CH644478A5 - Procede et moyens pour alimenter en energie electrique un outil portatif. - Google Patents

Description

La présente invention se rapporte à un procédé et à des moyens pour alimenter en énergie électrique un outil portatif.

En particulier, l'invention concerne un procédé et des moyens pour alimenter en énergie électrique un outil portable comprenant un moteur électrique sans balai.

Le premier objet de cette invention est de réaliser une amélioration dans le rapport puissance/poids, ainsi qu'un rapport plus direct puissance/vitesse de rotation dans des outils entraînés électriquement. Ceci est réalisé en adaptant automatiquement les paramètres de la source d'énergie électrique aux conditions de fonctionnement instantanées du moteur de l'outil en fonction de spécifications de fonctionnement préétablies.

Avant cette invention on disposait principalement de deux types différents d'outils électriques tout au moins en ce qui concerne leur moteur électrique. Un de ceux-ci comporte un moteur à balais destiné à être relié à un réseau conventionnel de distribution de tension à 50 ou 60 Hz. L'autre type comporte un moteur sans balai destiné à être connecté à une source de tension non variable de 150 à 400 Hz dont la fréquence elle-même n'est pas variable non plus.

Le premier type d'outil mentionné comportant un moteur à balais connecté à un réseau est désavantageux en ce que les balais produisent des étincelles qui présentent des risques dans des atmosphères inflammables ou explosives, et en ce 5 que les balais et le commutateur sont exposés à une rapide usure, spécialement lorsque l'outil est utilisé dans une atmosphère poussiéreuse et/ou corrosive.

En ce qui concerne les caractéristiques de fonctionnement, les moteurs à balais pour outils ont par leur nature une grande io vitesse à vide, et une très faible caractéristique puissance/vitesse. Plus tard toutefois, des outils de ce type ont été équipés avec des moyens de commande électronique à l'aide desquels la vitesse à vide est réduite à un niveau acceptable. En même temps un moteur plus fort à été utilisé, de telle sorte qu'une i5 puissance de sortie accrue est obtenue jusqu'au niveau de marche à vide. Ceci veut dire que la caractéristique puissance/ vitesse est améliorée et que le moteur est mieux maintenu lorsque la charge augmente sur le moteur. Toutefois, la relation puissance/vitesse n'est pas assez rigide pour satisfaire les con-20 ditions de fonctionnement difficiles. Par exemple dans des machines de polissage portables, une perte de vitesse en fonction d'une augmentation de la charge de l'outil de meulage, cause rapidement une augmentation de l'usure de ce dernier.

Les outils dont le moteur est alimenté par balais sont dés-25 avantageux également en ce qu'ils présentent un faible rapport puissance/poids. Ceci veut dire que pour une puissance donnée, le poids de l'outil est relativement élevé, ce qui est naturellement un désavantage important pour un outil portatif.

Les outils à moteur à haute fréquence sans balai présen-30 tent une caractéristique puissance/vitesse plus rigide que les outils entraînés par un moteur à balais, ce qui veut dire que les outils sans balai permettent de mieux maintenir la vitesse, lorsque la charge augmente. Plus la relation puissance/vitesse est rigide, meilleure cela est du point de vue de l'usure de l'ou-35 til ainsi que du taux de production.

Les outils à moteur sans balai connus à ce jour sont toutefois désavantageux en ce que leur alimentation en puissance délivre de l'énergie électrique sous tension constante et sous fréquence constante. Ceci veut dire que du fait du manque de 4o corrélation entre la charge du moteur et l'amplitude du voltage dans une grande plage de vitesses, les pertes d'énergie sont élevées, et la surchauffe du moteur constitue une limitation sérieuse aux performances de ce type d'outil.

Des outils existants à moteur sans balai sont désavanta-« geux également du fait que leur utilisation est limitée à des zones dans lesquelles des moyens d'alimentation non portables à haute fréquence sont atteignables. Le type de moyens d'alimentation en puissance utilisés précédemment en connexion avec des outils portables est du type d'un convertisseur so rotatif.

De tels convertisseurs ne sont pas seulement limités à des voltages et des fréquences prédéterminés spécifiques mais présentent de par leur nature un rapport poids/puissance élevé, et il n'est pas possible de les rendre portatifs.

