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Procédé pour maintenir constante avec précision la vitesse et la position angulaire d'un micro-moteur à courant continu pour l'entraînement de tous dispositifs autres qu'un instrument de mesure du temps et dispositif pour sa mise en aeuvre Le maintien à vitesse constante avec grande précision de petits moteurs électriques,
d'une puissance allant de quelques fractions de milli-watts à une centaine de watts destinés à l'entraînement de dispositifs divers mais à l'exclusion d'instruments de mesure du temps, s'avère très difficile à réaliser par les moyens actuellement connus. Dans des appareils tels que des caméras, des enregistreurs de tous genres, en particulier des enregistreurs de son, on a recours à l'emploi de moteurs ou micromoteurs à courant alternatif, du type synchrone ou asynchrone synchronisé.
On a constaté qu'il est, en effet, impossible de régler la vitesse de petits moteurs à courant continu avec une précision suffisante pour ces applications.
Toutefois, l'emploi de moteurs à courant alternatif n'est pas satisfaisant non plus. Ces moteurs présentent, en effet, des couples de démarrage et de service relativement faibles par rapport à leur volume, de l'ordre de deux à cinq fois plus faible que ceux d'un moteur à courant continu de même volume.
En outre les moteurs à courant alternatif synchrones présentent des phénomènes pendulaires, c'est-à-dire que leur rotor oscille constamment autour de la position angulaire qu'il devrait occuper tandis que les moteurs asynchrones présentent des phénomènes de glissement. Ces phénomènes pendulaires et de glissement sont très gênants dans les appareils précités.
Dans pratiquement tous les servomécanismes ou boucles de réglage actuellement existants, il est nécessaire de faire usage d'un amplificateur pour amplifier le signal d'erreur jusqu'à une valeur suffisante pour permettre la commande du servomoteur. Or, dans les applications où le temps de réponse du servomécanisme doit être faible, on est conduit à utiliser des amplificateurs électroniques, ce qui introduit ton- jours des possibilités d'erreur ou d'imprécision dans le réglage, dues aux distorsions et aux variations du facteur d'amplification sous l'effet de variations de température. En outre, ces amplificateurs doivent être soignés et ils compliquent et renchérissent grandement le servomécanisme.
De plus, les instruments de haute précision, comportent généralement un oscillateur haute fréquence stabilisé et thermo-compensé servant d'étalon et un diviseur de fréquence qui abaisse la fréquence étalon pour obtenir une fréquence basse adéquate pour alimenter un moteur ou un micromoteur électrique.
Cette façon de faire présente un inconvénient majeur: c'est la difficulté de réaliser un diviseur de fréquence présentant un facteur de division suffisant, une stabilité répondant à la précision requise, une consommation faible, ainsi qu'un volume d'encombrement suffisamment réduit pour rendre l'instrument portatif et indépendant.
Il existe des dispositifs à relais permettant de déceler le passage d'un arbre tournant par une vitesse dé- terminée ou de corriger des variations de vitesses. Toutefois, aucune des solutions proposées à ce jour ne permet de réaliser simultanément les conditions suivantes a) maintenir la vitesse et la phase avec précision et indépendamment du temps écoulé, b) avoir une grande stabilité assurée par une correction ultra-rapide de très faibles écarts ; c) utiliser comme élément de référence un élément à haute fréquence (donc précis et de faible volume) et statique.
La présente invention concerne un procédé de réglage ainsi qu'un dispositif pour sa mise en #uvre, permettant de satisfaire aux points précités.
