CH397839A - Installation comprenant au moins un moteur à commutation électronique - Google Patents

Description

  Installation comprenant au     moins    un moteur à commutation électronique    Sous sa     forme    la     plus    simple, un moteur à com  mutation     électronique        comporte    un rotor     bipolaire,          aimanté        diamétralement,        et    un stator     monophasé,     également     bipolaire.    Cette     structure        rappelle    celle  d'un     moteur        synchrone,

      à     cette        .différence    que l'on       s'arrange    pour que la     tension        alternative        induite        soit     de forme quasi rectangulaire, la commutation étant  établie dans la zone des paliers de ladite tension  induite. On     distingue    la commutation       unipolaire       qui n'intéresse qu'un. type d'alternances, et la com  mutation   bipolaire   qui s'applique aux deux alter  nances d'une période.

   Dans ce dernier cas, l'inver  sion de la commutation peut être obtenue en reliant  l'entrée de la bobine de puissance à la sortie mé  diane d'une source de tension convenable, tandis  que la sortie de cette bobine est commutée alternati  vement sur l'un ou l'autre pôle, en     synchronisme    et  en phase     avec    les alternances de la tension induite  par la rotation du moteur.  



  A défaut d'une source à     prise    médiane, ml     est    pos  sible d'obtenir une     commutation    de la     tension        :aux     bornes de :la bobine au moyen d'un     découplage    capa  citif de     l'entrée.    Une     solution    élégante par sa     symétrie          consiste    à     découpler        :

  l'entrée    de la bobine de puis  sance par deux     condensateurs,        respectivement        reliés          d'autre        part    aux deux pôles de la source.  



  Si     les        conditions    de     découplage        convenable        sont          satisfaisantes    -aux fréquences de     -commutation    relati  vement     élevées        correspondant    à un régime     normal,     elles ne le     sont        évidemment    plus aux     basses        vitesses,

            singulièrement    au     démarrage.    Les     capacités    de     dé-          couplage    ne     peuvent        :

  assurer    le passage du     courant          continu    de     démarrage.    Il     faut    leur superposer un       pont    à     résistances,    lequel     implique    une     dissipation          permanente        d'énergie    d'autant plus élevée que le  courant requis ,au démarrage est plus important.

   Il       est    toutefois     possible    de     concilier    une     faible    dissipa-         tion        permanente    et un     courant    de     démarrage        élevé     par     l'utilisation    de     résistances        variant        en    fonction<B>de</B>  la     tension        appliquée    à leurs     bornes,

          désignées        généra-          lement    par     l'abréviation        VDR,    :dont la valeur élevée  pour une     tension        faible,        diminue        mapâdement    avec la  tension     ,selon    une     caracténstique        fortement        curviligne.     Au démarrage, presque toute la     tension    de :

  la     source     est appliquée à     l'une    ou     Vautre    des     résistances    du       pont,    ce qui     permet    le débit d'un courant     des        dizaines     de     fois        plus:    élevé que le     courant    de     repos    dans le       pont.    .  



  Nous:     appellerons    par la     suite          cellule        VDRC       deux     résistances        VDR    en     série    découplées     chacune     par une     capacité.     



  La plupart des. éléments de     commutation    à semi  conducteur     s'accommodent    mal des     tensions.    conti  nues     relativement        élevées        obtenues    par     redressement          direct    de la tension du secteur.  



       L'intérêt        die    la     cellule        VDRC,        @appliquée    aux mo  teurs à     commutation        électronique,    est     précisément     de     permettre        cette        adaptation    par le     .moyen    d'un     dâ-          vâsieur    de     tension    d'alimentation des     bobines    de     puis-          sa#nce.     