55 De ce fait, les moyens d'alimentation de l'état de la technique de ce type sont généralement utilisés pour alimenter un nombre d'outils par un réseau de distribution local, confiné par exemple dans les bâtiments d'une fabrique.

Les problèmes décrits ci-dessus relatifs à l'art antérieur 60 dans ce domaine sont résolus par l'invention qui est définie dans les revendications 1 et 5.

Dans le dessin annexé:

La figure 1 illustre une machine à poncer portable reliée à une source de puissance électrique par l'intermédiaire de 65 moyens d'alimentation du type inverseur.

La figure 2 illustre schématiquement la caractéristique couple/vitesse d'un outil de puissance de l'art antérieur en comparaison avec le résultat obtenu par la présente invention.

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La figure 3 illustre graphiquement les caractéristiques opérationnelles d'un moteur alimenté avec une source de puissance selon la présente invention.

La figure 4 illustre la source de puissance.

La figure 5 illustre une commande de la figure 4.

La figure 6 illustre un régulateur de la figure 5.

La figure 7 illustre une fonction de transfert du régulateur illustré à la figure 6.

En référence aux figures des dessins, la machine de ponçage rotative illustrée à la figure 1, est alimentée en puissance électrique par une source comportant un inverseur du type «solid state». Dans ce dernier, une tension alternative de 50 ou 60 Hz est transformée en une tension alternative d'une amplitude et d'une fréquence variables.-Comme il sera décrit en détail plus loin, la source comporte des moyens pour détecter les conditions de fonctionnement instantanées du moteur de la machine et pour automatiquement adapter les paramètres de tension tels qu'amplitude et fréquence dans une certaine mesure à ces conditions.

Dans le graphique de la figure 2, il est illustré les caractéristiques couple/vitesse de trois différents outils rotatifs électriques de l'art antérieur, et d'un outil réalisé selon la présente invention. Dans ce graphique une comparaison est réalisée entre quatre outils rotatifs différents comportant la même vitesse maximum. Cette vitesse maximum qui est la vitesse obtenue en faisant tourner l'outil à vide, est illustrée dans le graphique par la lettre X.

La courbe pointillée A illustre la relation couple/vitesse d'un outil présentant un moteur à balais et à enroulements en série. Ce type de moteur est comme décrit précédemment, caractérisé par un faible couple à fonctionnement à vide. Pour des raisons de sécurité, toutefois, le moteur est dimensionné de telle manière à éviter que la vitesse maximum ne soit jamais atteinte, pour laquelle l'outil est indiqué.

Ensemble, la surestimation de la vitesse maximum et la caractéristique très pauvre couple/vitesse fait que ce type d'outil travaille en charge normale à une vitesse qui est de 30 à 40% inférieure à la vitesse maximum indiquée. Ceci provoque une augmentation importante de l'usure indésirée de la meule qui devrait être mise en fonction à une vitesse proche de la vitesse maximum indiquée X. La courbe en pointillé B illustre un outil rotatif du même type que celui discuté ci-dessus, à l'exception des moyens de commande électroniques à l'aide desquels la plus faible partie de la courbe couple/vitesse est supprimée. Cet outil est également marqué avec une vitesse maximum X, car une panne du dispositif de commande incorporé permettrait au moteur d'atteindre cette vitesse maximum. Ainsi, pour des raisons de sécurité, cet outil travaille toujours avec une meule sous-dimensionnée ce qui à son tour veut dire une faible vitesse périphérique est une faible vitesse de coupe.

Le résultat est que cet outil à balais commandé électroniquement comporte un point de fonctionnement à un niveau de vitesse de 30 à 40% en-dessous de la vitesse maximum indiquée. La seule différence par rapport à la courbe A est que cet outil (courbe B) permet d'obtenir un plus grand couple au niveau de vitesse de fonctionnement ou une vitesse quelque peu supérieure pour un couple de sortie donné. L'usure de la meule est pratiquement du même ordre.

La courbe en pointillé C illustre la relation couple/vitesse d'un outil entraîné par un moteur sans balai à haute fréquence, également discuté ci-dessus. Le moteur de cet outil ne peut jamais tourner plus vite que ce qui est déterminé par la fréquence de la tension d'alimentation, et de ce fait aucune marge de sécurité n'est nécessaire par rapport à la vitesse maximum indiquée par X.

