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1 CIRCUIT D'ALIMENTATION POUR MOTEUR ELECTRIQUE D'UN
APPAREIL ELECTROMENAGER.
-La présente invention se rapporte à un dispositif pour l'alimen- talion, la réglage et la sélection de la vitesse de rotation d'un moteur électrique à courant continu et à excitation cons- tante, pour appareils ménagers, notamment pour machines à laver.
Il est connu que la vitesse d'un moteur électrique à courant continu et à excitation constante, tel que par exemple d'un moteur shunt ou d'un moteur à aimants permanents, dépend de la valeur de la tension appliquée aux bornes de 1'induit, Un mo- teur pour appareil ménager, peut être appelé à devoir tourner à différentes vitesses, qui pourront être sélsctées par l'uti- lisateur à l'aide d'un commutateur. Tel est le cas, par exemple, pour le moteur d'une machine à laver à tambour rotatif qui doit pouvoir tourner à la vitesse de lavage, à une vitesse d'essorage et à une vitesse encore supérieure d'essorage final.
Ces vites- ses sont sélectées par la mise d'un commutateur en position de
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"levage*t de "o.80rage" ou 41 nossorage final il Le circuit dtalimentation du moteur peut alora comprendre différentes sources de tension de valeur différent** dont une est sélactée
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par le coClutateur ot connectée avec 3.'induit du acteur pour li.ent$ elii.
Le moyon le plua 8implo pour obtenir de. oue6 de tension de valeur dÏtf6routec est l'utilisation d'un transformateur dont l'enroulement primaire est alimenté par 1$ xéoau et qui porte plusieurs primeu de tension secondaire de différente valeurs Puisque ces tensions occondairei servent à alimenter un moteur à courant continu, elles sont encore redrenatre Coci peut ne faire par un élément unidirectionnel commun$ tel qu'une diodes Ceci vaut dire que le commutateur. qui fait la sélection de la tension alternative secondaire, est suivi de la diode qui redresse la tension sélectée et qui l'envoie vers l'induit du moteur.
Toutefois, cette disposition de sélection de la vitesse n'est pas satisfaisante lorsqu'au moins une des vitesses sélectées
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doit avoir une valeur bien constante# Les variations relatives do vitesse, c'est à dire par rapport à la vitesse nominfle, en fonction des variations du couple se font sentir le plus aux petites vitesses. Ceci est un inconvénient important pour l'application aux machines à laver, puisque les variations les plus importantes du couple se produisent exactement à la rotation lente de lavage.
A cet effet, il convient de n'utili- ser la susdite disposition de sélection que pour les vitesses dont les variations n'ont pas d'importance, et de prévoir pour chaque vitesse qui doit rigoureusement rester constante$ une source de tension redressée avec un élément unidirectionnel
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commandé correspondant, tel que, par exemple, un thyristor.
L'électrode de commande de cet élément est relié à un dispo- sitif d'asservissement de la vitesse de rotation du moteur, et en reçoit des signaux pour allumer l'élément à un %%orient qui varie suivant l'erreur de régulation. Le susdit commu- tateur, qui sert à la sélection de la tension alternative secondaire$ qui doit être reliée travers une diode, dit* commune$ vers l'induit du moteur. peut alors également servir pour la sélection d'une des sources de tension redressée, pour la. connecter à l'induit.
La pétition du commutateur définit alars si l'induit du moteur est alimenté par une des sources de tension redressée ou par une des sources de tension alter- native à travers ladite diode communeDans ce dernier cas, cette diode a un côté qui est relié à une borne de l'induit du moteur, et l'autre côté est relié, à travers le contact du commutateur à une des bornes des sources de tension alternative* Un tel dispositif comprend donc une ou plusieurs sources de tension alternative, une ou plusieurs sources de tension redressée à l'aide d'un élément unidirectionnel correspondant et commandé par un dispositif d'asservissement de la vitesse derotation du moteur à une valeur de consigne, et un commu- tateur pour aélecter l'alimentation de l'induit du moteur,
soit à partir de l'une des sources de tension alternative, à travers un élément unidirectionnel commun, dont un côté eat connecté à une borne de l'induit, soit à partir de l'une des sources de tension redressée.