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Elle a pour objet un procédé-- pour maintenir constantes avec précision la vitesse et la position angulaire d'un micromoteur à courant continu pour l'entraînement de tous dispositifs autres qu'un instrument de mesure du temps, selon lequel on forme un signal électrique- dont la fréquence est un multiple de la vitesse de rotation instantanée- de l'arbre du moteur et dont la phase est liée à la position angulaire instantanée de l'arbre dudit moteur,
- caractérisé- par le fait qu'on forme un signal d'erreur à deux nieaux par la comparaison en fréquence et en phase simultanément, de ce signal électrique à une valeur de référence correspondant à la vitesse et à la position angulaire de consigne de l'arbre du moteur;
ce signal d'erreur présentant une première valeur lorsque la vitesse- et la phase du moteur- sont .au-dessus respectivement -en avance par rapport à la valeur de référence et une seconde valeur lorsque la vitesse et la phase du -moteur sont au-dessous respectivement en retard par rapport à la valeur de référence, puis qu'on commande à l'aide de ce signal d'erreur l'ouverture ou la fermeture d'un circuit d'alimentation ou de commande du mo- ,teur. _ Le dispositif pour la mise en eeuvre du procédé comporte -un - dispositif - de détection du nombre de tours par unité de temps et de la position angulaire de _ l'arbre du --moteur,
comportant une partie mobile entraînée par l'arbre du moteur et une partie fixe dé- livrant un signal électrique dont la fréquence est un multiple du nombre de tours du moteur par unité de temps et dont la phase est liée à la position angulaire de l'arbre du moteur,
caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un dispositif de comparaison de fré- quence-et de phase comparant à chaque instant une valeur de référence correspondant à la vitesse et à la position angulaire de consigne de l'arbre du moteur audit signal électrique et délivrant un signal d'erreur à deux niveaux présentant une première valeur lorsque la vitesse et la phase du moteur sont au-dessus respectivement en avance par rapport à la valeur de référence et une seconde valeur lorsque la vitesse et la phase du moteur sont au-dessous respectivement en retard par rapport à la valeur de référence,
ainsi qu'un relais à action instantanée commandé par =ledit signal d'erreur et provoquant l'ouverture ou la fermeture du circuit d'alimentation ou de commande du moteur.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple différentes formes d'exécution et variantes du dispositif selon l'invention.
La fig. 1 est un schéma-bloc d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 est un schéma-bloc d'une seconde forme d'exécution.
La fig. 3 est un schéma de principe d'une réalisation du dispositif selon la première forme d'exécution. La fig. 4 est un schéma de principe d'un dispositif de comparaison pouvant être utilisé dans la première forme d'exécution.
La fig. 5 est- un schéma de principe d'un dispositif de comparaison pouvant être utilisé dans la seconde forme d'exécution.
Les fig. 6 et 7 illustrent très schématiquement, à titre d'exemple, une vue de face et de profil d'un détecteur.
La fig. 8 représente diverses courbes superposées illustrant les formes d'ondes en différents points du circuit de la fig. 3 pour différents modes de fonctionnement du moteur.
Le moteur 1 est, dans l'exemple illustré, un micromoteur à courant continu et à aimant permanent, mais il pourrait également être constitué par tout moteur à courant continu dont le champ inducteur est engendré par un courant, avec ou sans collecteur, ou encore par tout moteur unidirectionnel pouvant être commandé par des pulsations rapides.
La commande du moteur se fait en agissant- par < stout ou rien sur son alimentation. Toutefois, lors de l'emploi d'un autre type de moteur, la commande pourrait se faire en agissant par tout ou rien sur l'un quelconque des paramètres électriques influençant la vitesse de rotation du moteur, par exemple sur l'excitation.
Dans les fig. 1 et 2 on distingue 1. un dispositif de détection 1 fournissant un signal électrique dont -la fréquence est un multiple du nombre de tours par unité de temps de l'arbre du moteur et dont la phase est liée à la _ position angulaire de cet arbre. _ _ 2. un dispositif de comparaison II dé-- ce signal - - électrique à 'une.-valeur de référence correspondant à la vitesse de consigne du moteur et délivrant un signal d'erreur fonction - de -l'écart- entre ce .signal électrique et cette valeur de référence. _ .
3. un relais à action instantanée III commandé par le signal d'erreur et provoquant l'ouverture ou la fermeture du circuit d'alimentation du moteur électrique.
4. Un circuit d'alimentation IV fournissant une tension constante. Dans la première forme d'exécution, illustrée à la fig. 1, le dispositif de détection 1 comporte - un d6tec- teur 2 de la vitesse du moteur et un multiplicateur électronique 9.
Le détecteur 2 (fig. 6 et 7) comporte, dans l'exemple illustré, une partie mobile 3 entraînée par l'arbre du moteur et une partie fixe 4 ou lecteur, délivrant des impulsions électriques. La partie mobile 3 est constituée par une roue dentée en matière ferromagnétique solidaire de l'arbre 5 du moteur 1, tandis que la partie fixe 4 constitue un circuit magnétique dont les extrémités sont disposées de part et d'autre- de la denture 6 portée par la roue 3.