En comparaison avec les outils à moteur comportant des balais illustrés aux courbes A et B, cet outil permet d'obtenir une relation couple/vitesse plus rigide au, ou juste en-dessous du niveau de vitesse maximum. Toutefois, dû au fait que cet outil est alimenté avec une tension à fréquence non variable, le couple tombe fortement lorsque la vitesse du moteur des-5 cend au-dessous du niveau de couple maximum. Ce qui veut dire que l'outil s'arrête très facilement, ce qui provoque une surchauffe.

En regardant maintenant la ligne continue D illustrant le fonctionnement de l'outil selon la présente invention, il y a io quatre caractéristiques significatives à noter.

1) Aucune marge de sécurité par rapport au niveau de vitesse maximum X n'est nécessaire, puisque la vitesse du moteur est déterminée par la fréquence de la tension d'alimentation.

i5 2) La relation couple/vitesse est très rigide à proximité ou à la vitesse de fonctionnement à vide, ce qui veut dire que l'outil comporte un point de fonctionnement très proche du niveau de vitesse maximum. Le bénéfice de ceci résulte dans une vitesse de coupe élevée et dans une consommation faible 20 de la meule.

3) Le couple n'est pas affecté par une baisse de la vitesse du moteur de sorte que le risque que le moteur s'arrête et surchauffe est extrêmement faible.

4) Le couple utile est considérablement plus haut que celui 25 des outils connus antérieurement, particulièrement que celili des outils utilisant un moteur à balais.

Un cinquième point doit être noté en relation avec les caractéristiques de l'outil selon la présente invention, c'est que le poids et la dimension de l'outil, en dépit de performances plus 30 élevées, n'excèdent pas le poids et la dimension des autres outils.

Tous les avantages mentionnés ci-dessus de l'outil selon la présente invention seront réalisés par les caractéristiques du procédé et des moyens d'alimentation décrits dans les revendi-35 cations.

Dans la figure 3 il est montré comment le couple de sortie du moteur de l'outil est maintenu lors de vitesses décroissantes du moteur comme mentionné dans le paragraphe 3 ci-des-sus. Lorsque la charge appliquée à l'outil atteint un certain ni-4o veau, la vitesse commence à tomber. En diminuant et adaptant successivement la fréquence à la vitesse du moteur, comme illustré par les courbes fb f2 et f3, le couple de sortie du moteur est maintenu à son niveau élevé dans les plages de vitesses inférieures.

45 Simultanément les pertes d'énergie sont considérablement réduites de même que le risque de surchauffe de l'outil.

La discussion qui suit des buts et avantages de l'outil entraîné selon la présente invention, expliquera et clarifiera le niveau inventif par lequel le procédé et les moyens d'alimenta-50 tion définis dans les revendications se distinguent par rapport à l'art antérieur.

Selon la présente invention les problèmes de l'art antérieur discutés sont résolus en alimentant en énergie électrique un outil comportant un moteur sans balai par l'intermédiaire de 55 moyens inverseurs individuels dont les paramètres de la tension de sortie sont automatiquement ajustés suivant une relation préétablie aux conditions de fonctionnement instantanées du moteur.

En utilisant des moyens d'alimentation comprenant un in-60 verseur électronique ayant une tension de sortie variable on rend possible l'ajustement automatique de l'amplitude de la tension dans toutes les conditions de travail différentes du moteur, de telle façon que la plus grande puissance de sortie possible soit délivrée dans des conditions de charge maximum 65 et que les faibles pertes d'énergie soient causées sur la plus grande partie de la plage de vitesse. De faibles pertes d'énergie sont d'un intérêt vital du fait qu'elles réduisent le risque de surchauffe du moteur.

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De plus, le nouveau concept selon la présente invention caractérise également une adaptation automatique de la fréquence de la tension à la vitesse instantanée du moteur. Ceci rend possible non seulement d'éviter des pointes de courant non désirées pendant les séquences de démarrages, mais également de maintenir le couple de sortie maximum du moteur pour des vitesses décroissantes.

