Réducteur épicycloïdal et divers SOMFY

Réducteur épicycloïdal et divers SOMFY

1      Premier volet
2      Deuxième volet
3      Examen d'un moteur
4      Le réducteur épicycloïdal
5      Motoréducteur
6      Conclusions

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Avant propos

 Il y a toujours quelque chose de plus urgent, aussi le fait de reléguer des affaires en cours aux calendes grecques, est souvent (Et malheureusement) nécessaire. C'est souvent une expérience nouvelle qui peut être utile à d'autres…. C'est ma façon de voir les choses et qui participe à préserver la planète en évitant de jeter et d'user les ressources naturelles.

Deux moteurs de volets SOMFY étaient "malades" et j'en ai commandé 2 neufs, car j'étais à peu près certain d'un moteur HS pour l'un. Pour l'autre j'ai pu le réparer (Condensateur hors tolérances).

Je livre donc telle quelle cette nouvelle expérience… et ce que j'ai pu faire du moteur HS.

Je passe sous silence la saleté qui existe dans les caissons, avec des punaises et autres bestioles qui sont à l'abri des intempéries et qui profitent d'un endroit "agréable". Je ne compte pas non plus la poussière du vieux polystyrène des années 70 qui part en particules fines, ni celle due à la circulation urbaine.
Toute intervention génère beaucoup de désordre et de poussière et fait que je traîne toujours les pieds pour intervenir tant c'est la panique à bord...

Après démontage complet et extraction du tube moteur du tambour de volet, j'ai essayé de sortir le moteur de son tube selon les règles, mais je n'ai pas pu y arriver sans taper et nécessairement abîmer le moteur lui-même, mais étant déjà HS pour l'un, le mal n'était pas trop grave.

(Sur un autre moteur, je n'avais même pas pu sortir le moteur en frappant à la masse et j'ai dû fendre à la disqueuse le tube acier côté moteur !!! Incroyable ! Il faudrait revoir les ajustements H7j7 et passer en H7g6)

J'ai donc repris la technique déplorable décrite dans mes autres articles pour extraire le matériel du tube acier.
Voici les liens pour ces anciens articles :

démontage moteur SOMFY http://bricolsec.canalblog.com/archives/2008/12/31/11920426.html
programmation des moteurs SOMFY http://bricolsec.canalblog.com/archives/2009/06/07/13996041.html

 1 Premier volet

Celui-ci ne bougeait plus du tout malgré un "clac" des relais signifiant que la commande radio avait bien été reçue. J'ai suspecté le moteur lui-même car la panne nécessitait d'appuyer de nombreuses fois et cela durait depuis plus d'un an et n'a cessé de s'aggraver, puis un beau jour, plus moyen de bouger ce volet et aucune velléité de mouvement !

J'ai conclu au moteur HS, car après démontage et accès aux fils du moteur, les enroulements jaune / Noir ou jaune /rouge n'avaient pas la même valeur 360 Ohms et 170 ohms (de mémoire). Il y avait donc un problème moteur avéré, car dans un moteur neuf, les deux enroulements doivent être identiques.
---> Cela est dû au fait que suivant le côté d'installation, la montée devient descente et réciproquement, et il n'y a pas moyen d'économiser du couple dans un sens plus que dans l'autre.

Ce moteur avait par opposition un "excellent" condensateur de 2.3µF (pour 2.5µF) et on est presque dans la tolérance de 5% indiqués.
(En général les condensateurs sont toujours en dessous de la valeur, car pour ceux qui sont "enroulés", cela permet de mettre moins de tours et donc de gagner un peu plus de temps et d'argent… Rien ne se perd ! )

Toute la partie électronique fonctionnait correctement sur ce volet, et je la garde précieusement pour pièces détachées (En pensant surtout aux relais).

J'ai donc mis en place un nouveau moteur avec succès et cette fois j'ai remplacé le 6 Nm par un 10 Nm, car l'écart de prix reste acceptable, et l'hiver dans l'Est de la France, il faut tout de même "un peu de pêche" complémentaire, car la graisse silicone qui est plus qu'abondante dans le réducteur, gagne en viscosité avec le froid et réduit donc ainsi les possibilités réelles de couple.

Donc pas de problème : Remontage dans le tambour, puis dans le caisson etc, Choix du sens, programmation des butées haute et basse, …O.K.