  La présente     invention    a     pour    objet     unie        installa-          tion    comprenant au     moins    un     moteur    à commuta  tion     électronique,    alimenté par     17intermédiaire    d'un       diviseur    de tension et     comprenant    au moins un bobi  nage.

   die     puissance,        caractérisée    par le     fait    que     ledit          diviseur    de     tension.    est     constitué    par au     moins    deux  résistances     dont    la     valeur    varie inversement à la     ten-          sion        appliquée    aux     bornes        desdites        résistances,

      ces       résistances    étant     connectées        en        série        entre    les     bornes     d'une     source    de     courant        continu        @et        étant        découplées          chacune    par un     condensateur        disposé        en        parallèle     avec la     résistance        correspondante,

      de     :manière    à       constituer    au     moins    une cellule     telle    que la     tension     aux     bornes    de ladite cellule soit compatible avec la      tension de travail pouvant être appliquée aux bornes  d'au     moins    :

  un élément<B>de</B>     commutation        associé    à  cette     cellule,        ledit    bobinage de puissance,     comprenant     au     moins    une bobine     connectée,entre        une        borne    de  la cellule et une     borne    d'au moins un élément de       commutation    de manière à être traversée par le cou  rant     commuté.            Le    dessin     -annexé        représenté,    à     titre    d'exemple,

    une forme d'exécution die l'objet de la présente     in-          vention.     



       L'unique        figure        représente        partiellement    une     ins-          tallation        comprenant    :

  un     diviseur    de tension     permet-          tant        d'adapter    la tension de     commutation    aux     carac-          t6ristique    ,     deus        éléments        semi-conducteurs    utilisés  pour     cette        commutation.     



  Ce diviseur de tension est composé de deux cel  lules     VDRC    telles que     définies    précédemment, une       première        cellule        comprenant        les    résistances     VDR,    R1  et R2,     découplées    par des     condensateurs    C1     et    C2,  et ,une     deuxième        cellule-        composée    des     résistances          VDR,    R3 :

  et R4,     découplées    par des     condensateurs     C3 et C4.     Chacun;,    de     ces        cellules    forme un pont  avec des     transistors        de        puissances    Tl et T2,     respec-          tivement    T3 et T4, reliés     en    une     seule        chaîne,    ces  deux ponts ayant un     sommet        commun        correspondant     au point de     connexion    des résistances R2 et R3,

         chacun    des sommets     opposés    à ce sommet commun       étant        relié    à un     des        pâles.        d'une    source     de        courant          continu.    Les     autres        sommets    opposés de     chacun    des       ponts        sont    reliés     entre    eux     par    des bobines B', res  pectivement B",

   qui sont     les    deux     moitiés    d'une  même     bobine    de     puissance    ; la .commutation de     cou-          rant    à     travers        ces    deux     bobines    doit doue être simul  tanée.  



  Dans le cas d'un moteur polyphasé, on     @alimen-          tera,    de préférence,     chacun    dies     différents        enroule-          monts    de puissance     par    un diviseur de     tension        indivi-          duel,    tel que     décrit        ci-dessus.    Four un moteur<B>de</B>  faible     puissance,    ou démarrant à vide,

   on peut ce  pendant     prévoir    un     diviseur    de tension commun à  plusieurs     enroulements.       Les     éléments    de     commutation        sont    constitués     ici     parles     transistors    de puissance T1 à T4,     fonction-          nant    :

  en     commutateurs,        commandés        alternativement     par     leur    base, au moyen     d'un    dispositif     électronique     non représenté, qui peut être     constitué    par     l'un    des       dispositifs        décrits    dans le brevet     suisse        NI)    358160.

    Chacun de ces     transistors    est protégé     contre    ,les     sur-          tensions        aeddentelles    par la     :résistance        VDR    de  même     indice    R1 à R4.  



  Le mode de découplage     capacitif    appliqué pré  sente     l'avantage    de faire     appel    à des     condens:ateums     Cl à C4 de     ,caractéristiques        identiques.    Ces     couden-          siateurs        jouent        également    le     rôle    de     filtre    de la     ten-          sion        redressée.     