Des moyens d'alimentation comprenant des inverseurs électroniques «solid-state» pour des moteurs sans balai sont connus en soi, par exemple «solid-state Control of Electric Drives» par R.G. Schieman, E.A. Wilkies et H.E. Jordan, publiés dans Proceedings du IEEE, volume 62, No. 12, décembre 1974. Des moyens d'alimentation du type à inverseur toutefois n'ont pas été utilisés précédemment en liaison avec des outils de puissance portatifs ce qui est en fait une technique très spéciale du point de vue des caractéristiques de charge et des performances requises. Par contre, des moyens d'alimentation du type à inverseur pour des moteurs sans balai ont été décrits soit généralement, soit pour des applications à des machines stationnaires, où les exigences sont d'obtenir un libre choix dans le niveau des vitesses du moteur, en changeant la fréquence et/ou en réduisant les pertes d'énergie importantes pour des conditions diverses de la charge du moteur, par exemple pendant le démarrage.

De telles applications connues sont totalement différentes des applications aux outils portatifs selon la présente invention. Dans ces dernières, la raison principale d'utiliser des moyens d'alimentation comprenant un inverseur ne sont pas d'accomplir plus d'un niveau de vitesse et pas non plus de réduire les coûts élevés d'énergie, comme dans les grandes machines stationnaires.

Par contre, la possibilité de changer rapidement l'amplitude de la tension de sortie délivrée par les moyens d'alimentation comportant un inverseur est maintenant utilisée pour obtenir la capacité de puissance maximum d'un moteur d'une dimension donnée. Dû au fait que la puissance de sortie du moteur est liée par une relation au carré à l'amplitude de la tension, une augmentation très importante de la puissance de sortie du moteur est obtenue en augmentant l'amplitude de la tension de plusieurs facteurs lorsque la charge du moteur est augmentée de son niveau à vide à son niveau de pointe.

Ceci constitue de nouveaux moyens efficaces pour obtenir une relation très rigide puissance/vitesse du moteur. Par exemple, dans les meules portatives, dans lesquelles il est très fréquent de rencontrer des variations de charge entre 0 et des niveaux maximums, une modification rapide dans l'amplitude de la tension permet d'obtenir pour cet outil un rapport élevé puissance/poids ainsi qu'une relation puissance/vitesse très rigide.

La caractéristique de fréquence variable, des moyens d'alimentation du type à inverseur électronique ajoute l'avantage de maintenir le couple du moteur à son niveau de pointe, lorsqu'une forte charge provoque une réduction de la vitesse du moteur. Ceci est une caractéristique essentielle uniquement dans le cadre des utilisations pour outil portable, car aucun autre type de machine mentionné précédemment en relation avec des moyens d'alimentation du type à inverseur ne présente des caractéristiques de performances selon lesquelles le moteur est fréquemment surchargé et quelquefois arrêté dans des conditions de fonctionnement normales. Un couple de sortie maintenu entièrement lorsque la vitesse du moteur diminue, est ainsi une caractéristique importante puisqu'il évite des interruptions non nécessaires du fonctionnement de l'outil.

En utilisant des moyens d'alimentation du type à inverseur électronique pour des outils électriques portatifs, il n'est plus nécessaire de limiter l'utilisation de ces outils àia disponibilité d'un réseau de distribution de puissance locale. Des développements récents dans les semis-Conducteurs rendent possible de diminuer la dimension et le poids des moyens d'alimentation du type à inverseur électronique, ce qui veut dire que ceux-ci peuvent être portatifs avec l'outil, soit sous forme s d'une unité séparée, soit sous forme d'une unité incorporée. Ceci veut dire également que le domaine d'application des outils électrique à haute fréquence sans balai peut être largement étendu par rapport au champ restreint qui peut être couvert par un réseau de distribution local, à tous les empiacelo ments où un réseau de distribution publique de tension à 50 ou 60 Hz est disponible.

