LU88419A1 - Dispositif monobloc destiné à entretenir un mouvement alternatif ou pendulaire - Google Patents

Description

La présente invention est relative à un dispositif monobloc destiné à entretenir un mouvement alternatif ou pendulaire, comme par exemple le balancement d'une cloche.

Tous les systèmes pour entretenir alternatif ou pendulaire existant à ce jour comprennent les éléments suivants : 1) un moteur et son lecteur de positionnement : 2) des éléments électroniques (microprocesseur, mémoire, etc...) destinés au pilotage du moteur, lesquels reçoivent leurs informations du lecteur de positionnement ci-dessus ; 3) une électronique de puissance assurant, au moyen de relais inverseurs de puissance statiques, le découpage des impulsions en vue de la commande du moteur dans un sens de rotation, puis ensuite dans 1'autre.

Ces éléments sont toujours séparés.

De plus, dans les systèmes existant à ce jour, la commande de puissance Marche/Arrêt et inversion du moteur, se fait à l'aide de deux relais statiques placés sur deux phases, et l'inversion est réalisée à l'aide de deux relais inverseurs placés entre ces relais statiques et le moteur, la troisième phase restant en permanence connectée.

La commutation de ces relais-inverseurs s'effectue théoriquement sans courant ni tension.

En réalité, la commutation des relais entraîne, en raison de la présence de la troisième phase, une application de tension aux bornes des relais statiques, et le dv/dt élevé fait se déclencher ces relais statiques pendant un très court moment. Ceci provoque un arc sur les bornes des relais d'inversion, et entraîne l'emploi de relais inverseurs dimensionnés comme s'ils devaient commuter en charge.

En outre, les relais statiques, qui pour cette raison doivent également être largement dimensionnés, doivent être protégés pour éviter les amorçages dus au dv/dt créé lors de l'inversion des relais ou lors du rebond des relais-inverseurs.

Pour cette raison, ces systèmes font appel à une électronique répartie en plusieurs cartes distinctes, reliés par un câblage, et généralement une carte capteur située sur le moteur, une carte microprocesseur de pilotage, et une carte ou plaque de reiais de puissance.

Aussi un des buts de la présente invention est-il de fournir un dispositif monobloc destiné à entretenir un mouvement alternatif ou pendulaire comprenant un moteur et un système de contrôle et de commande, qui permet de supprimer les phénomènes parasites décrits ci-dessus.

Un autre but de l'invention est de fournir un tel dispositif dont le système de contrôle et de commande est extrêmement réduit.

Ces buts ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints par un dispositif monobloc destiné à entretenir un mouvement alternatif ou pendulaire comprenant un moteur alimenté en courant triphasé et son système de contrôle et de commande constitué par un lecteur du positionnement du moteur, un ensemble électronique de contrôle du moteur recevant des informations de ce lecteur et une électronique de puissance qui comprend deux relais statiques alimentés chacun par une phase de courant, deux relais inverseurs reliés au moteur, lequel dispositif est caractérisé, selon la présente invention, par le fait que l'électronique de puissance comprend un relais disposé sur la troisième phase de courant, de telle sorte que cette troisième phase est toujours coupée au moment où les deux relais inverseurs situé sur les deux autres phases entrent en fonctionnement, évitant ainsi toute variation brutale de tension aux bornes des relais statiques.

Avantageusement, les deux relais statiques sont des thyristors.

De préférence, le lecteur de positionnement du moteur est constitué de deux capteurs optoélectroniques ou magnétiques disposés au voisinage de l'axe du moteur.

Avantageusement, l'ensemble électronique de contrôle du moteur, l'électronique de puissance et le lecteur de positionnement sont disposés sur un même support rendu solidaire du moteur.

La description, qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif, doit être lue en regard des figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un moteur équipé d'un dispositif selon l'invention ; - la figure 2 est une vue de profil de ce moteur et de ce dispositif : - la figure 3 est un schéma de -montage ; et - les figures 4 à 10 représentent le fonctionnement du dispositif en fonction des différentes étapes de fonctionnement du moteur.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif monobloc destiné à entretenir un mouvement alternatif ou pendulaire comprend un moteur 1 alimenté en courant triphasé et son système de contrôle et de commande désigné dans un ensemble par la référence 2.

Le moteur 1 comporte un axe 3 à une extrémité duquel est disposée une roue 4 entraînant par une courroie 5, pour un ensemble mécanique ou réducteur approprié, un objet, tel qu'une cloche par exemple, selon un mouvement alternatif ou pendulaire.

Pour piloter ce moteur 1, il est prévu un système de contrôle et de commande 2 constitué par un lecteur de positionnement 6 comprenant deux capteurs optoélectroniques ou magnétiques 7 et S disposés autour d'une roue dentée 9 situé sur l'axe 3 du moteur 1. Ces capteurs ont pour but de déterminer le sens, l'angle et la vitesse de rotation du moteur 1.