 Je confirme que j'ai ensuite démonté le "vieux moteur" de son tube acier comme d'habitude en étant obligé de le massacrer "un peu".

 2   Deuxième volet

 Avec l'hiver, ce volet tellement fatigué ou frigorifié ne pouvait plus monter tout seul. Il fallait l'aider !

Cette fois après démontage, j'ai testé le condensateur qui ne faisait plus que 1µF. J'ai donc remplacé le condensateur par celui de l'autre volet et tout est repartit "comme en 14", mais à part que j'ai eu beaucoup de mal pour réajuster les butées haute et basse.
Là, je n'ai pas pu expliquer les raisons de ces difficultés mais c'est réglé, pas exactement comme je voulais, mais au risque de tout enrouler et de tout bloquer, j'ai préféré laisser le petit centimètre qui gênait et terminer ainsi proprement mon travail.

Pour les deux volets, j'ai bien entendu nettoyé et graissé un peu à la graisse silicone la pièce en plastique qui guide le volet dans la glissière extérieure. Cela améliore le glissement et donc les efforts nécessaires.

J'ai aussi graissé la couronne dentée pour la partie en "frottement support" sur le tube acier (Engrenant avec le pignon vert qui compte les tours), et j'ai aussi sorti l'axe tambour opposé (celui bloqué par une goupille fendue). J'ai été obligé de huiler de chaque côté de cet axe car c'est de l'acier plastifié qui frotte sur du plastique. (J'espère seulement que l'huile ne dissoudra pas le plastique).

(Il n'est pas possible de démonter cet axe sans casser la grosse rondelle arrêtoir, alors je n'ai pas démonté car je n'en ai pas d'autres !)

 Il me reste donc un moteur de volet de "rab" tout neuf que je suis certain d'utiliser un jour… Car il y a encore bon nombre de volets made in T ou autre… et j'ai une confiance limitée dans ce qui est fabriqué hors de France. Désolé, mais c'est ainsi, et je m'expliquerai.

3  Examen moteurs

J'ai donc démonté complètement le moteur N°1 (Moteur lui-même), et je suis surpris des longueurs de fils nécessaires en extérieur du circuit magnétique. Certes il n'y a pas beaucoup de place, et ce que l'on ne peut pas faire dans un diamètre donné, on le fait dans la longueur, mais ce fil extérieur au circuit magnétique ne produit rien d'autre que de la chaleur ! Il faut le savoir !  

Le fil de bobinage est de 13 ou 14/100 pour du RTS 6/17 6 Nm , et c'est fin !

 Je suis également surpris que de tels moteurs situés en conditions climatiques extérieures ne soient pas imprégnés, d'autant que des phénomènes de condensation sont toujours possibles, de même que de l'eau (ou de la neige) ramenée par les lames de volets lors de l'enroulement.

L'Indice de Protection IP44 me semble une protection un peu faible, car la poussière n'est pas prise en compte (Premier 4 de IP44), or ce paramètre est réellement vital dans un caisson de volet roulant.

En outre Le deuxième 4 de IP44 est lui aussi limite car les piges (ou goupilles) de blocage moteur ne sont pas étanches et de l'eau peut toujours pénétrer un peu partout.
Une tempête pousse l'eau et la neige dans tous les recoins…

(En suivant cette idée pensez aux trains Eurostar du tunnel sous la Manche qui se sont trouvés bloqués à cause de courts-circuits occasionnés par des entrées de neige poudreuse dans les compartiments électriques de la motrice.)

(Anachronisme noté : le moteur n'est pas imprégné mais par contre le petit transformateur de la tête électronique est enrobé ! Deux poids deux mesures ?)

Les fils des bobinages ne peuvent pas toucher facilement les masses métalliques à cause de bonnes protections isolantes (qui sont bien réalisées), cependant il ne faut pas ignorer que ces fils aussi fins peuvent toucher leurs voisins d'un autre enroulement qui serait à une tension assez élevée et percer ainsi l'émail ou user par frottement cet émail et finalement percer…

Il ne faut pas oublier non plus l'aspect selfique d'un moteur et les extra courants de rupture qui génèrent des surtensions et dans des espaces aussi confinés, cela peut donner quelques surprises

 Les 4 minutes maximum de fonctionnement à l'heure, peuvent facilement être dépassées lors des réglages et cela m'avait obligé sur le 2^ème volet récalcitrant, à faire une pose, car je sentais que le tube moteur était un peu chaud…

Mais en relisant les notices livrées, je me suis aperçu d'une particularité que je ne connaissais pas, car il y a, en contact avec le bobinage, un switch thermique ! Il est marqué 01 140 5 ( 140 degrés ?) de marque "Thermik", et il est en partie arrière du moteur (côté arrivée des fils, photo ci dessous).