Suivant l'invention, le commutateur d'un tel circuit porte un ou plusieurs contacts additionnels pour connecter, lorsque
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le commutateur cet dans une pétition où l'induit cet alimente par une des sources de tension redressée, l'autre cati dudit élément unidirectionnel commun à l'autre borne de l'induit, L'invention est basée sur l'idée que, dans le est où le com- nutateur est dans une position où il relis une des sources de tension redressée à l'induit du moteur, ladite diode com- aune ne sert à rien et qu'elle peut être Valablement utilité* si, dans cette pétition du commutateur,
l'un côté de cette diode reste relié à la borne de l'induite tandis que l'autre côté est connecte à l'autre borne de l'induit, grâce à un contact additionnel du commutateur qui se ferme dans cette position* En effet, la diode ainsi connectée aux bornée de l'induit joue alors le rôle de diode de récupération. Ceci permet une augmentation du couple du moteur, et assure l'ex- tinction du thyristor de régulation lors de l'alternance négative. Sinon, cette extinction n'eet pas assurée lorsqu'un courant trop grand à travers l'induit, fortement inductif, n'a pas le temps pendant l'alternance négative d'atteindre la valeur zéro. Il est alors Impossible de commander l'instant d'allumage du thyristor à chaque alternative.
L'invention sera expliquée ci-après plus en détail, à l'aide des figures suivantes, montrée à titre d'exemple, La figure 1 montre un dispositif auquel l'invention peut être appliquée.
La figure 2 montre une réalisation de l'invention.
Sur la figure 1, l'alimentation du moteur 1 cet apportée aux bornes 2 et 3 de l'induit. Ces bornée sont reliées, $ travers le commutateur du moteur, avec les enroulements de l'induit,
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A titre d'exemple. l'excitation constante est assurée par un aimant permanent 4. Elle pourrait Également se faire par un enroulement d'excitation, parcouru par un courant constant*
Le moteur peut être alimenté travers un commutateur de sélection 5, qui, dans ce cas, a quatre positions A.B.O et D, étant respectivement la position d'errât, la position de lavage@ la position d'essorage et la position d'essorage final.
Dans la position indiquée dans la figure par une flèche, les contacte qui se trouvent dans la direction de la flèche, sont fermée, Ainsi, dans le dessin, le commutateur de sélection ne trouve dans la position D, et les contacts qui sont alors ter- més sont indiqués par un trait de liaison. La position A est la position d'arrêt. Dans la position B de lavage, le moteur est alimenté par la source V1 de tension alternative, suivie d'un thyristor 6, dont l'électrode de commandereçoit les signaux pour l'allumage du thyristor à partir d'un circuit d'asservissement 8. Ce circuit sort à comparer la vitesse du moteur à une vitesse de consigne, et à délivrer au thyristor, suivant l'erreur de régulation constatée, des signaux d'allu- mage plus ou moins retardés.
Ce genre de circuit à thyristor pour l'asservissement de la vitesse d'un moteur électrique est bien connu en mois Dans la figure suivante, une réalisation très simple en sera donnée, mais il est évident que d'autres circuits réalisant la même fonction peuvent être utilisés, pour y appliquer l'invention. La source Vl de tension alter- native, suivie du thyristor, constitue une source de tension redressée. On remarque que dans la position C et D du commu- tateur, le moteur est alimenté à partir de la source V2 et V3, à travers une diode commune 9 pour les deux positions,
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Cette diode est donc reliée d'un côté à une borne 2 de l'in- duit, et de l'autre côté, à travers un contact du commutateur 5 à une des bornes des sources de tension alternative V2 ou V3.
La diode 9 sort pour redresser le courbât délivre par ces sources. La tension redredsée dans la position Ç est bien supérieure à la. tension redressée délivrée par la thyristor 6.
