FR2466898A1 - Commande de moteur synchrone, notamment pour gyroscope - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une commande du rotor d'un gyroscope, lors de la mise en route et du fonctionnement. Selon l'invention, un registre à décalage 12 et deux circuits de soustraction 23, 24 forment des trains d'impulsions simulant des ondes sinusoïdales et convenant à l'entraînement à fréquence et tension croissant progressivement lors de la mise en route. De cette manière, le rotor est toujours convenablement synchronisé et la consommation d'énergie est minimale aussi bien lors de la mise en route que lors du fonctionnement. Application à la commande des moteurs synchrones d'entraînement de rotor de gyroscopes. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention concerne les appareils gyroscopiques et plus

précisément les systèmes synchrones stables destinés à l'entraînement des rotors dans les

moteurs d'entraînement des toupies des gyroscopes.

Les gyroscopes comportent habituellement des moteurs synchrones à aimant permanent de manière que le

rotor puisse être entraîné à une vitesse constante connue.

Ce fonctionnement est souhaitable car un signal de sortie du gyroscope n'a une-valeur précise bien étalonnée que pour une vitesse de rotation connue ou constante donnée du rotor du gyroscope. Cependant, le moteur synchrone à aimant permanent de type classique a la propriété de se synchroniser de façon aléatoire. Cette proprieté est due au fait que, chaque fois que le moteur est mis en route

et se synchronise ensuite, les pôles magnétiques perma-

nents de l'anneau aimanté du moteur se reforment ou chan-

gent d'emplacement. Chaque fois qu'ils sont à nouveau créés, les emplacements se déplacent de façon aléatoire

de même que les amplitudes, ce comportement étant apparem-

ment dû à l'influence de la force magnétomotrice tournante présente dans l'anneau du rotor. Ainsi, l'axe magnétique

établi dans le rotor pendant la dernière période précé-

dente de fonctionnement n'est pas normalement aligné sur

le champ rotatif lorsque le moteur est ensuite mis en rou-

te si bien qu'un nouveau point de synchronisation se ma-

térialise en fonction des nouvelles conditions. Ce nouvel ajustement aléatoire peut faire apparaître des variations indésirables de l'amplitude et de la phase des vibrations

induites par le moteur et peut modifier le couplage ma-

gnétique entre le stator du moteur et le rotor du gyros-

cope. Les effets de ces problèmes sont particulièrement importants dans le cas des gyroscopes à rotor libre et suspension souple dans lesquels le rotor est articulé

par rapport au stator du moteur d'entraînement de toupie.

Dans les compas gyroscopiques de précision, il existe des problèmes particuliers puisque la précision de calcul des ordinateurs de navigation et de surveillance utilisés avec le compas gyroscopique est aussi affectée de façon

nuisible par les mêmes incertitudes.

On a déjà cherché à résoudre le problème précité, mais avec peu de succès, par interruption périodique à haute fréquence de l'alimentation du moteur de toupie afin que les nombreuses resynchronisations aléatoires rapides donnent un effet de moyenne. Le bruit introduit lors de

la mise en oeuvre de ce procédé est nuisible à l'obten-

tion d'une faible dérive aléatoire; en outre, le glisse-

ment du rotor provoqué par ce fonctionnement périodique

non synchrone du rotor du gyroscope introduit une incer-

titude sur la vitesse de rotation du rotor et cette in-

certitude ne peut pas être tolérée dans les systèmes iner-

tiels étalonnés. Un autre procédé suggéré est une avance ou un retard périodique du champ magnétique du moteur de toupie, provoquant une nouvelle aimantation de l'anneau aimanté sans changement périodique de la vitesse du rotor

provoqué par le procédé d'interruption de l'alimentation.

Bien qu'il apparaisse un effet avantageux de moyenne dans ce dernier cas aussi, le problème de l'incertitude sur la vitesse de rotation du rotor n'est pas résolu, si bien que ce procédé ne convient pas non plus aux applications

de précision.