L'unité d'alimentation de puissance qui est illustrée sché-matiquement aux figures 1 et 4 comporte un redresseur triphasé 22 qui est relié à un réseau de distribution ayant une fré-i5 quence fixe standard. Le redresseur délivre un courant continu d'une tension pratiquement constante aux conducteurs 24,25 qui constituent une borne positive 24 et une borne négative 25 d'une source de courant continu pour un inverseur. L'inverseur comporte six éléments de commutation 31-36 20 pour commuter successivement les bornes 28,29,30 d'un moteur à courant alternatif sans balai 23 sur les bornes positive 24 et négative 25 de la source de courant continu. Dans le dessin les éléments de commutation sont représentés par des transistors, mais ils peuvent bien entendu être constitués par une 25 combinaison de thyristors ou d'autres composants. Une diode 27 est branchée en parallèle mais en sens inverse avec chaque transistor pour tenir compte des courants réactifs lors de la coupure du transistor. Pour commander l'inverseur des signaux de commande sont délivrés par les sorties 11-16 sur 30 un dispositif de commande 10 comme illustré à la figure 5. Ces signaux de commande sont délivrés, par l'intermédiaire des amplificateurs 26 à la base des transistors respectifs. Le dispositif de commande 10 comporte des entrées 17,18 à l'aide desquelles le courant continu passant dans le conduc-35 teur 24 est détecté. Le dispositif de commande comporte encore une sortie 39 et des entrées 19,20,21. La sortie 39 est utilisée seulement si pendant le fonctionnement il est désiré de changer le sens de rotation du moteur. La direction de rotation est sélectionnée en appliquant un signal logique à l'entrée 40 21. Si une rotation dans un seul sens est désirée, l'entrée 21 est reliée soit à une tension positive, soit au neutre. La vitesse du moteur 23 peut être modifiée par la variation d'une tension appliquée à l'entrée 19. Si, par exemple dans une machine à rectifier, il est désiré d'entraîner le moteur à une vitesse déter-4S minée, l'entrée 19 est reliée à une tension adéquate correspondant à la vitesse désirée. L'entrée 20 est destinée à recevoir un signal marche/arrêt à l'aide duquel on choisit la rotation ou la non-rotation.

Le dispositif de commande 10 est illustré en détail à la 50 figure 5; il comporte des moyens de détection 40 pour détecter le courant continu dans le conducteur 24. Ce courant est représenté comme une chute de tension entre les entrées 17 et 18. Le signal de sortie des moyens de détection 40 est délivré à un premier détecteur de crête 41, un filtre passe-bas 42, un second 55 détecteur de crête 43 et un comparateur 49. Les détecteurs de crête 41 et 43 comportent des diodes pour réagir à des signaux positifs et négatifs respectivement. Les détecteurs de crête comportent également un filtre passe-bas. Le premier détecteur de crête 41 présente de préférence une constante de temps 60 d'environ 4/f où f est la fréquence fondamentale maximum du courant délivré au moteur 23. La fréquence de coupure, -3dB, du détecteur de crête 41 est de préférence d'environ 0,1 x f. Le filtre passe-bas 42 présente de préférence la même fréquence de coupure. Le second détecteur de crête 43 présente de préférence une constante de temps d'environ 1 /f et une fréquence de coupure d'environ 0,5 x f.

Le signal de valeur de crête délivré par le détecteur de crête 41 est délivré à un premier régulateur 45, qui est illustré en dé-

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tail à la figure 6. Les signaux d'entrée des entrées 19 et 20 sont renvoyées à la source de courant continu lorsque les transis-

délivrés à des moyens 44 constitués par un générateur de ten- tors 31—36 sont bloqués. En commandant le niveau de ces im-sion en dent de scie. Le générateur en dent de scie 44 comporte pulsions négatives il est possible d'obtenir un niveau de ma-

un ou deux amplificateurs opérationnels utilisés comme inté- gnétisation prédéterminé du moteur permettant un rapport grateur pour délivrer au régulateur 45 une tension croissante s puissance/poids élevé tout en évitant une sursaturation qui lorsque le moteur commence à accélérer et une tension dé- conduirait à des pertes inadmissibles.

croissante lorsque le moteur termine sa décélération. De cette Si le signal des moyens de détection 40 dépasse un niveau façon il est possible d'éviter que le courant de charge maxi- prédéterminé, la sortie du comparateur 49 devient faible. Il mum à vitesse normale soit dépassé lorsque le moteur est dé- s'ensuit que les sorties 12,14et 16 des portes ET 82,84et86

marré ou arrêté. Une modification dans le signal de vitesse io respectivement seront faibles. Ceci veut dire que les transis-

désirée à l'entrée 19 est également intégré par le générateur de tors inférieurs 32,34 et 36 de l'inverseur seront bloqués de dent de scie 44. Ainsi cela nécessite un certain temps avant que sorte que les bornes du moteur 28,29 et 30 seront déconnec-

la sortie du générateur 44 soit complètement adaptée aux si- tées de la borne négative 25 de la source de courant continu,

gnaux d'entrée. Cette déconnection fonctionne comme une protection de l'in-

Le signal de valeur de crête du premier détecteur de crête is verseur contre les courants transitoires.