J'ai donc "déboutiqué" le moteur foutu pour vérifier qu'il y a bien ce switch. C'est le cas !

Ce que l'on peut ajouter est que le scotch jaune qui immobilise les spires n'est pas décollable facilement sans risquer de créer des dommages aux bobinages, tant il adhère fortement !!!

De fait si jamais on dépasse les temps de fonctionnement, la température s'élevant trop, le switch fera la coupure, en espérant qu'il soit véritablement ré-armable, car parfois, ces protections fonctionnent trop bien et condamnent définitivement …
Le fait d'avoir fait une extraction musclée du moteur a mis en évidence que les tôles sont groupées par paquets et pointées entre elles pour réaliser un ensemble aux tolérances précises qui soit censé entrer dans le tube acier sans jeu excessif.
(Voir l'autre photo au dessus de celle ci-contre)

On peut le voir sur ce groupe de tôles désolidarisées de l'ensemble. Il ne semble pas qu'il y ait de fixation particulière de ces groupes, car les isolants d'encoches doivent donner suffisamment de frottement pour éviter que les tôles se séparent. Il y a les piges (ou pions de centrage) et le réducteur pour limiter d'éventuels déplacements latéraux.

La carcasse métallique est certainement rectifiée pour qu'il y ait un jeu "dur" avec le tube acier

 Dans cet examen des moteurs, on remarquera que le condensateur est enrobé de mousse pour ne pas toucher le tube acier et garder une bonne distance d'isolation, mais cela cause un problème annexe qui est que lorsque l'on veut changer le condensateur, et lire les valeurs, et bien ces valeurs disparaissent fortement lors du décollage de la mousse et ce qui reste de la valeur est assez difficile à lire.

Pour mon cas c'était un 2.5µF !

(Vous noterez qu'avec seulement 1 µF, un volet a de sérieuses difficultés pour monter)

4   Le réducteur épicycloïdal

Pour mes activités de bricolage, j'ai toujours besoin de moteurs avec réducteur, de fort rapport. (Que ce soit pour un panneau solaire ou autre).

 Finalement je me suis intéressé à ce réducteur tubulaire, "tombé du ciel" et j'ai pu l'équiper d'un petit moteur à courant continu simplement glissé sommairement dans le tube.

 Contrairement à ce que j'ai pu dire dans l'un des 2 articles antérieurs, ce réducteur est théoriquement réversible, mais il faut avouer que si l'on ajoute le moteur, la réversibilité est presque nulle tant les efforts inverses sont importants pour le mettre en œuvre.

 J'ai donc dégraissé ce réducteur pour pouvoir travailler dessus et faire le relevé du nombre de dents, nécessaire pour déterminer ce rapport de réduction.

En réalité, ce n'est pas un seul réducteur, mais 3 réducteurs épicycloïdaux en série qui donnent un rapport de réduction de 175.45 (Si je n'ai pas fait d'erreurs de comptage, mais cela parait réaliste).

(Ainsi pour 7 Tr/mn d'origine, le moteur 230V d'origine tournerait à 1228 Tr/mn)

 Voici les caractéristiques de ce train de réducteurs épicycloïdaux en commençant par le côté "moteur" celui qui tourne le plus vite.