Les informations recueillies par ces capteurs "et S sont transmises à un microprocesseur 10 qui. en fonction de ces informations et des paramètres déjà introduits, va commander la rotation de l'axe 3 du moteur 1.

Selon le présent exemple de réalisation, sur chacune des phases 1 et 2, phi et ph2, on dispose un relais statique 11, 12, par exemple un thyristor, relié à un relais inverseur 13 et 14.

Sur la troisième phase ph3 du courant alimentant le moteur 1. on dispose un relais 15. L'ensemble constitué par les deux interrupteurs statiques à thyristor 11 et 12, les deux relais inverseurs 13 et 14 et le relais 15 forme l'électronique de puissance.

Le fonctionnement de cet ensemble sera décrit en regard des figures 4 à 10.

La figure 4 représente l'état de l'électronique de puissance lorsque le moteur 1 est à l'arrêt. Si le circuit est fermé, le moteur 10 est entraîné en rotation vers la droite selon la flèche Fl (figure 5).

Lorsque l'axe 3 du moteur 1 a tourné de l'angle désiré, le mouvement de rotation est arrêté par coupure des relais statiques 11 et 12 (figure 6). Avant Γinversion des phases phi et ph2. ie relais 15 est ouvert (figure "5 : puis il y a inversion des phases, ce qui entraîne un mouvement des reiais inverseurs 13 et 14 (figure S) : le relais 15 peut alors être fermé (figure 9). Le passage du courant commande donc la rotation dans l'autre sens du moteur 1 selon la flèche F2, suite à l'activation des relais statiques il et 12 (figure 10).

Comme l'inversion de phase a lieu, la phase 3 étant coupée, il n'y a plus de potentiel sur les points communs des relais inverseurs 13 et 14, ce qui ne crée pas de dv/dt au niveau des relais statiques 11 et 12. Ainsi il n'y a plus d'arcs électriques aux bornes de contact des relais inverseurs 13 et 14.

Le dispositif selon la présente invention peut être disposé sur un support-plan tel qu'une carte 16 : les capteurs 7 et S étant sur une face, les autres éléments sur l'autre face. Cette carte 16 peut être fixée sur le moteur 1, les capteurs 7 et S en regard de la roue dentée 9.

Une variante de réalisation consiste à modifier l'emplacement des relais. Par exemple, on peut imaginer un schéma de montage sur lequel le relais statique 11 est situé sur la troisième phase ph3 et le relais 15 sur la première phase phi, tous les autres éléments restant inchangés. En d'autres termes, le relais 15 est situé sur une phase, et chaque relais statique 11, 12 sur une des autres phases.

Les relais inverseurs 13 et 14 comportent chacun une bobine. De manière à éviter qu'en cas de défaut de l'une d'entre elles un seul de ces relais inverseurs ne soit activé, mettant ainsi deux phases en court-circuit, ces bobines sont montées en série.

Claims (7)

1. Dispositif monobloc destiné à entretenir un mouvement alternatif ou pendulaire comprenant un moteur alimenté un courant triphasé et son système de contrôle et de commande constitué par un lecteur de positionnement du moteur, un ensemble électronique du moteur recevant des informations dudit lecteur et une électronique de puissance, qui comprend deux relais statiques alimentés chacun par une phase du courant, et deux relais inverseurs qui sont reliés audit moteur, caractérisé par le fait que l'électronique de puissance comprend un relais (15) disposé sur la troisième phase (ph3) du courant, de telle sorte que ladite troisième phase est toujours coupée au moment où les deux relais inverseurs (13, 14) situés sur les deux autres phases (phi et ph2) entrent en fonctionnement, évitant ainsi toute variation brutale de tension aux bornes des relais statiques (10, 11).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les relais statiques (11, 12) peuvent être situés indifféremment sur les première et deuxième phases (phi, ph2), ou les première et troisième phases (phi, ph3), ou les deuxième et troisième phases (ph2, ph3), le relais (15) étant toujours placé sur la phase où ne sont pas situés lesdits relais statiques (11. 12).

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque relais statique (11, 12) est relié à un relais inverseur (13, 14).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3. caractérisé par le fait que les relais statiques (11, 12) sont des thyristors.

5. Dispositifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. caractérisé par le fait que le lecteur de positionnement (6) est constitué de deux lecteurs C ec S) optoélectroniques ou magnétiques disposés au voisinage de l'axe 5 du moteur (i).

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que. chaque relais inverseur (13. 14) comportant une bobine, lesdites bobines sont montées en série.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le système de contrôle et de commande (2) du moteur (1) est situé sur un support (16) fixé sur ledit moteur (1).