41 est délivré à l'une des entrées de l'amplificateur opération- Le signal de sortie de l'oscillateur commandé en tension nel 75 par une résistance 72. Ce signal est comparé avec un si- 47 est délivré à un timer 51, de préférence un timer industriel gnal de référence préétabli par la résistance variable 73 et dé- standard du type 555, et à un diviseur 50. Le diviseur 50 est de livré à l'amplificateur par la résistance 74. L'amplificateur est préférence un compteur programmable qui délivre un train muni d'une résistance de réaction 76. Le signal de sortie de 20 d'impulsions d'une fréquence égale à la fréquence du signal l'amplificateur 75 est appliqué à la diode 79 par la résistance d'entrée divisée par une constante préétablie. Le timer 51 dé-77. Le signal de sortie du générateur de tension en dent de scie livre un train d'impulsions dont la fréquence est égale à la fré-

44 est délivré par une résistance 78 à l'une des entrées de l'am- quence du signal de sortie de l'oscillateur 47 commandé en plificateur opérationnel 91. L'amplificateur 91 est muni d'une tension. La largeur des impulsions est commandée par le si-

première résistance de contre réaction 92 et d'une seconde ré- 25 gnal de sortie du second régulateur 48. Ce train d'impulsions sistance de contreréaction 93 en série avec la diode 79. La ré- est délivré à des portes ET 81,83 et 85. Le train d'impulsions sistance 93 a une valeur beaucoup plus faible que la résistance du diviseur 50 est délivré comme signal d'horloge à un comp-

92. De préférence le rapport est d'environ 1/20. Si le signal de teur à anneaux 52. Dans le compteur à anneaux un 1 et cinq 0

sortie de l'amplificateur 75, mesuré à la diode 79, est plus né- sont stockés. Le 1 est décalé par le train d'impulsions de la gatif que le signal de sortie de l'amplificateur 91, mesuré à la 30 sortie 53 vers la sortie 58 et revient à la sortie 53. Ceci réalise diode 79, n est positif, la diode est alors polarisée dans le sens une période de la fréquence fondamentale du courant délivré

inverse. L amplification en boucle fermée de l'amplificateur au moteur 23. Les sorties 53-58 du compteur à anneaux 52

91 est élevée. Le régulateur 45 fonctionne selon la ligne 94 de sont décodées par des portes OU 59,60 et 61. La sortie de la figure 7, assurant un signal constant du générateur 44. Si le chacune de ces portes est haute pendant la moitié du temps et signal du premier détecteur de crête 41 augmente, le signal de 35 basse pendant l'autre moitié du temps. Un inverseur des si-

sortie de 1 amplificateur 75 devient moins négatif et pour un gnaux logiques 62 et des portes NAND 63-68 sont prévus niveau déterminé de ce signal, le niveau 95 à la figure 7, qui est pour sélectionner la direction de rotation du moteur 23. Les préétabli par la résistance 73, la diode 79 est polarisée dans le signaux de sortie des portes 59,60 et 61 sont délivrés à des sens direct. L amplification en boucle fermée de l'amplifica- portes ET 81-86 pour commander l'actionnement des transis-

teur 91 est très fortement reduite de sorte que le premier régu- 40 tors de commutation 31-36 de l'inverseur. Les entrées des lateur 45 délivré un signal de commande de fréquence selon la portes 82,84 et 86 sont munies d'inverseurs de signaux logi-

ligne 95 de la figure 7. Ce signal atteint la valeur zéro pour en- ques 7^ 70 et 69 respectivement.

viron 120% du signal au niveau 95. Le signal de commande Du fait que la largeur d'impulsion, deTimpulsions quit-

de fréquence a la sortie de 1 amplificateur 91 est délivré a un tant le timer 51 reste constante indépendamment de la fré-

osci lateur 47 commande en tension, la sortie 39 et un diviseur 45 quence si le signal du réguiateur 48 est constant, la valeur ana ogique , e que na og evices AD 534. L oscillateur moyenne sur une demi-période de la fréquence fondamentale commande en tension dehvre un signal de sortie dont la fre- de la tension appiiquée à n'importe quelle borne du moteur quence es propor îonne e a a tension d entree. changera simultanément avec la fréquence comme cela est re-