Ce circuit magnétique comporte un aimant permanent 7 et une bobine réceptrice 8: Lorsque l'arbre 5 du moteur tourne, il entraîne la partie mobile 3, ce qui provoque le défilement de la denture #6_ en regard des pôles du circuit magnétique 4.
La réluctnce du circuit magnétique 4 est _donc modifiée, -de sorte qu'à chaque passage d'une dent de la denture 6 dans :l'entrefer de ce circuit magnétique, la bobine réceptrice 8 est le siège d'une impulsion électrique ie. La succession de ces impulsions électriques ie constitue un signal électrique dont la fréquence est un multiple (égal, au nombre de dents de la denture 6) du nombre de tours par unité de temps de l'arbre 5 du moteur 1 et dont la phase est liée à. -la position angulaire de cet arbre 5.
Ce détecteur constitue en fait un multiplicateur de- fréquence électromécanique fournissant à partir d'une fréquence relativement basse par exemple de l'ordre de quelques Hz ou de quelques di-
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zaines de Hz correspondant à la vitesse de rotation du moteur, un signal présentant une fréquence élevée; c'est ce signal qu'on compare avec précision à une valeur de référence.
Dans l'exemple illustré, le détecteur multiplicateur de fréquence électromécanique est suivi d'un multiplicateur de fréquence électronique 9 élevant encore la fréquence du signal fourni par le lecteur 4 et mettant en forme, lorsque ceci est nécessaire, les impulsions de ce signal électrique pour leur donner une forme facilitant leur comparaison précise ultérieure. Ce multiplicateur électronique 9 est donc alimenté par le signal ie et délivre un signal électrique i'e dont la fréquence est également un multiple du nombre de tours par unité de temps de l'arbre 5 du moteur et dont la phase est aussi liée à la position angulaire de cet arbre 5.
Le multiplicateur de fréquence électromécanique (voir B. Chance et al dans < c Waveforms , M.I.T. se- ries No 99, Me Graw Hill chap. 12 et 15, 1949) ou détecteur 2 et le multiplicateur électronique 9 (voir S. Schwarz et al (c Selected Semiconductor Circuits Hand- book chap. 10, John Wiley 1960) sont de types connus et actuellement couramment utilisés.
Le dispositif de comparaison II comporte un oscillateur à quartz 10 fournissant un signal de référence ir et un discriminateur de fréquence et de phase 11 alimenté par les signaux électriques i'e et de référence ir et délivrant un signal d'erreur it.
L'oscillateur à quartz 10 est le seul élément du dispositif de maintien de la vitesse du moteur à une valeur constante dont les variations de caractéristiques dues aux agents extérieurs tels que changement de température, chocs, vibrations, etc., ont pour conséquence une modification de cette valeur constante. Il est donc nécessaire de soigner tout particulièrement son exécution lorsqu'on désire obtenir de hautes précisions de marche. En fait, on utilise un oscillateur à quartz à transistor, stabilisé et thermo-compensé, pour obtenir la précision voulue.
Toutefois, dans des variantes, on pourrait utiliser un oscillateur de tout type connu, par exemple électronique (L-C ou R-C), électromécanique (diapason, magnétostriction, barreau vibrant, etc.) à ligne à retard, etc. La fréquence de l'oscillateur est gé- néralernent supérieure à 100 Hz et peut atteindre plusieurs MHz. Des oscillateurs donnant de bons résultats sont par exemple ceux décrits par S. Schwartz et al dans Selected Semiconductor Circuits Handbook chap. 5, John Wiley, 1960.
La précision de marche du moteur dépend donc uniquement de la précision et de la stabilité de la fréquence du signal de référence.
Le discriminateur de fréquence ou de phase 11 est également de type connu et peut être constitué par exemple par des multivibrateurs mono-stables du type décrit par F.C. Fitchen dans Transistor circuit analy- sis and design chap. 11, Van Nostrand, 1960.
Le signal d'erreur it fourni par le discriminateur de fréquence et de phase 11 est pratiquement nul tant que la fréquence du signal électrique i 'e est égale à la fréquence du signal de référence ir, tandis qu'il est égal à une valeur ito ou ito' lorsque la fréquence du signal électrique i'e est respectivement supérieure ou inférieure à celle du signal de référence ir.
