CH415803A - Dispositif de réglage automatique d'un moteur électrique à vitesse variable - Google Patents

Description

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    Dispositif   de réglage    automatique   d'un moteur    électrique      â   vitesse variable La présente invention a pour objet un dispositif de réglage    automatique   d'au    moins   un paramètre de fonctionnement d'un moteur électrique à vitesse variable, caractérisé par le ,fait qu'il comprend un transducteur d'alimentation comprenant au moins un bobinage primaire, au moins un    bobinage   secondaire fournissant la tension d'alimentation du moteur, et au moins un bobinage de polarisation traversé par un courant variant en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur. 



  Les dessins annexés représentent, à titre. d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la -présente invention. 



  La    fg.   1 en montre le schéma    électrique.   



  La    fig.   2 représente le schéma    électrique   d'un dispositif de rétroaction. 



  La    fig.   3a est une vue en plan de l'un .des deux éléments du transducteur selon le schéma de la    fig.   1. La    fig.   3b est une vue en élévation de l'élément du transducteur représenté en    fig.   3a. 



  Les paramètres de    fonctionnement   d'un moteur à vitesse variable, subordonnés à la tension d'alimentation, sont essentiellement la vitesse de rotation et le courant absorbé. Une    lÏmite   de ces deux paramètres, en valeur supérieure, suffit en général à résoudre la plupart des problèmes habituels. La limitation du courant de démarrage ou de surcharge est particulièrement importante dans les moteurs à commutation électronique (protection des éléments de commutation) et dans les moteurs à aimants permanents, pour éviter leur démagnétisation. 



  La solution proposée à cet effet consiste à alimenter le moteur par un transducteur, c'est-à-dire par un dispositif du type à inductance variable par polarisation magnétique. Dans la règle, le circuit comportera la mise en série des bobinages primaires de deux transformateurs à inductance    variable   par polarisation magnétique, leurs bobines de -polarisation magnétique étant de préférence alimentées en courant selon une répartition  complémentaire  , c'est-à-dire que si le courant augmente dans une bobine il diminue dans l'autre et    réciproquement.   



  La tension variable    d'alimentation   du moteur est prélevée sur l'un des deux transformateurs tandis que le courant redressé, absorbé par le moteur, sera avantageusement appliqué à quelques spires en parallèle avec le    bobinage   de polarisation magnétique de l'autre    transformateur,   de    marnière   à engendrer une    con-      tre-réaction   de stabilisation de -la tension motrice en fonction du courant de charge. 



  Les tensions    auxiliaires   fixes qui pourraient être    requises   pour l'alimentation en courant redressé de circuits associés, tels que les circuits de commutation électronique, sont prélevées sur des enroulements secondaires couplés en série des deux transformateurs de manière à donner une tension composée indépendante de l'état de polarisation    magnétique   de chacun d'eux. 



  Une méthode de commande du dispositif de rétroaction consiste à traduire le -paramètre incriminé en une tension proportionnelle. Pour ce qui est du courant absorbé par !le moteur, il suffit de le faire traverser une résistance appropriée. La vitesse de rotation peut engendrer une tension proportionnelle grâce à un générateur    tachymétrique.   Dans les moteurs à commutation électronique, cette    traduction   peut encore se faire par l'intermédiaire de la fréquence des commutations.

   Il est en effet bien simple de concevoir un circuit donnant une réponse proportionnelle à une fréquence. 

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 Dans les moteurs à commutation électronique dits   à découpage de phase  , cette dernière méthode présente l'avantage de tenir compte à la fois de la    vitesse   et du    courant,   la fréquence -des    commutations   étant considérablement augmentée par le -découpage de phase, lorsque le courant atteint la    lim@-te      supérieure   qui lui est assignée. 



  En    fig.   1, on voit le schéma d'un    transducteur   sur    lequel   on :distingue les deux    transformateurs   l et 2 à    inductance   variable par polarisation magnétique au moyen des bobines 3 et 4. Les deux bobinages primaires 5 et 6 sont couplés en série.

   La tension d'alimentation est prélevée sur le seul enroulement secondaire 7, tandis que les    tensions   auxiliaires    fixes   destinées, après redressement, à alimenter les circuits de    commutation,   :sont prélevées de deux    enroulements   secondaires tels que 8 et 9, couplés en série et    en      phase,   le    courant      @d'elimentation   redressé est accessoirement    appliqué   au bobinage de polarisation    auxi-      lia@:re   10, de    manière   à engendrer une    contre-réaction   de stabilisation de la tension    d'alimentation   en fonction de la charge. 



  Les paramètres de fonctionnement du -moteur à asservissement réciproque avec la tension d'alimentation. étant traduits -en une -tension proportionnelle comme requis plus haut, la    fig.   2 montre le schéma d'un    dispositif   de rétroaction constitué :par un amplificateur différentiel à seuil. La résistance d'émetteur 14 est commune aux trois transistors 11, 12 et 13 dont le    premier   est    conducteur   au repos, tandis que les deux autres sont bloqués. 15 symbolise l'organe de traduction de la vitesse de rotation en une tension proportionnelle tandis que 16 symbolise la même fonction à l'égard du courant absorbé par le moteur. 



  Le circuit de    collecteur   commun des transistors 12 et 13 est chargé par le bobinage de polarisation magnétique 4, tandis que le circuit de    .collecteur   du transistor 11 est chargé par le bobinage de polarisation magnétique 3, excité au repos. Si l'une ou l'autre des    tensions      paramétriques   15 ou 16    vient   à dépasser le seuil de l'amplificateur    différentiel,   :le bobinage 4 reçoit un courant de polarisation aux dépens du bobinage 3. Il en résulte une chute de la tension d'a    limen-      tation   du moteur, laquelle tend à réduire le paramètre incriminé. 



