CH694239A5 - Procédé d'alimentation d'un moteur pas à pas. - Google Patents

Description

  



   La présente invention concerne un procédé d'alimentation d'un moteur  pas à pas à 2 rotors en aimant permanent couplés avec un même circuit  magnétique comportant des pièces polaires en matériau magnétique  doux et deux bobines de phases. 



   Le brevet CH 691 016 décrit un tel moteur ainsi que son alimentation  permettant de faire tourner de façon indépendante les deux rotors.                                                             



   L'alimentation proposée dans ce brevet (page 4, ligne 16 - page 5,  ligne 11) consiste à faire tourner uniquement le rotor 17 (fig. 1)  en fournissant aux bobines 14 et 15 les tensions de signes opposés  et à faire tourner uniquement le rotor 16 en fournissant aux bobines  14 et 15 les tensions de même signe. 



   Une telle alimentation permet de commander sélectivement la rotation  de chaque rotor, toutefois les combinaisons de tensions proposées  sont de type monophasé et de ce fait chaque rotor possède un sens  de rotation unique. 



   Pour certaines applications, par exemple l'utilisation du moteur  pour l'entraînement des aiguilles d'une montre avec correction rapide  du fuseau horaire, il est intéressant de pouvoir faire tourner un  des 2 rotors dans les 2 sens de rotation. 



   Le but de la présente invention est de proposer une alimentation  améliorée de ce moteur, permettant de faire tourner sélectivement  les 2 rotors avec la possibilité de commander l'un des 2 rotors dans  les 2 sens de rotation. 



   L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui  va suivre, en se référant au dessin annexé dans lequel:       - la fig. 1 représente un exemple d'exécution du moteur auquel le  procédé d'alimentation selon invention est utilisé,     - la fig.  2 représente, sous forme de phaseurs, les couples mutuels développés  par le moteur de la fig. 1, lorsqu'on alimente séparément les bobines  14 et 15,     - la fig. 3 représente, sous forme de phaseurs, les  couples mutuels résultants développé par le moteur de la fig. 1,  lorsqu'on alimente les bobines 14 et 15 par une combinaison de tensions  pour faire tourner uniquement le rotor 17,       - la fig. 4 représente,  sous forme de phaseurs, les couples mutuels résultants développé  par le moteur de la fig.

   1, lorsqu'on alimente les bobines 14 et  15 par une combinaison de tensions pour faire tourner uniquement  le rotor 16,     - la fig. 5 représente un exemple de la séquence  d'alimentation permettant de faire tourner uniquement le rotor 17  dans le sens antihoraire,     - la fig. 6 représente un exemple  de la séquence d'alimentation permettant de faire tourner uniquement  le rotor 16 dans le sens antihoraire,     - la fig. 7 représente  un exemple de la séquence d'alimentation permettant de faire tourner  uniquement le rotor 16 dans le sens horaire.  



   La fig. 1 représente un exemple d'exécution de moteur auquel s'applique  le procédé d'alimentation selon invention. Ce moteur possède des  pièces polaires 11a, 11b et 11c en matériau magnétique doux, disposées  dans un même plan. Ces pièces polaires sont reliées entre elles par  deux noyaux de bobines 12 et 13 portent chacune un enroulement 14  et 15. 



   La fig. 2 représente sous forme de phaseurs spatiaux les couples  électromagnétiques développés par l'interaction des courants dans  les enroulements 14 et 15, alimentés séparément, avec les aimants  16 et 17. 



   Dans cette figure:      - le phaseur 21 représente le couple  mutuel entre l'enroulement 15 avec le rotor 16,     - le phaseur  22 représente le couple mutuel entre l'enroulement 14 avec le rotor  16,     - le phaseur 23 représente le couple mutuel entre l'enroulement  15 avec le rotor 17,     - le phaseur 24 représente le couple mutuel  entre l'enroulement 14 avec le rotor 17.  



   La fig. 3 représente, sous forme de phaseurs spatiaux, les couples  électromagnétiques développés par l'interaction des courants dans  les enroulements 14 et 15, alimentés avec des tensions de mêmes valeurs  mais de signes opposés, avec les aimants 16 et 17. 



     Dans cette figure:      - le phaseur +21 -22 représente le  couple mutuel avec le rotor 16, lors qu'on alimente l'enroulement  15 avec une tension +U et l'enroulement 14 avec une tension -U,     - le phaseur -21 +22 représente le couple mutuel avec le rotor  16, lors qu'on alimente l'enroulement 15 avec une tension -U et l'enroulement  14 avec une tension +U,     - le phaseur +23 -24 représente le  couple mutuel avec le rotor 17, lorsqu'on alimente l'enroulement  15 avec une tension +U et l'enroulement 14 avec une tension -U,     - le phaseur -23 +24 représente le couple mutuel avec le rotor  17, lors qu'on alimente l'enroulement 15 avec une tension -U et l'enroulement  14 avec une tension +U.  



