prochain entrainement, j'amènerai la carte de programmation et mon TT01

ok merci patrick pour l info