Ceci donne comme résultat une vitesse nettement supérieure du moteur lors de l'essorage. Pour l'essorage final. une vitesse encore plus grande est obtenue par l'alimentation à partir de la source de tension V3' supérieure à V2.
La figure 2 montre une réalisation de l'invention, Les élément. qui remplissent la même fonction sont indiqués avec les mêmes chiffres que dans la figure précédente* Les sources de tension sont obtenues à partir d'un transformateur avec plusieurs prises secondaires 10, 11 et 12, Les prises 10 et 11 constituent les sorties des sources de tension alterna- tive V2 et V3. La prise 12 est suivie d'un thyristor 6, ce qui constitue ainsi une source de tension redressée.
L'asser- visaement de la vitesse du moteur,, est assurée par un circuit, comportant la diode 13, la diode Zener 14 et les résistances 15, 16 et 17. et dont le fonctionnement sera décrit par après,
Les contacts du commutateur de sélection sont indiqués avec la lettre de la position dans laquelle ils sont fermés. En position C ou D, le moteur est alimenté à partir de la prise secondaire 10 ou 11, à travers la diode commune 9. Dans la position B de lavage, le moteur est alimenté par la tension redressée par le thyristor 6, La diode commune, dont l'anode n'est plus reliée à une des prises secondaires 10 et 11, est
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alors connecta, par un contact additionnel 18 à l'autre borne 3 du moteur.
Il est à noter que, sana cette connexion de la diode 9 en parallèle sur les bornes 2 et 3, le thyristor 6 ne s'éteint pas lors du passage de la tension à la prise 12 de l'alternance positive à l'alternance négative. Ceci est dû à la charge inductive que représente l'induit du moteur, Le courant diminuera sous l'influence de la tension négative, et le thyristor s'éteindra lorsque le courant atteint la valeur zéro. Si cette valeur n'est pas atteinte à la fin de l'alternance négative, le thyristor ne s'éteint pas et la régulation à l'aide de ce thyristor devient impossible.
De plus, si cette valeur zéro est atteinte pendant l'alternance négative, le courant traverse pendant cette alternance néga- tive une partie de l'enroulement secondaire, et le thyristor 6. Avec la diode 9 connectée en parallèle sur les bonnes 2 et 3, le thyristor 'éteint lors du passage de l'alternance posi- tive à l'alternance négative, puisque la diode court-circuite alors les bornes.
Le courant dans le moteur diminue alors exponentiellement vers zéro, et passe à travers la diode 9, et pas à travers l'enroulement secondaire et du thyristor, Ceci donne comme résultat une augmentation du couple, Le fonctionnement du circuit d'asservissement de la vitesse est le suivant !lors du commencement de l'alternance posi- tive, le thyristor 6 est toujours coupé, et la diode 13 ainsi que la diode Zener 14 sont polarisées dans le sens bloquant. L'électrode de commande7 ne peut donc tirer aucun courant du thyristor 6.
La diode Zener 14 ont donc soumise à la différence de tension entre la tension à la prise
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secondaire 12, et celle au curseur du potentiomètre 16, Lorsque cette différence de tension atteint le niveau Zener, la diode 14 devient conductrice et tire un courant d'allumage à l'électrode 7, Il faut noter que lorsque le thyristor 6 n'est pas conducteur, la tension aux borne* 2 et 3 du moteur représente la vitesse du moteur, et que l'instant d'allumage dépendra donc de cette vitesses Par conséquent, la vitesse du moteur sera asservie à une vitesse qui est représentée par la position du curseur du potentiomètre 16.
Toutefois il est à noter qu'un autre circuit de régulation peut être utilisé, pour autant qu'il agit sur un élément dont l'action régula- trice réside dans le retard d'allumage, comme par exemple le thyristor 6. Ce thyristor peut toutefois être remplacé par tout autre élément redresseur dont l'instant d'allumage peut être varié.
REVENDICATIONS.
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