• 1^er réducteur : Ses 3 satellites ne sont pas démontables et la denture est fine avec un double pignon sur chaque satellite (raison inconnue ?).42 dents et 7 dents soit une réduction de (42+7)/7=7 (cas de la couronne de 42 dents bloquée)

• 2^ème réducteur 3 satellites démontables sur des petits axes inox avec méplat 32 dents et 7 dents soit 5.57  de rapport

• 3^ème réducteur 3 satellites idem, 28 dents et 8 dents soit réduction de 4.5

Au total la réduction depuis le moteur jusqu'à l'axe de sortie serait =7x5.57x4.5=175.45

Plus on va vers la sortie, plus les dentures sont fortes, ce qui est normal puisque le couple augmente. Cela a pour conséquence de diminuer le rapport de réduction plus on va vers la sortie (7 puis 5.57 puis 4.5)

On remarquera aussi que l'accouplement moteur / réducteur est des plus simple, puisque l'axe de sortie moteur est un axe fendu qui entre dans le premier réducteur par une petite pièce creuse complémentaire. C'est un accouplement simple et suffisant au regard des efforts en jeu.

Dans le réemploi prévu avec un autre moteur, c'est également un moyen simple pour mettre en œuvre une nouvelle liaison moteur / réducteur.

Ma très ancienne formation en "dessin indus" m'a obligé à revoir toutes ces notions et de comprendre que ce type de réducteur est efficace sous un volume réduit, mais la précision des éléments est aussi très importante, aussi une fabrication aux tolérances imprécises peut entraîner des désagréments et une sorte de broutement avec saut de dents comme j'ai déjà pu le constater sur un autre volet.

La qualité et la précision de réalisation sont donc très importantes et c'est la raison pour laquelle je préfère du matériel d'origine Française, mais cela devient rare…!

5  Motoréducteur

Le réducteur ainsi extrait devient, avec un petit moteur d'imprimante, un motoréducteur capable de faire fonctionner un asservissement avec un couple équivalent de 6 Nm. (Photo de tête d'article)

Le tube acier est alors recoupé à une longueur "adaptée" pour contenir le réducteur et le petit moteur à courant continu.

Je compte utiliser celui-ci pour piloter un petit panneau solaire photovoltaïque en tracking. En réalité c'est deux moteurs Somfy que j'avais ainsi démontés et récupérés (dont un plus ancien) et qui pourront piloter en hauteur et azimut le panneau.

Sur mon panneau solaire thermique de 2 M² en poursuite du soleil, j'avais seulement géré le TEMPS de fonctionnement moteurs pour suivre les équations solaires. Cette approche simplifiée donne des résultats satisfaisants, mais parfois un peu imprécis, surtout avec les conditions climatiques et le froid principalement. http://bricolsec.canalblog.com/archives/2012/01/23/23315672.html

Au niveau thermique cela ne semble pas très grave, contrairement à ce que j'ai pu observer sur l'orientation d'un petit panneau photovoltaïque d'essais qui est assez impacté en puissance par un léger désalignement avec le soleil.

 Aussi sur ces moteurs basse tension, il y a un petit bout d'axe au côté opposé à l'entraînement, et j'y ai donc ajouté à force une bague nylon avec 2 très petits aimants collés (5x2x1), ayant chacun un pôle externe différent, ce qui permet d'avoir au besoin une précision du demi tour. Un switch HALL unipolaire ou bipolaire enverra le signal à une logique de contrôle.

J'ai également prévu un petit CI avec connecteur 5 fils dont les deux fils de puissance peuvent rester de petite taille, car ces petits moteurs ne consomment que trois fois rien !

Équipé ainsi, un tel motoréducteur pourra donc être asservi puisque le retour d'informations sera maintenant possible, et cette approche éviterait de fonctionner seulement sur la base du temps de fonctionnement moteur.

La précision ne serait plus alors tributaire des conditions météo, mais une prochaine réalisation n'est pas envisagée pour moi...

Cela pourra être utile à ceux qui n'ont encore rien fait sur les asservissements solaires, car ils auront d'emblée une bonne solution si toutes fois ils sont équipés de volets Somfy qui ont eu des problèmes…!!!.

Le nouveau petit moteur sera simplement immobilisé par deux vis de 3mm sur 2 trous taraudés sur le tube acier, car le couple résistant à cet endroit est très faible.

L'axe de sortie du vieux moteur 230 V sera scié 1 cm plus haut environ et sera percé pour s'engager sur l'axe du petit moteur, ainsi l'entraînement est tout de suite assuré dans la mesure où on sait percer parfaitement au centre, ce qui n'est pas si évident avec une simple perceuse à colonne… (Photo ci-dessus)

 6  Récupération d'éléments Somfy

Dans un moteur Somfy, il y a bien des éléments récupérables assez facilement, tant pour réparer éventuellement d'autres moteurs de volets, que pour d'autres horizons de bricolage.