Ces procédés connus, bien qu'ils concernent de -

façon générale les problèmes de la polarisation irrégu-

lière de l'anneau du rotor, ne concernent pas à propre-

ment dit la résolution des problèmes ainsi envisagés,,

et le procédé décrit dans la demande de brevet des Etats-

Unis d'Amérique n0 20 758, déposéele 15 mars 1979 par H.K. Voigt sous le titre "Stable Subsynchronous Drive System for Gyroscope Rotor" ne résout pas non plus ces problèmes. Le principe décrit dans cette demande de brevet

permet un réglage précis de la vitesse de rotation du ro-

tor, celui-ci étant commandé par une boucle asservie à une vitesse inférieure à la vitesse de synchronisme, si

bien qu'une fréquence de référence créée par un généra-

teur de référence de fréquence de rotation est synchronisée

sur une référence de fréquence ayant une grande stabili-

té et une grande précision, et que la vitesse du ro-

tor reste constante et permet l'application d'un couple étalonné-avec précision au gyroscope. Le rotor du moteur du gyroscope tourne alors à une fréquence inférieure à la fréquence de synchronisme si bien que les pôles de l'anneau aimanté tournent constamment autour de l'anneau et leur

effet sur la polarisation magnétique moyenne a une résul-

tante moyenne pratiquement nulle. En outre, le moteur d'entraînement fonctionne avec un bon rendement puisque

son excitation est réglée automatiquement et avec préci-

sion de manière qu'elle suffise juste à la création du seul couple nécessaire au fonctionnement à une vitesse inférieure à celle de synchronisme. Bien que ce procédé soit intéressant dans de nombreux cas, il est cependant

le plus intéressant lorsque, pour des raisons particuliè-

res, le gyroscope lui-même doit comporter un générateur de référence biphasé, car le procédé n'est pas toujours utilisable en pratique pour des considérations de poids,

d'encombrement et de coût.

En outre, il n'existe pas de façon générale dans la technique de solution satisfaisante au problème posé par l'entraînement d'un rotor d'un moteur synchrone avec un

rendement élevé, en vue d'un fonctionnement dans des con-

ditions quelconques, avec une faible consommation de cou-

rant fourni par des accumulateurs faciles à transporter.

La réduction au minimum du courant consommé nécessite la dépense d'une énergie minimale pour la mise du rotor du

gyroscope à sa vitesse de fonctionnement synchrone à par-

tir de l'arrêt, et que l'énergie utilisée en fonctionne-

ment permanent soit minimale. On constate que les procédés

utilisés en pratique ne donnent pas un rendement convena-

ble puisqu'ils comprennent simplement l'application d'une tension constante à fréquence constante au moteur, avec une amplitude considérablement supérieure à la tension

normale de fonctionnement jusqu'à ce que le rotor attei-

gne sa vitesse de fonctionnement, la tension étant alors

réduite à une valeur prédéterminée-plus faible.

L'invention concerne un appareil assurant un entraînement précis des rotors des gyroscopes de précision, tels que ceux dont dépend la qualité du fonctionnement d'un appareillage de navigation ou de surveillance par

inertie, et mettant en oeuvre par exemple des rotors-en-

traînés par des moteurs à aimant permanent, dans des com-

pas gyroscopiques ou des gyromètres à suspension souple ou d'autres gyroscopes. Selon l'invention, l'énergie de mise en régime et la puissance de fonctionnement continu

sont réduites par établissement d'une polarisation magné-

tique de l'anneau du rotor avant la mise en route puis.

par accélération linéaire ou autre du vecteur champ ma-

gnétique, de la position de repos à la vitesse normale de fonctionnement. De cette manière, la polarisation initiale

de l'anneau du rotor est maintenue lorsque le rotor con-

tinue à suivre le vecteur -_ champ magnétique lors du fonctionnement normal, avec un faible angle de glissement

entre les pôles du rotor et les pôles inducteurs du stator.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention ressortiront mieux de la description qui va suivre,

faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un diagramme synoptique d'une

commande de l'entraînement synchrone d'un rotor de gyros-

cope, représentant les composants électriques et leurs

connexions; -

- la figure 2 est un diagramme synoptique d'un registre à décalage de l'appareil de la figure 1; - les figures 3 et 4 sont des diagrammes des