Ce signal d'erreur it commande, par l'intermédiaire du relais III à action instantanée, c'est-à-dire possédant une constante de temps inférieure à 1 milli- seconde, généralement de l'ordre de la microseconde ou encore plus faible, constante de temps qui dans tous les cas est inférieure à la période du signal électrique i 'e d'alimentation du moteur.
Ce relais III est constitué par exemple par un multivibrateur bistable à transistor (voir F.C. Fitchen, cité ci-dessus) provoquant l'ouverture ou la fermeture d'un circuit d'alimentation IV du moteur, suivant que ledit signal d'erreur est égal à ito ou à ito' respectivement.
Ce circuit d'alimentation IV fournit une tension constante vo d'alimentation, mais cette alimentation est interrompue au rythme des impulsions du signal d'erreur, de sorte que le moteur 1 est alimenté par une succession d'impulsions de fréquence variable qui dans certains cas peut être approximativement égale à. la fréquence de référence et d'amplitude vo constante mais de durée modulée par le signal d'erreur.
La boucle de réglage constituée par le dispositif de détection I, le dispositif de comparaison II et le relais à action instantanée III, ne consomment que très peu d'énergie électrique représentant une très petite fraction de la puissance d'alimentation du moteur, cette fraction peut être inférieure à 1/10. L'arbre 5 du moteur 1 est relié mécaniquement à un indicateur horaire 13 par l'intermédiaire d'un réducteur à engrenages 1.2.
Le fonctionnement du dispositif décrit est le suivant: Lorsque le moteur électrique 1 est en rotation, le dispositif de détection I fournit un signal électrique i'e dont la fréquence est un multiple du nombre de tours par unité de temps de l'arbre 5 du moteur et dont la phase est liée à la, position angulaire de cet arbre 5.
L'oscillateur 10 du dispositif de comparaison II fournit le signal de référence ir dont la fréquence correspond à la vitesse de consigne du moteur. Les fréquences et les phases de ces deux signaux i e et ir sont comparées à l'aide du discriminateur de fréquence et de phase 11 qui fournit le signal d'erreur it dont la valeur est égale à ito tant que la fréquence du signal i 'e est plus élevée ou égale à celle du signal de référence ir et égale à ito' tant que la fréquence du signal i'e est inférieure à celle du signal de référence ir.
Ce signal d'erreur commande alors, par l'intermédiaire du relais à action instantanée III, l'ouverture ou la fermeture du circuit d'alimentation du moteur 1.
Dans ces conditions, tant que le moteur 1 tourne à une vitesse supérieure ou égale à sa vitesse de consigne, l'alimentation du moteur est interrompue. Par contre, dès que sa vitesse tombe au-dessous de sa vitesse de consigne, l'alimentation du moteur est rétablie et la tension vo d'alimentation est délivrée aux bornes du moteur jusqu'à ce que celui-ci ait repris sa vitesse de consigne, ce qui provoque la coupure de son alimentation.
Le moteur est donc alimenté par une succession d'impulsions d'amplitude constante égale à vo mais dont la largeur ou la durée de chacune d'entre elles est commandée par le signal d'erreur et donc par la vitesse instantanée du moteur.
La stabilité de la boucle de réglage de ce servomécanisme non linéaire dépend des fonctions de transfert et du temps, de réponse de chaque élément (moteur 1, dispositif de détection I, dispositif dé comparaison II et relais à action instantanée III). Deux cas sont intéressants pour la réalisation pratique d'un tel dispositif 1.
Un fonctionnement parfaitement stable, c'est-à- dire que lorsque la vitesse du moteur s'écarte de sa
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valeur de consigne, le servomécanisme décrit agit dans le sens du rétablissement- de la vitesse de consigne qui est atteinte après quelques oscillations. Lors d'une nouvelle perturbation le servomécanisme fonctionne et le cycle décrit recommence. La vitesse du moteur en fonction du temps présente alors la forme générale d'une succession - de trains d'oscillations rapidement amorties.