  Les    tensions      paramétriques   15 et 16 peuvent évidemment être appliquées à un transistor unique, par l'intermédiaire de diodes de découplage, la tension la plus élevée agissant seule. 



  En outre, :la base du    transistor   11 est reliée au curseur d'un potentiomètre 17 faisant partie d'un diviseur de tension et permettant de faire varier la tension de    seuil   de l'amplificateur, et par là :la vitesse du moteur. 



  De nombreuses variantes peuvent être envisagées en vue de simplifier ou de compléter le schéma fondamental sur un    point   ou l'autre. C'est    ainsi   que le bobinage 3 pourrait être excité directement par la tension redressée    d'alimentation   du moteur alors que -le bobinage 4 serait excité :par un transistor à seuil de déblocage. 



  Le coefficient de    proportionnalité   des tensions    pa-      ramétriques   doit évidemment pouvoir être ajusté au gré des circonstances, singulièrement être asservi à un programme, notamment en ce qui concerne la vitesse de rotation. 



  L'application du transducteur décrit à    l'alimenta-      tion   d'un moteur à courant continu justifie, de    pré-      férence,   un    transducteur   de structure triphasée qui assure un    meilleur   facteur de forme, même en l'absence -de filtre après    ales   redresseurs. Une disposition    particulièrement   intéressante à cet effet est donnée par la    fig.   3a dans laquelle on reconnaît trois transformateurs monophasés 20, 21 et 22    comportant   en commun le bobinage de :polarisation magnétique 23. 



  On sait    que   cette -position particulière du bobinage 23 exclut, en principe, l'apparition d'une tension alternative à ses bornes sous l'effet de la    combinaison   des flux magnétiques    triphasés   qui le traversent    (la   somme des flux est nulle). Pour parer à toute éventualité de déséquilibre, on a prévu deux anneaux en    court-      qircuit   24 et 25    -(fig.   3b) de part et d'autre de la bobine de polarisation magnétique 23. 



  Il y a intérêt à ne pas polariser fortement la .partie commune des noyaux. On a à cet effet augmenté légèrement la .section sous la bobine de polarisation par la semelle ferromagnétique 26 qui permet encore d'assurer l'assemblage des empilages des transformateurs 20 et 21.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif de réglage automatique -d'au moins un paramètre de fonctionnement d'un moteur électrique à vitesse variable, caractérisé par le fait qu'il comprend un transducteur d'alimentation comprenant au moins un bobinage primaire, au moins un bobinage secondaire fournissant -la tension d'alimentation du moteur, et au moins un bobinage de :polarisation magnétique, traversé par un courant variant en fonction d'au moins un paramètre de fonctionnement du moteur.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que ledit transducteur comprend deux transformateurs à inductance variable portant chacun un bobinage primaire (5, 6), ces bobinages étant connectés en série, et un bobinage de polarisation magnétique (3, 4), le courant de polarisation de l'un des transformateurs à inductance variable étant complémentaire au courant de polarisation magnétique de l'autre transformateur à inductance variable. 2.

   Dispositif selon la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que des tensions auxiliaires fixes exigées par les circuits associés audit moteur :sont prélevées sur des enroulements secondaires (8, 9) couplés en série des deux dits transformateurs à inductance variable. <Desc/Clms Page number 3> 3.

   Dispositif selon la sous revendication 1, caractérisé par le fait que le bobinage de polarisation (3) de l'un des transformateurs à inductance variable est complété d'un second bobinage (10) -de polarisation, parcouru par le courant redressé d'alimentation dudit moteur, de manière à engendrer une contre-réaction de stabilisation de ladite tension d'alimentation en fonction de la charge. 4. Dispositif selon la sous-revendication 3, caractérisé par le fait que le bobinage (3) de polarisation de l'un des transformateurs à inductance variable est soumis à ladite tension d'alimentation redressée. 5.

   Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait qu'il est agencé de manière à abaisser ladite tension d'alimentation lorsque le courant absorbé par ledit moteur risque de dépasser une limite supérieure tolérable. 6. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait qu'il est agencé de manière à abaisser ladite tension d'alimentation lorsque la vitesse de rotation dudit moteur risque de dépasser une limite supérieure tolérable. 7.

   Dispositif selon la sous-revendication 6, appliqué à un moteur à commutation électronique, caractérisé parle fait que la variation du courant traversant le bobinage -de polarisation est commandée par l'intermédiaire de la fréquence de commutation au moyen d'un circuit agencé de manière à traduire cette fréquence en une tension proportionnelle. 8. Dispositif selon -la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que les deux bobinages (3, 4) de polarisation magnétique sont respectivement insérés dans les deux circuits de sortie d'un amplificateur différentiel à seuil. 9.

   Dispositif selon la sous-revendication 8, caractérisé par le fait que le bobinage (3) de -polarisation magnétique de l'un des transformateurs à inductance variable reçoit la totalité du courant de polarisation en l'absence d'un signal de rétroaction d'amplitude supérieure au seuil dudit amplificateur différentiel. 10.

   Dispositif selon les sous-revendications 5, 6 et 8, caractérisé par le fait que des tensions proportion- n;,lles respectivement au courant absorbé par ledit moteur et à sa vitesse de rotation, sont appliquées à l'entrée dudit amplificateur différentiel de manière à modifier son équilibre de repos lorsque l'une desdites tensions proportionnelles dépasse le seuil .dudit amplificateur différentiel, le taux de polarisation magnétique de l'un des transformateurs (1) à inductance variable étant alors réduit au profit du taux de polarisation magnétique de -l'autre transformateur (2) à inductance variable de manière à réduire ladite tension d'alimentation. 11.

   Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que ledit transducteur est de structure triphasée.