Le signal redressé de valeur moyenne obtenu par le filtre quis par les lois électromagnétiques fondamentales. Une com-

passe-bas 42 correspond à la puissance délivrée au moteur 23 50 mande additionnelle de la valeur moyenne de la tension est car la tension de l'alimentation en courant continu 24,25 est obtenue par la variation de la largeur des impulsions, qui est pratiquement constante. Ce signal est délivré au diviseur 46 commandée par le régulateur 48.

où il est divisé par le signal de commande de fréquence, qui est Comme il a été mentionné précédemment, le risque de sur-

le signal de consigne pour la vitesse de rotation du moteur 23. chauffe d'un outil selon la présente invention est considéra-

Le signal de sortie du diviseur 46 correspond ainsi à la de- 55 blement réduit du fait de l'ajustement de la fréquence. Malgré

mande de couple du moteur 23. Ce signal de sortie, le premier cela, il reste un certain risque que la température du moteur signal de commande de tension, est délivré à un second régu- augmente jusqu'à un niveau non acceptable lorsque l'on sur-

lateur 48. Le signal des valeurs de crête négatives, second si- charge fréquemment l'outil. Pour éviter que le moteur ne gnal de commande de tension, obtenu du second détecteur de brûle, un ou plusieurs éléments sensibles à la chaleur peuvent crête 43 est également délivré au régulateur 48, de sorte que le 60 être fixés aux enroulements du moteur et adaptés de manière à

signal de sortie de ce régulateur devienne proportionnel à la produire un signal lorsqu'une température préétablie est at-

différence entre les premier et second signaux de commande teinte. Ce signal est de préférence utilisé directement pour de tension. Le signal des valeurs de crête négatives du détec- provoquer une interruption de la puissance d'alimentation et/

teur 43 correspond au degré de magnétisation du moteur 23. ou pour actionner un signal optique indiquant l'état de sur-Ce signal est obtenu à partir des impulsions négatives qui sont65 chauffe.

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4 feuilles dessins

Claims (7)

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   REVENDICATIONS

   1. Procédé pour alimenter un outil portatif en énergie électrique, comprenant un moteur électrique sans balai, caractérisé par le fait que l'énergie électrique est distribuée au moteur par l'intermédiaire de moyens individuels inverseurs dont les paramètres de la tension de sortie sont automatiquement ajustés selon une relation préétablie par rapport aux conditions de fonctionnement instantanées du moteur.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'amplitude de la tension moyenne redressée de ces moyens inverseurs est augmentée d'au moins deux fois, lorsque la charge du moteur augmente de la charge à vide à la charge maximum.
3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que l'amplitude de la tension moyenne redressée de ces moyens inverseurs est augmentée d'au moins 20% en-dessus de sa valeur normale pour une puissance de sortie continue maximum du moteur lorsque cette puissance maximum du moteur est atteinte.
4. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que lorsque le moteur fonctionne sous des conditions de charge de pointe, la fréquence de la tension est automatiquement adaptée à la vitesse réduite du moteur pour maintenir le couple maximum du moteur.
5. 5. Moyens électriques d'alimentation d'un outil portatif en énergie électrique, pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisés par le fait que ces moyens d'alimentation comportent un inverseur à tension de sortie variable, des moyens pour détecter l'amplitude de la charge instantanée auquel le moteur est soumis, et des moyens de commande pour ajuster les paramètres de la tension de sortie de cet inverseur selon une relation préétablie à l'amplitude de la charge détectée.
6. 6. Moyens d'alimentation électriques selon la revendication 5, caractérisés par le fait que ces moyens pour détecter la charge du moteur comportent des moyens produisant un signal en réponse à un courant (17,18,40) reliés à une source de courant continu (24,25).
7. 7. Moyens d'alimentation électriques selon la revendication 6, caractérisés par le fait que cette augmentation de l'amplitude de la tension est obtenue par un modulateur de largeur d'impulsions (51) relié à son entrée à un régulateur (48) relié à ces moyens produisant un signal en réponse au courant (17,

   18,40) et à sa sortie aux organes de commutation (31 à 36) de l'inverseur.