2. Un fonctionnement semi-stable pour lequel la vitesse oscille constamment de part et d'autre de sa valeur de consigne avec une fréquence et une amplitude déterminées par les différents éléments de la boucle de réglage. On peut donc, selon la. précision de marche désirée, agir sur les différents éléments de cette boucle de réglage afin de maintenir les écarts maxima de cette amplitude dans des -limites déterminées à l'avance, fonction de la précision exigée pour l'instrument horaire.
Il est évident que dans un tel dispositif, il faut; lorsque les fréquences des signaux électriques i'e et de référence 4r sont élevées, que le temps de réponse de la boucle soit faible par rapport à la période desdits signaux.
Une forme d'exécution du présent dispositif a été décrite mais il est évident que de nombreuses variantes peuvent être prévues.
En particulier, le dispositif de détection I pourrait ne comporter qu'un détecteur 2 -dans le cas où celui-ci délivrerait un signal électrique ie dont .la fréquence serait suffisamment élevée pour permettre une bonne comparaison et dont la forme serait adéquate.
En outre, ce détecteur pourrait être différemment constitué, par exemple la denture 6 pourrait être remplacée par une série de perçages équidistants répartis sur une circonférence de la roue 3.
D'une façon tout à fait générale, le détecteur peut être constitué par tout dispositif à excitation magnétique, optique, radioactive ou capacitive, où la variation des propriétés de la zone périphérique de la roue 3, au cours de sa rotation, provoque une variation des caractéristiques électriques du circuit capteur.
En outre, la roue-3 pourrait ne pas être solidaire de l'arbre 5 du moteur, mais entraînée par celui-ci par l'intermédiaire d'un train d'engrenages réalisant déjà une multiplication du nombre de tours par unité de temps de l'arbre 5.
De nombreux -types de détecteurs répondant à ces exigences sont actuellement connus et disponibles sur le marché.
Le dispositif de comparaison II comporte, dans cette première- forme d'exécution, toujours un oscillateur de haute qualité: Par contre en lieu et place d'un discriminateur de fréquence et de phase, il pourrait comporter un discriminateur de phase seulement.
Dans :une autre variante, le discriminateur pourrait être remplacé par un dispositif de comptage à double entrée, tel qu'illustré par exemple à la fig. 4. Un tel dispositif de comptage du type capacitif comporte deux entrées alimentées respectivement par le signal électrique i'e et le signal de référence ir. Les impulsions de ces deux signaux sont comptées individuellement puis on forme la différence entre le nombre total d'impulsions provenant de chacune des entrées,
de sorte que ce compteur à double entrée délivre à chaque instant un signal d'erreur it fonction de cette différence entre les nombres d'impulsions des signaux i'e et ir comptés à partir de la mise en marche du dispositif.
Il est évident qu'il faut prévoir un compteur comm prenant une mémoire d'une capacité suffisante pour être toujours notablement supérieure au plus grand écart possible, étant donné le temps de réponse du servomécanisme, du nombre d'impulsions des signaux i e et ir. De cette manière,
les écarts instantanés tolérés de vitesse du moteur sont sensiblement plus grands que dans l'exemple décrit comportant un discrimina- teur et agissant à l'intérieur de l'intervalle de temps séparant deux impulsions successives. Toutefois, ici également, la vitesse et la position angulaire de l'arbre 5 du moteur sont maintenues à l'intérieur d'une certaine plage de réglage. Cela provient du fait que l'on totalise, pour commander le moteur, toutes les impul- sions des signaux ie et ir, ce qui peut ne pas être toujours le cas dans la première forme d'exécution.
De cette façon, on diminue légèrement la précision instantanée, mais par contre, la précision de fonctionnement sur une très longue durée (1 jour ou 1 an) est toujours égale à cette précision instantanée, quel que soit le laps de temps écoulé, ce qui dans certains cas constitue un avantage important.
Le discriminateur de fréquence et de phase de la première forme d'exécution peut être remplacé dans des variantes par tout type de mémoire à double entrée (compteur à accumulation: magnétique, électrique, électronique, capacitif, à ligne à retard, à corps solide) présentant une capacité d'emmagasinage suffisante par rapport aux fluctuations maximales admises de la vitesse du moteur.
A titre d'exemple, le schéma d'une réalisation concrète du dispositif selon la première forme d'exécution est donné à la fig. 3.