temps représentant des formes d'onde utiles pour la des-

cription du fonctionnement du circuit selon l'invention; - la figure 5 est un schéma électrique en partie

sous forme synoptique d'une partie de l'appareil de la fi-

gure 1; - la figure 6 est un diagramme des temps utile

pour la description du fonctionnement du circuit selon

l'invention; - la figure 7 est un diagramme synoptique d'une variante de registre à décalage; - les figures 8 et 9 sont des diagrammes des

temps représentant des formes d'onde utiles pour la des-

cription du fonctionnement d'un mode de réalisation de circuit selon l'invention, mettant en oeuvre le registre à décalage de la figure 7; - la figure 10 est un diagramme synoptique d'une

partie de l'appareil de la figure 1, lorsque celui-ci com-

prend le registre à décalage de la figure 7; et - les figures 11 et 12 sont des diagrammes synoptiques représentant des arrangements de commutation

qui élargissent la plage d'applications de l'invention.

Le circuit électrique d'entraînement de rotor ou commande, selon l'invention, convient à de nombreuses applications des moteurs synchrones et d'induction. Par exemple, l'invention présente beaucoup d'intérêt dans les compas gyroscopiques de précision des types précités dans

lesquels la vitesse du rotor doit être réglée à une va-

leur constante prédéterminée ou d'après un programme d'in-

version ou variable cycliquement prédéterminé. Comme l'indique la figure 1, l'appareil est destiné d'abord à accélérer le rotor 34 du moteur 35 de gyroscope jusqu'à sa vitesse de fonctionnement synchrone, par synthèse de deux signaux transmis à des fils 29 et 30, chaque signal

ayant une fréquence qui augmente linéairement ou autre-

ment (ce signal étant considéré à titre illustratif comme croissant progressivement), alors que, selon la technique

connue, des signaux de pilotage de fréquence et d'amplitu-

de fixes sont souvent appliqués à l'enroulement du stator du moteur, le rotor prenant finalement lamême vitesse que le champ magnétique tournant. Selon l'invention, les pôles

magnétiques et leurs emplacements sont établis dans l'an-

neau du rotor au début du signal appliqué à fréquence va-

riant progressivement et, lors de l'accélération du champ tournant, l'anneau du rotor et le rotor restent verrouillés sur le champ tournant pendant la mise en route du rotor

comme indiqué par la référence 90 sur la figure 6.

Comme indiqué plus précisément sur la figure 1,

une tension transmise par une source de référence non re-

présentée, reliée à une borne 1, est transmise à l'entrée d'un dispositif sommateur classique 4 avec la polarité indiquée par rapport à un second signal d'entrée décrit

dans la suite du présent mémoire et transmise par un se-

cond fil 10 d'entrée. Le signal différence ou d'erreur

créé par le sommateur 4 parvient à l'entrée d'un inté-

grateur classique 5 qui a une constante de temps par exemple d'environ 26 s et qui forme une version intégrée du signal d'erreur sous forme d'un signal unidirectionnel dont l'amplitude croit normalement de façon linéaire et qui est transmis par des fils de dérivation dans deux buts. L'onde intégrée parvient à un oscillateur classique 6 commandé en tension d'une part et d'autre part, par le

fil 15, à un circuit 25 de commande et comparateur d'am-

plitude de la tension du moteur, décrit dans la suite.

L'oscillateur 6 répond au signal d'entrée de manière clas-

sique et crée un signal variant progressivement du type

précité, ayant de préférence une fréquence croissant liné-

airement, par exemple de 0 à 1200 Hz. Ce signal est trans-

mis à un registre à décalage classique 12 du type à en-

trée et sortie parallèle, décrit dans la suite. Il faut noter que, avant la réception de l'ordre de transmission d'énergie au rotor, l'intégrateur 5 est maintenu à 0 à l'entrée par une polarisation initiale assurée lorsque

le commutateur 8 est fermé, par un fil 7 relié à une sour-

ce de tension non représentée par une borne 9. Cette pola-

risation a tendance à rendre négatif le signal de sortie de l'intégrateur 5, mais la diode 14 maintient ce signal

de sortie à une valeur nulle. Lorsque le rotor 34 du gy-

roscope doit être lancé, la polarisation de l'intégrateur est supprimée et ce circuit commence à former une onde croissant progressivement à raison de 0,58 V/s lorsqu'elle

est exactement linéaire, par exemple.