  Il lest en principe possible de réduire la     contribu-          tion    des     .résistances        VDR    et des condensateurs en         affectant    à chaque     cellule        VDRC    deux     bobines    élé  mentaires connectées en   push-pull  , poux les deux       alteirnances,        chacune    dies     bobines    étant traversée par  le     courant        commuté    pour     un,-        .alternance    seulement.  



  Dans ce cas, le     point-milieu    des bobines est     relié     à urne dies bornes de la     :copule,        tandis    que les extré  mités :de ces bobines ont reliées aux     colleeteuTs    de  transistors T1 et Tl', T2 :et T2', lesdits     transistors     formant alors     deux        -chaînes    parallèles Tl, T2, T3,       T4,et    T1', T2', T3', T4'.  



  Les résistances et     ]:es    capacités ne sont     plus    mises  à     contribution    que pour éviter -une surtension acci  dentelle sur les éléments de commutation,     mais    le       nombre    de ces éléments est doublé pour unie même  tension de la source.  



       Dans    une autre     forme        d'exécu1ian,    les bobines       élémentaires    B' :et B"     peuvent        constituer        respective-          ment    les bobinages de puissance     d'autant    de     moteurs          travaillant        en    batterie.  



  Far     ila    possibilité qu'il offre de supprimer le  transformateur de puissance d'un redresseur d'ali  mentation., le diviseur de     tension    décrit     permet        sou-          vent    de     Téals@s,er    une     substantielle        économie.        Selon    la  caractéristique des résistances     VDR,    la dissipation  d'énergie dans le diviseur est de l'ordre de     1/1o    à     1/20     de la puissance nominale du moteur, avec un courant  de démarrage égal au courant maximum admissible.  



  La vitesse     d    e démarrage: doit être assez     élevée          pour    éviter un échauffement     excessif    des     résistances     qui peuvent     d'ailleurs.    comporter, à cet     effet,    des -ai  lettes de refroidissement ou être immergées.

Claims (1)

1. REVENDICATION Installation comprenant au moins un moteur à commutation électronique, alimenté par l'intermé diaire d'un diviseur de tension et comprenant au moins un bobinage de puissance, caractérisée par le fait que ledit diviseur de tension est cons titué par au moins deux résistances dont la valeur varie inversement à la tension appliquée aux bornes desdites résistances, ces résistances étant connectées en série entre les bornes d'une source de courant continu et étant découplées chacune par un conden sateur disposé en parallèle avec la résistance corres pondante,

   de manière à constituer au moins une cel lule telle que la tension aux bornes de ladite cellule soit compatible avec la tension de travail pouvant être appliquée aux bornes d'au moins un élément de commutation associé à cette cellule, ledit bobinage de puissance comprenant au moins une bobine con nectée entre une borne de la cellule et une borne d'au moins un élément de commutation de manière à être traversée par le courant commuté. SOUS-REVENDICATIONS 1. Installation selon la revendication, caractérisée par le fait que ledit bobinage de puissance est divisé en plusieurs bobines élémentaires et par le fait que le diviseur de tension comprend plusieurs cellules n'alimentant chacune qu'une bobine élémentaire. 2.

   Installation selon la revendication, caractérisée par le fait que ledit bobinage de puissance est divisé en plusieurs bobines élémentaires et par le fait que le diviseur de tension comprend plusieurs cellules alimentant chacune deux bobines élémentaires con nectées en push-pull . 3. Installation selon la revendication, caractérisée par le fait que ledit bobinage de puissance est divisé en plusieurs bobines élémentaires et par le fait que le diviseur de tension comprend plusieurs cellules alimentant chacune plusieurs bobines élémentaires. 4.

   Installation selon la revendication, caractérisée par le fait que le diviseur de tension comprend plu sieurs cellules alimentant respectivement plusieurs bo bines élémentaires qui constituent respectivement les bobinages de puissance d'autant de moteurs qui tra vaillent en batterie.