   Avec cette combinaison de tension, seul le rotor 17, qui possède  la position de repos selon axe E sous l'effet des encoches 19a et  19b, tourne dans le sens antihoraire. En revanche, le rotor 16 étant  déjà dans cette direction au repos, il ne tourne pas avec cette combinaison  de tension. 



   La fig. 4 représenté, sous forme de phaseurs spatiaux, les couples  électromagnétiques développés par l'interaction des courants dans  les enroulements 14 et 15, alimentés avec des tensions de même signe  mais avec des valeurs différentes, avec les aimants 16 et 17. 



   Dans cette figure:      - le phaseur +21 +22/2 représente le  couple mutuel avec le rotor 16, lorsqu'on alimente l'enroulement  15 avec une tension +U et l'enroulement 14 avec une tension +U/2,     - le phaseur +21/2 +22 représente le couple mutuel avec le  rotor 16, lorsqu'on alimente l'enroulement 15 avec une tension U/2  et l'enroulement 14 avec une tension +U,     - le phaseur +23 +24/2  représente le couple mutuel avec le rotor 17, lorsqu'on alimente  l'enroulement 15 avec une tension +U et l'enroulement 14 avec une  tension +U/2,     - le phaseur +23/2 +24 représente le couple mutuel  avec le rotor 17, lorsqu'on alimente l'enroulement 15 avec une tension  +U/2 et l'enroulement 14 avec une tension +U,     - le phaseur  -21 -22/2 représente le couple mutuel avec le rotor 16,

   lorsqu'on  alimente l'enroulement 15 avec une tension -U et l'enroulement 14  avec une tension -U/2,       - le phaseur -21/2 -22 représente  le couple mutuel avec le rotor 16, lorsqu'on alimente l'enroulement  15 avec une tension -U/2 et l'enroulement 14 avec une tension -U,     - le phaseur -23 -24/2 représente le couple mutuel avec le  rotor 17, lorsqu'on alimente l'enroulement 15 avec une tension +U  et l'enroulement 14 avec une tension -U/2,     - le phaseur -23/2  -24 représente le couple mutuel avec le rotor 17, lorsqu'on alimente  l'enroulement 15 avec une tension -U/2 et l'enroulement 14 avec une  tension -U.  



   Avec cette combinaison de tension, le rotor 16 soumis à un ensemble  de couples polyphasés peut tourner dans les 2 sens de rotation. Par  contre l'amplitude du couple résultant s'exerçant sur le 17 est trop  faible et, de ce fait, il ne tourne pas avec cette combinaison de  tension. 



   La fig. 5 représente un exemple de la séquence d'alimentation permettant  de faire tourner uniquement le rotor 17 dans le sens antihoraire.                                                              



   La fig. 6 représente un exemple de la séquence d'alimentation permettant  de faire tourner uniquement le rotor 16 dans le sens antihoraire.                                                              



   La valeur U/2 de la tension est dans cet exemple remplacée par une  tension hachée avec un rapport cyclique de 50%. 



   La fig. 7 représente un exemple de la séquence d'alimentation permettant  de faire tourner uniquement le rotor 16 dans le sens horaire.

Claims (5)

1. Procédé d'alimentation d'un moteur pas à pas possédant un circuit magnétique en matériau magnétique doux disposé dans un plan, deux noyaux de bobines portant chacun un enroulement, deux rotors en aimant permanent dont l'axe de rotation est perpendiculaire au plan du dit circuit magnétique statorique, caractérisé en ce qu'on fournit aux enroulements une première combinaison de tensions, apte à faire tourner un premier rotor dans un sens unique, en ce qu'on fournit aux enroulements une deuxième combinaison de tensions, apte à faire tourner le second rotor dans un premier sens de rotation et en ce qu'on fournit aux enroulements une troisième combinaison de tensions, apte à faire tourner le second rotor dans le sens de rotation opposé.

2.

Procédé d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dite première combinaison de tensions, apte à faire tourner le premier rotor dans un sens unique, est formée par des tensions de même valeur mais de signes opposés.

3. Procédé d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dites deuxième et troisième combinaisons de tensions, aptes à faire tourner le second rotor, sont formées par des tensions de même signe mais de valeurs différentes.

4. Procédé d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dites deuxième et troisième combinaisons de tensions, aptes à faire tourner le second rotor, sont formées par des tensions de même signe, de même valeur mais avec des rapports cycliques différents.

5.

Procédé d'alimentation selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la succession dans le temps des tensions est différente dans les dites deuxième et troisième combinaisons.