Le signal de sortie de l'oscillateur 6 parvient aussi à une connexion il à un fil électrique 16 qui rejoint

un détecteur classique 21 de déphasage du signal de fréquen-

ce, le détecteur étant commandé par les flancs des signaux

et recevant à une seconde entrée un signal pulsé stable sous -

forme d'ondesrectangulaires créées par un oscillateur 22 de

référence de fréquence fonctionnant à 1200 Hz environ.

Lorsqu'il existe une différence entre les fréquences des deux signaux parvenant au détecteur 21, un signal d'erreur sous forme d'un courant continu est transmis du détecteur

21 au sommateur 4 par l'intermédiaire du circuit de stabi-

lisation 20 et d'un fil 10. Le signal de sortie du détec-

teur 21 est sous forme d'un train d'impulsions à trois états, allant vers les valeurs positives, ayant une valeur moyenne qui reste pratiquement nulle pour les fréquences de l'oscillateur inférieures à la fréquence de référence

de 1200 Hz. La valeur moïenne saute à 10 V pour les fréquen-

ces de l'oscillateur qui dépassent 1200 Hz. La valeur mo-

yenne varie de manière pulsée entre 0 et 10 V pour une fré-

quence de 1200 Hz de l'oscillateur, suivant les phases des signaux pulsés ou rectangulaires du fil 16 et ceux de

l'oscillateur 22 de référence.

Le signal de sortie du détecteur ou comparateur 21 de déphasage, comme indiqué précédemment, est additionné dans l'intégrateur 5 et arrête finalement la formation du signal croissant progressivement, de manière habituelle, par compensation du courant d'entrée de l'intégrateur 5 lorsque l'égalité des fréquences et en conséquence des

phases est obtenue. Un simple circuit série condensateur-

résistance forme le circuit 20 monté dans le fil 10 et

destiné à assurer la stabilisation de boucle. Les oscilla-

tions de l'oscillateur 6 sont rapidement verrouillées sur le signal de sortie de l'oscillateur 22 à la fréquence de

référence, de manière classique, et restent ainsi verrouil-

lées. L'utilisation du détecteur ou comparateur 21 pour la détection de l'erreur de fréquence et de l'erreur de phase

permet à la boucle d'anticiper le verrouillage de fréquen-

ce et de l'assurer avec stabilité.

Le signal de sortie de l'oscillateur 6 est relié par la connexion 11 à une première entrée d'un registre à décalage 12 dont une seconde entrée reçoit un signal de la

commande 25 d'amplitude de tension du-moteur par l'intermé-

diaire d'un fil 36 afin que des signaux de commande du mo- teur synchrone 35 puissent être formés. Le signal du fil

36 transmet de l'énergie aux différents composants du re-

gistre à décalage 12, comme représenté plus en détail sur la figure 2, en quantité qui varie de manière que l'énergie

transmise au moteur 35 varie avec la vitesse. L'intégra-

teur 5 et le registre 12 sont initialisés par un signal transmis par le fil 7 lorsque le commutateur 8 qui est à la disposition de l'opérateur assure la connexion à une

source de tension non représentée, par la borne 9. L'inté-

grateur 5 est alors verrouillé à zéro comme décrit précé-

demment et les signaux de sortie du registre 12 à décalage

sont tous mis à zéro.