Dans cette réalisation le discriminateur de phase 11 est constitué par deux canaux comprenant l'un un multivibrateur monostable formé par les transistors p-n-p et l'autre par un multivibrateur monostable formé par des transistors n-p-n. De cette façon, on obtient deux canaux symétriques, l'un fonctionnant avec des impulsions d'entrée positives et l'autre avec des impulsions d'entrée négatives.
Le relais à action instantanée III est constitué par un multivibrateur bistable muni d'un circuit correctif maintenant le multivibrateur bistable dans l'un de ses états d'équilibre tant que les impulsions successives qui lui sont délivrées sont de même polarité.
Le fonctionnement de cette réalisation est le suivant: _ L'un des canaux du discriminateur reçoit la succession d'impulsions négatives formant le signal électrique i'e délivré par le dispositif de détection I, :tandis que l'autre canal de ce discriminateur reçoit la succession d'impulsions positives formant le signal de référence ir délivré par l'oscillateur de référence 10.
A la :sortie de chacun de ses canaux apparaît, déclenchée par chacune des impulsions d'entrée, une impulsion de même forme mais de polarité opposée.
Les sorties des deux canaux du discriminateur de phase étant reliées entre elles, ces deux impulsions sont donc additionnées algébriquement.
Selon que l'impulsion du signal électrique i e est en phase, en avance ou en retard sur l'impulsion du signal de référence ir, l'addition des deux impulsions de sortie correspondantes fournit une impulsion nulle, négative ou positive, constituant le signal d'erreur it à l'entrée du relais à action instantanée.
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L'arrivée d'une impulsion négative du signal d'erreur it sur le relais à action instantanée III correspondant à une vitesse .trop grande du moteur provoque, par l'intermédiaire du relais, l'interruption de la tension vo d'alimentation du moteur 1 d'une part, et le maintien du relais à action instantanée III dans cette position d'équilibre par l'intermédiaire du circuit correctif tant que d'autres impulsions négatives -lui sont délivrées, d'autre part.
Lorsqu'il arrive une impulsion positive du signal d'erreur it sur le relais à action instantanée III, correspondant à une vitesse trop faible du moteur, le relais bascule et applique la tension d'alimentation vo sur le moteur. En outre, grâce au circuit correctif, le relais restera dans cette seconde position d'équilibre tant que d'autres impulsions positives it se succède- ront, jusqu'à d'arrivée d'une impulsion négative it qui provoquera alors le basculement du relais à action instantanée III et ainsi de suite.
Dans la seconde forme d'exécution du dispositif illustré à la fig. 2, seul le dispositif de comparaison II est différent du dispositif. selon la première forme d'exécution.
Ce dispositif de comparaison II est constitué par un circuit sélectif formé par exemple par un filtre passe-haut (fig. 5) de précision dont la fréquence nominale ou -de coupure représente la valeur de référence correspondant à la vitesse de consigne du moteur. Ce filtre est le seul élément de la chaîne de réglage dont les variations de caractéristiques dues aux agents extérieurs, température, etc., agissent sur la vitesse de consigne du moteur, il doit donc être d'une exécution très soignée, stabilisé et thermocompensé. Ce filtre peut être notamment un filtre à quartz, à diapason, magnétostrictif, à ligne à retard, à barreau vibrant, etc.
Des filtres pouvant être utilisés sont décrits par exemple par R.W. Landee, D.C. Dawis, A.P. Albrecht dans K Electronic Designers Handbook , section 16, Me Graw-Hill 1957.
Ce filtre est alimenté par le signal électrique i'e fourni par le dispositif de détection I et délivre un signal d'erreur Ît pratiquement nul tant que la fréquence du signal électrique i e est inférieure à la fréquence de coupure du filtre et égale à une valeur ito dès que la fréquence du signal électrique est supérieure ou égale à cette fréquence de coupure du filtre. Ce signal d'erreur commande, par l'intermédiaire du relais à action instantanée III, la fermeture et l'ouverture du circuit d'alimentation du moteur lorsqu'il est nul ou égal à ito respectivement.
Cette seconde forme d'exécution présente l'avantage de ne faire intervenir dans la boucle de réglage que des éléments passifs. Celle-ci forme un circuit oscillateur.