 On peut citer en premier ce qui s'extrait facilement :

-La tête radio complète, le câble d'alimentation avec connecteur spécial

-Le condensateur.

-Lors du démontage vous avez peut-être cassé la bague d'engrenage de tête sur le petit pignon vert qui compte les tours ou perdu le petit clips qui la verrouille. Mettez cela de côté ça pourra vous servir par la suite. (Pignon visible photo ci-contre)

-Dans la tête radio il y a des relais, un transformateur  qui peuvent re-servir suivant la panne que vous aviez eue.

(Dans la mesure où la tête récupérée est bonne il est peut-être plus simple de faire un remplacement complet de la tête).

L'électronique est très souvent en bon état car ce sont le moteur et l'électromécanique qui flanchent.

J'avais réussi une fois à sortir puis remonter un moteur dans son tube et dans ce cas on peut également récupérer le système d'embrayage avec la bague de freinage et le mécanisme complet avec le ressort.

L'axe du rotor moteur est intéressant comme indiqué par sa fente d'entraînement que l'on peut scier pour assurer l'accouplement entre le petit moteur et le réducteur.

Concernant le moteur lui-même, je doute de pouvoir le récupérer hors mis le switch éventuellement car le scotch jaune risque de tirer des spires et d'en casser, et un démontage musclé peut l'endommager notamment au niveau des coussinets en bronze, solidaires des capuchons d'extrémités.

-Enfin il vous reste un bout de tube acier peint de diamètre extérieur 44.65 mm pour bricoler ou intégrer le réducteur…

7  Conclusions

Voici donc quelques informations complémentaires sur les moteurs de volets Somfy et le réemploi d'un ensemble RTS 6/17 HS qui peut intéresser les bricoleurs, car pour les pièces principales, c'est assez facile à démonter pour tout bon bricoleur.

 D'une façon générale, il est assez surprenant que les fabricants de volets actuels ne compensent pas le poids du tablier, ce qui éviterait au moteur d'avoir à fournir un couple élevé lors de la montée et cela réduirait largement la puissance moteur nécessaire.

"Dans le temps" mes anciens volets à commande par manivelle "Mischler" étaient compensés par des ressorts, certes ceux-ci cassaient parfois, et il fallait réparer, mais la montée était douce, et ne nécessitait pas d'efforts surhumains. De plus c'était réparable, mais il faut l'avouer c'était la même corvée de cambouis dans des caissons toujours sales !

A ce jour, ce sont les moteurs qui s'essoufflent à la montée et on ne s'en rend plus compte ! MAIS l'effort existe, y compris au niveau économies d'énergie, et cela fatigue inutilement l'ensemble alors qu'un système avec ressort permettrait de soulager cette montée et de fait d'augmenter le temps de bon fonctionnement.

Ce temps de bon fonctionnement trop faible est le reproche essentiel que je fais à ces motorisations.

Et pourquoi pas un petit moteur à courant continu à 3 phases dans une telle éventualité d'ajout d'un ressort compensateur ?

Je regrette un peu ma bonne vieille manivelle, d'autant qu'en cas de panne de courant et sans groupe électrogène, vous vivrez dans le noir…
En cas de feu chez vous, prévoyez toujours de garder UN volet à commande exclusivement manuelle, cela vous permettra de sortir en cas d'urgence, car dans ces situations, l'électricité est presque toujours coupée. On ne saurait penser à tout !

Un dernier point concerne le paramétrage des volets qui est vraiment compliqué et rédhibitoire par le simple fait qu'il n'y a aucune possibilité de dialogue avec ce moteur, hormis qu'il ne sait faire qu'un bref mouvement haut et bas pour dire qu'il a compris un ordre! Il manque la partie émission dans la tête moteur mais ça doit certainement être prévu dans les nouvelles motorisations avec domotique ???
Les fréquences actuelles RTS de 433.42 Mhz sont incompatibles avec la WIFI ou le buetooth et dans cette optique il faudrait convertir éventuellement par un boîtier auxiliaire, mais tant qu'à faire autant changer tout de suite de fréquence les têtes radio et de les équiper de la fonction émission...?

Bon allez montez… (Dans le caisson !)

bricolsec