Le registre 12 à décalage à entrée série de type classique, ayant trois sorties parallèles A, B et C, est représenté plus en détail sur la figure 2 sous forme d'un arrangement de trois bascules ou circuits bistables classiques 70, 71 et 72. Le signal d'horloge 75 (figure

3) de la borne 11, provenant de l'oscillateur 6 de la fi-

gure 1, parvient à chaque entrée d'horloge des circuits bistables 70, 71, 72. Le signal de sortie Q du circuit 70 qui est le signal A 76 de la figure 3, parvient à la borne D du circuit 71. Le signal de sortie Q du circuit 71, le

signal B 77 de la figure 3, parvient la borne D du cir-

cuit 72. Le signal 78 de la sortie Q du circuit 72 forme le signal C. Les signaux A, B et C de la figure 3 sont créés parce que la sortie Q du circuit bistable 72 est reliée par un fil 73 à la borne D du premier circuit 70; l'ensemble forme donc un compteur annulaire transmettant des signaux rectangulaires A, B et C qui sont déphasés de 60 . Les signaux de sortie A, B, C et C peuvent être mis à zéro par le signal du fil 7 qui, par l'intermédiaire de la porte logique 74, permet le maintien du fil 73 à un

niveau 0.

Comme indiqué sur les figures 1 et 4, les signaux de sortie A, B, C et C du registre 12 transmis par les fils 13, 17, 18 et 19 sont traités de manière particulière dans des circuits 23, 24 de soustraction qui assurent la synthèse

de signaux simulant une onde sinusoïdale destinée au pilo-

tage du moteur 35. La partie supér:bure de la figure 4 repré-

sente les signaux A et C 76 et 78. Le signal C du fil 17

est soustrait du signal A du fil 19 dans un circuit clas-

sique 24 de soustraction de la figure 1, l'opération formant en fait le train régulier d'ondes 85 à gradins de la figure 4. De manière analogue, les signaux B et C 77 et 78 sont représentés sur la partie inférieure de la figure 4. Le signal B du fil 18 de la figure 1 est soustrait du signal C dans le circuit 23 de soustraction, et l'opération donne

la seconde forme d'onde 88 à gradins de la figure 4, simu-

lant une seconde onde sinusoïdale. Les hommes du métier peuvent noter que les ondes 85 et 88 à plusieurs gradins sont sensiblement des ondes sinusoïdales décalées de 600 quelle que soit la fréquence de fonctionnement. En fait,

il s'agit essentiellement d'ondes à une fréquence fonda-

mentale avec seulement une faible présence du cinquième harmonique et des harmoniques supérieurs, avec une faible amplitude, et on peut les ignorer si bien que des filtres sont superflus. Lors de la commande du rotor 34 du moteur

à l'aide des fils 20, 30, les signaux 86, 89 font tour-

ner le moteur après amplification dans des amplificateurs classiques 27, 28 de puissance. Comme l'indique la figure 1, le signal de sortie de l'amplificateur 27 parvient par un fil 29 au bobinage 31 du stator alors que le signal de l'amplificateur 28 parvient par un fil 30 au bobinage 32, l'extrémité externe du troisième bobinage 33 du stator étant à la masse, la configuration étant du type étoile ouverte. Les amplitudes des trains d'ondes rectangulaires A, B, C, C des figures 3 et 4 formés par le registre 12 règlent les amplitudes des signaux de pilotage du moteur aux sorties des amplificateurs 27, 28. Ces amplitudes sont déterminées chacune par la commande 25 décrite dans la

suite du présent mémoire en référence aux figures 5 et 6.

La commande 25 d'amplitude de la tension trans-

mise au moteur représentée sur la figure 5, comme indiqué

précédemment, reçoit trois signaux d'entrée: -

a) une tension de référence de la source 26, b) le signal de sortie de l'intégrateur 5, et c) le signal de sortie du circuit 21 comparateur

de déphasage.

Tous ces signaux sont des tensions unidirection-

nelles variables.Les signaux de l'intégrateur 5 et du gé-

nérateur 26 sont couplés aux bornes de résistances série , 102 dont le point médian 101 est relié à une première entrée de l'amplificateur 108. La seconde entrée 106 de

cet amplificateur est reliée à la masse par une résis-

tance 107 et à la sortie de l'amplificateur par un cir-

cuit comprenant des résistances 103 et 104 montées en parallèle et un condensateur 105. Le circuit passant par la résistance 103 peut être coupé après la mise en route

par un commutateur 109 commandé par exemple par un élec-

tro-aimant 110, lorsque celui-ci est excité par des si-

gnaux transmis par un fil 112, provenant du détecteur 21

et parvenant par l'intermédiaire d'un filtre passe-bas 111.