Il est évident que diverses variantes peuvent être envisagées, en particulier que le filtre passe-haut soit remplacé par un filtre passe-bas. D'autres variantes pourraient comporter un résonateur ou un circuit accordé à la place du filtre.
Deux formes d'exécution et quelques variantes du dispositif selon l'invention ont été décrites et illustrées à titre d'exemple en référence à un moteur de faible puissance. Il est toutefois évident que toutes ces formes d'exécution et variantes peuvent sans aucune modification, être transposées au réglage de la vitesse de petits moteurs destinés à l'entraînement d'un quelcon- que dispositif ou instrument à l'exclusion d'un instrument pour la mesure du temps.
Il faut toutefois remarquer que chaque application présente, du point de vue précision, ses exigences propres, de sorte que les éléments du servomécanisme doivent âtre calculés en fonction des exigences requises pour la précision de marche du moteur.
Des formes d'exécution décrites, il ressort que le procédé présente les avantages principaux suivants par rapport aux dispositifs connus 1. Possibilité de maintenir la vitesse d'un moteur constante avec une grande précision. En effet, il est possible d'arriver sans difficultés à des précisions très élevées. En outre, il est possible de réaliser des moteurs dont la précision ne dépend plus de la durée de marche.
2. Un diviseur de fréquence n'est pas nécessaire, malgré -l'utilisation d'une fréquence de référence élevée. Cela permet d'éviter une source de pannes et de difficultés.
3. Tout le dispositif est très peu sensible aux facteurs extérieurs tels que température, vibrations, variations de la tension d'alimentation .et de la charge. En fait, seules les variations de caractéristiques de l'oscillateur ou du filtre dues à ces agents extérieurs influencent la précision de marche du moteur. Toutefois, il est actuellement relativement aisé de réaliser soit des oscillateurs, soit des filtres dont la sensibilité vis-à- vis des agents extérieurs est très faible.
4. La consommation de toute la boucle de réglage est négligeable par rapport à .la consommation du moteur.
5. Il est possible, grâce au temps de réponse faible, de l'ordre de da microseconde des éléments électroniques. du servo-mécanisme décrit, de régler avec la précision désirée la vitesse de petits moteurs à courant continu. Ceci permet d'obtenir un meilleur rendement qu'avec un moteur alternatif. En outre, les couples de démarrage et de service sont de l'ordre de quatre à cinq fois supérieurs avec un moteur à courant continu qu'avec un moteur à courant alternatif de même encombrement. Les moteurs à courant continu sont exempts de phénomènes pendulaires et de glissement; de tels phénomènes sont toujours très gênants.
6. L'absence du diviseur de fréquence permet une réalisation de faible volume. En effet, le diviseur de fréquence est généralement un élément volumineux, car il comporte au moins un ou deux étages basse fréquence dont les constituants sont de grandes dimensions.
7. Il est possible d'utiliser .le même dispositif d'alimentation pour le moteur et pour les circuits de la boucle de commande, toutes les alimentations étant effectuées en tension continue.
8. Le dispositif décrit ne comporte aucun amplificateur, ce qui simplifie considérablement tout le servomécanisme et permet un volume réduit et une bonne sécurité de fonctionnement notamment une indépendance accrue vis-à-vis du phénomène de température.
9. Grâce à ses caractéristiques, faible volume, faible consommation, haute précision, indifférence aux agents extérieurs, le dispositif décrit convient spécialement bien pour équiper des dispositifs autonomes et portatifs.
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10- La commande du moteur est du type tout ou rien , ce qui permet de simplifier dans de grandes mesures tout le servomécanisme.
11. Pour un même dispositif, il est possible, en changeant simplement l'élément de référence, oscillateur ou -filtre, de modifier la précision de la vitesse. On peut donc, par exemple, réaliser toute une gamme d'instruments de mesure de précisions diverses à partir d'éléments semblables, seul- l'élément de référence étant différent.
12. Il est possible, de commander plusieurs moteurs- simultanément en synchronisant plusieurs boucles de réglage sur -un même oscillateur- ou en commandant plusieurs moteurs à partir d'un moteur principal.
13. Il est possible de régler non seulement la vitesse d'un moteur, mais également de maintenir la position angulaire de l'arbre -du moteur à l'intérieur d'une plage de réglage pouvant être ajustée à l'aide des caractéristiques des éléments de la boucle de réglage.