Lors du fonctionnement, le circuit de la figure est stabilisé à un niveau positif déterminé par le géné- rateur 26 de tension de référence, avant que la mise en régime du rotor soit commencée. Cette condition et les caractéristiques de gain de l'amplificateur 108 fixent

la tension initiale appliquée aux entrées du moteur 35.

Lorsque la rotation du rotor commence, le signal variant progressivement de sortie de l'intégrateur 5, transmis par

le fil 15, partd'une valeur nulle et croît positivement.

Cette tension variant progressivement est additionnée à

la tension de référence du fil 26a et provoque une aug-

mentation progressive de la tension transmise au moteur 35, proportionnellement à la vitesse du moteur. Lorsque la il vitesse normale du rotation du moteur est atteinte, le

signal de sortie du détecteur 21 correspondant au ver-

rouillage de la boucle, le signal filtré du détecteur 21

transmis par le fil 112 commandent la fermeture du commu-

tateur 109 qui était ouvert par le relais 110 si bien que le gain de l'amplificateur 108 est réduit et la tension qu'il transmet au registre 12 à décalage est réduite. Ce phénomène a lieu au temps 91 de la figure 6 et réduit la tension d'entraînement du moteur après la mise en régime, en fonction du couple réduit demandé. Un condensateur 105 est incorporé au circuit de l'amplificateur de manière qu'il provoque une réduction progressive de la tension de pilotage du moteur vers une valeur asymptotique comme indiqué par la courbe 92, afin que le moteur 35 n'ait pas

tendance à osciller.

Les figures 7, 8, 9 et 10 indiquent la souplesse

d'application de l'invention, et concernent plus précisé-

ment l'application de l'invention à un moteur alternatif classique 156 ayant des enroulements qui diffèrent de ceux du moteur 35. En fait, ces figures correspondent à la mise en oeuvre de l'invention dans le cas d'un moteur biphasé classique 156 d'un type souvent utilisé pour la commande

du rotor d'un gyroscope de type souple lié.

A cet effet, le registre 12 de la figure 1 est remplacé par un registre à décalage plus complexe 12a représenté sur la f5gure 7 et qui reçoit toujours le signal de l'oscillateur commandé en tension, à la connexion 11, et le signal de réglage du niveau de puissance par le fil

36, en provenance de la commande 25. Le registre 12a com-

porte un arrangement de 6 bascules classiques 120 à 125.

Le signal du fil il est encore couplé à chaque entrée d'horloge des circuits bistables 120 à 125. Le signal de

la sortie Q du circuit 120 parvient à la borne D du cir-

cuit 121 et forme le signal de sortie A du registre. Des connexions analogues existent entre les circuits bistables successifs jusqu'au circuit 124 dont la sortie Q est reliée à la borne D du circuit 125. Les signaux de sortie A, B, C et D du registre 12a apparaissent à la première, la secondé, la quatrième et la cinquième de ces connexions.Le signal de sortie Q du circuit 125 est renvoyé à la borne D du premier ci-cuit 120, si bien que l'ensemble fonctionne à la manière d'un compteur annulaire. Le signal B provenant de la sor- tie Q de l'étage 121 est aussi nécessaire. Ces signaux sont représentés sur la figure 8, sous forme des trains d'ondes à 144 respectivement, l'onde 75 représentant le signal

d'entrée d'horloge provenant de l'oscillateur 6.

Comme décrit pour le fonctionnement de l'appareil des figures 3 et 4, les signaux de sortie de la figure 8 sont traités d'une manière particulière par des circuits 150 et 151 de soustraction de la figure 10, assurant la synthèse des signaux 145 et 146 représentés sur la figure 9, pour la commande du rotor 153 du moteur 156. Le signal D du fil 130 est soustrait dans le circuit 150 du signal A du fil 127 et le train d'ondes à gradins 145 de la figure 9 est ainsi formé. De manière analogue, le signal B du fil 126 est soustrait du signal C du fil 129 dans le circuit

151 et le résultat est le train d'ondes 146 de la figure 9.

Ces ondes sensiblement sinusoïdales sont séparées par 90 ,

quelle que soit la fréquence de fonctionnement, et ne com-

portent que peu d'éngieg sous forme d'harmoniques supérieurs

dont la présence peut être ignorée. Les signaux correspon-

dant aux sorties descircuitsl50, 151 de soustraction sont amplifiés dans des amplificateurs 27 et 28 de puissance et sont transmis comme représenté à l'enroulement biphasé

comportant des bobinages 154, 155 du moteur 156 qui en-

traine le rotor 153 de manière classique. Les hommes du

métier peuvent noter que des moteurs à enroulements dif-

férents de ceux qui sont représentés sur les figures 1

et 10 peuvent être commandés par mise en oeuvre de 1'in-

vention, par simple modification des trains d'ondes de la

figure 4 ou de la figure 9.

Il faut en outre noter que l'invention a une grande souplesse d'application et convient notamment au cas de modulation et d'inversion de champ magnétique dans les gyroscopes. Le freinage d'un rotor qui tourne à cet effet peutêtre facilement réalisé par couplage du circuit de commutation de la figure 11 aux bornes 23a, 24a de la figure 1 et aux fils d'entrée 29, 30 du moteur. Lors du fonctionnement, le commutateur 8 d'état initial monté dans le fil de la figure 1 est ouvert et les commutateurs 231 et 232 sont fermés par l'intermédiaire d'une liaison mécanique ou autre 230. Des commutateurs 234 et 235 sont fermés dans un sens. Lors du freinage du rotor 34, les commutateurs 231, 232 se déplacent vers la droite sur la figure et le courant de la source continue 233 circule

dans les bobinages 31, 32 puis dans le bobinage 33 jus-

qu'à la masse si bien que le rotor 34 s'arrête rapidement.

Après fermeture des commutateurs 231, 232 qui sont alors reliés à la source 233 ou à n'importe quel moment au cours du cycle de freinage, le commutateur 8 peut être fermé afin que l'intégrateur 5 et le registre 12 soient mis à l'état initial. Lorsque les commutateurs 231 et 232 reviennent au contact des fils des bornes 23a et 24a, la polarisation de l'état initial est supprimée. Enfin, lorsque l'inversion

du rotor 34 doit être réalisée, un commutateur 236 d'inver-

sion peut être monté dans le circuit comme représenté sur la figure 11, avec des éléments 234 et 235 de commutation

qui sont commandés par une liaison mécanique ou autre 237.

Il faut noter que les commutateurs 8, 231, 232, 234, 235

sont représentés sous forme de commutateurs manuels méca-

niques par simple raison de commodité puisque des commuta-

teurs à semi-conducteur à commande électronique ou autre sont normalement utilisés. La commande de ces commutateurs est facilement assurée par un ordinateur classique ou par d'autres dispositifs connus de programmation.La commande analogue de modulation du champ peut être assurée comme

représenté sur la figure 12 par remplacement de l'oscilla-

* teur 22 de la figure 1 par deux oscillateurs 22a, 22b de référence. De cette manière, la vitesse de rotation du

rotor 34 peut être réglée cycliquement entre deux fré-

quences prédéterminées, par commande de la liaison clas-

sique programmée 240.

On note donc que l'invention remédie aux incon-

vénients des procédés connus et comporte une commande sta-

ble d'entraînement synchrone permettant la mise en route et le fonctionnement normal des moteurs de toupie de gy- roscopes de précision. L'énergie de mise en régime et la

puissance de fonctionnement sont économisées par établis-

sement de la polarisation magnétique de l'anneau du rotor de façon fiable avant la mise en route et par augmentation du champ magnétique du stator jusqu'à la vitesse normale de rotation. La polarisation initiale de l'anneau du rotor est conservée de façon fiable lorsque le rotor suit le champ magnétique du stator. En outre, l'invention permet

une consommation minimale de courant d'une source d'éner-

gie ou d'un accumulateur, et permet ainsi un entraînement de moteur synchrone avec un-rendement élevé. L'invention

s'applique de façon très souple puisqu'elle s'adapte fa-

cilement à la commande de moteurs ayant différents types d'enroulements polyphasés ainsi qu'à différents types de gyroscopes de référence, notamment de compas gyroscopiques nécessitant la variation ou l'inversion de la vitesse du rotor.

Il est bien entendu que l'invention n'a été dé-

crite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses

éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   - 1. Commande de moteur synchrone, du type ayant une vitesse normale de rotation synchrone, ladite commande étant caractérisée en ce qu'elle comprend: un circuit sommateur (4) ayant une sortie et deux entrées, la première entrée étant destinée à recevoir un premier signal d'amplitude prédéterminée, un intégrateur (5) commandé par le signal de ladite sortie, un oscillateur (6) commandé en tension et recevant le signal de ltintégrateur (5), un circuit (22) de référence de fréquence stable, un détecteur (21) de déphasage et de fréquence, déclenché par des flancs d'impulsions et commandé par le signal de l'oscillateur commandé en tension et du circuit de référence de fréquence stable de manière qu'il crée un

   signal d'erreur couplé à la seconde entrée du circuit som-

   mateur, un circuit (25) de réglage de l'amplitude de la tension, commandé par le détecteur de déphasage et de fréquence et l'intégrateur, un générateur d'impulsions (12;12a) commandé par

   l'oscillateur (6) commandé en tension et le circuit de ré-

   glage d'amplitude de la tension de manière qu'il crée plusieurs trains d'impulsions déphasés, et un circuit de combinaison (23,24;150,151) destiné à combiner de manière prédéterminée des paires des trains déphasés d'impulsions; le moteur synchrone (35,156) étant commandé par le

   circuit de combinaison.
2. 2.Commande selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit (25) de réglage de l'amplitude de la tension est en outre lui-même commandé par un circuit (26)

   générateur d7une tension stable de référence.
3. 3. Commande selon la revendication 2, caractérisée en ce que le circuit (25) de réglage de l'amplitude de la tension comprend un amplificateur comportant un dispositif destiné à réduire son gain à une valeur prédéterminée du signal de sortie du détecteur (21) de déphasage et de fréquence.
4. 4. Commande selon l'une-quelconque des revendications

   1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un cir-

   cuit de stabilisation (20) monté en série entre le détec-

   teur (21) de déphasage et de fréquence et la seconde entrée

   (10).
5. 5. Commande selon l'une quelconque des revendications

   1 à 4, caractérisée en ce que le générateur d'impulsions-

   (12;12a) comporte un registre à décalage qui crée quatre

   trains d'impulsions déphasées.
6. 6. Commande selon l'une quelconque des revendications

   1 à 5, caractérisée en ce que le dispositif de combinaison comprend un premier circuit de soustraction (24) commandé par le premier et le troisième train d'impulsions déphasées

   et destiné à synthétiser une première onde de tension simu-

   lant une première onde sinusoïdale, et un second circuit de soustraction (23) recevant le second et le quatrième train dtimpulsions déphasées et destiné à synthétiser une seconde onde de tension simulant une seconde onde sinusoïdale

   déphasée par rapport à la première onde sinusoïdale.
7. 7. Commande selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un dispositif (27,28) de couplage des versions amplifiées de la première et de -la seconde onde de tension à deux bobinages (31,32;154, 155)

   de stator au moins du moteur synchrone (35;156).
8. 8. Commande selon la revendication 6 ou 7, caracté-

   risée en ce que le registre à décalage (12) et les deux cir-

   cuits de soustraction (23,24) sont réalisés et montés de manière que le déphasage entre la première et la seconde

   onde de tension soit égal à 600.
9. 9. Commande selon la revendication 6 ou 7, caracté-

   risée en ce que le registre à décalage (12a) et les deux circuits de soustraction (150,151) sont réalisés et disposés de manière que le déphasage de la première et de la seconde

   onde de tension soit égal à 90 .
10. 10. Commande selon l'une quelconque des revendications

    précédentes, caractérisée en ce qu'elle est combinée avec le moteur synchrone (35;156) qui est un moteur d'entraînement de la toupie d'un gyroscope ayant un rotor (34;153) dont la

    vitesse de rotation est déterminée par ladite commande.