FR2526242A1 - Commande de moteur polyphase pour ascenseur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION SE RAPPORTE A LA COMMANDE D'UN MOTEUR ELECTRIQUE A INDUCTION POLYPHASE. CE MOTEUR 13 EST ALIMENTE PAR UN ONDULEUR MULTIPHASE 14 QUI RECOIT SON ENERGIE D'UN ACCUMULATEUR 16. L'ONDULEUR 14 COMMANDE LA FREQUENCE ET L'AMPLITUDE DE L'ENERGIE FOURNIE AU MOTEUR 13 EN FONCTION DE LA VITESSE, DE L'ACCELERATION ET DU GLISSEMENT DU MOTEUR 13. CETTE COMMANDE EST REALISEE EN CAPTANT LA VITESSE DU MOTEUR ET EN FOURNISSANT EN REPONSE DES SIGNAUX DE GLISSEMENT ET DE COUPLE PREDETERMINES. LE GLISSEMENT PEUT ETRE COMMANDE SUR UN INTERVALLE QUI PEUT DONNER NAISSANCE A UN GLISSEMENT NEGATIF, DANS LEQUEL LA PUISSANCE EST RECUPEREE DANS L'ACCUMULATEUR 16, OU A UN GLISSEMENT POSITIF POUR UN COUPLE MOTEUR. CE DISPOSITIF DE COMMANDE DU MOTEUR PERMET DONC D'OBTENIR EN SERVICE UN BON RENDEMENT, UN FONCTIONNEMENT TRES SILENCIEUX ET UNE CONSTRUCTION TRES ECONOMIQUE.

Description

Commande de moteur poly"hasé' pour ascenseur.

La présente invention se rapporte aux ascenseurs et plus particulièrement à la commande des moteurs polyphasés pour ascenseurs* Il est bien connu que la vitesse et le couple d'un

moteur polyphasé à induction sont fonction de la fré-

quence du courant alternatif qui est fourni au moteur

et de la tension appliquée aux enroulements.

Il est également bien connu que le moteur peut travailler, soit à une vitesse synchrone, à la même fréquence que le courant d'alimentation, soit à une vitesse asynchrone, supérieure ou inférieure à cette fréquence Il travaille à la vitesse synchrone lorsque le moteur est sous charge nulle et à la vitesse asynchrone

lorsque le moteur est sous charge ou qu'il est entra né.

La différence de vitesse est connue sous la désignation de glissement, la grandeur du glissement exerçant une influence importante sur le rendement et les performances

du moteur.

A cet effet, les constructeurs de moteurs polyphasés spécifient souvent les conditions de glissement maximum, typiquement d'environ 1 Hz, selon la conception du moteur et selon qu'il fournit de la puissance ou qutil travaille en récupération ou freinage Pour que le moteur développe son couple maximum et travaille au rendement maximum, le glissement en charge devrait Atre maintenu à ce chiffre Par exemple, si un moteur à deux p 8 les est alimenté par une source à 60 Hz pendant le travail en moteur, la vitesse au couple nominal sera d'environ 3540 tr/mn, ce qui correspond à un glissement positif de + 1 Hz En suivant une conception inverse mais en utilisant les mimes critères, si le moteur travaille à une vitesse plus grande que la fréquence, il peut fournir de l'énergie ou restituer de l'énergie à la source Le glissement devrait également âtre maintenu dans ces limites dans ce cas, mais, pour la récupération ou le freinage, la vitesse du moteur peut être par _ 2 _ exemple de 3 660 tr/mn au couple nominal Dans ce cas,

le glissement est négatif, -1 Hz.

Il n'est donc pas surprenant que de nombreuses

techniques aient été essayées pour maitriser le glis-

sement avec précision; toutefois, la plupart de ces techniques n'ont atteint que des résultats inférieurs au niveau souhaité parce qu'elles sont trop coûteuses, trop compliquées ou qu'elles ne donnent pas de bonnes performances. Dans un ascenseur, la maîtrise du glissement est particulièrement importante et exigente, parce que, dans cette application, les performances du moteur doivent être supérieures à celles qu'on rencontre dans la plupart des autres applications Par exemple, pour le confort de la marche de Itascenseur, le moteur doit

être accéléré et décéléré progressivement, sans vibra-

tions et sans bruit, cependant que, pour la rapidité

de marche de l'installation, l'accélération et la décé-

lération doivent être rapides Le moteur doit également être d'un bon rendement, ce qui signifie qu'il doit récupérer l'énergie et, naturellement, il doit être commandé de manière à assurer un positionnement précis de la cabine aux étages Une caractéristique extrêmement importante consiste ence que le moteur doit fréquemment travailler à une vitesse proche de zéro, condition selon laquelle la précision de la commande de la fréquence est d'une importance critique pour la douceur de la marche. Un but de l'invention est de munir un ascenseur mû par un moteur polyphasé d'une commande de la vitesse

et du couple.

Selon un aspect de l'invention, un moteur polyphasé est alimenté par un onduleur qui est lui-même alimenté

par un accumulateur chargé par un chargeur d'accumulateur.

L'onduleur est commandé de manière que le glissement du moteur soit commandé de façon à développer le couple maximum et également à assurer la récupération maximum -3- pour charger l'accumulateur La fréquence et l'amplitude de la sortie de l'onduleur sont également commandées

de manière à commander la vitesse et le couple du moteur.

Selon un autre aspect, cet onduleur est commandé par un dispositif qui engendre des signaux qui repré-

sentent une vitesse et un glissement calculés du moteur.

En utilisant ces signaux, l'onduleur est excité de manière à suivre une sinusolde qui est à la fréquence désirée pour le glissement calculé et à une amplitude désirée pour obtenir le mode désiré de fonctionnement du moteur avec ce glissement Ces signaux sont engendrés numériquement en captant la position de l'arbre du moteur et en accumulant constamment le compte et en augmentant ce compte proportionnellement au glissement désiré Le compte accumulé se présente dans une certaine période de temps particulière qui correspond à un quart de la

période de cette sinusolde En prenant en compte l'inter-

relation caractéristique entre les diverses phases des signaux qui doivent être envoyés au moteur, la valeur relative instantanée de Y du signal sinusoïdal pour chaque phase est produite à partir de ce compte La valeur Y est ajustée en accroissement et en diminution pour refléter les niveaux instanténés qui attaquent l'onduleur pour les différentes phases Ceci donne un signal qui est fourni à chaque entrée de phase de l'onduleur par un dispositif de commutation La grandeur de ce signal est augmentée ou diminuée pour commander l'intensité ou la tension du moteur En partant dtun simple compte qui représente la vitesse du moteur et la position de l'arbre et en ajoutant des nombres à ce

compte, on fournit donc une attaque multiphasée à l'ondu-

leur pour commander la vitesse du moteur, le glissement

et le couple.

Une caractéristique de l'invention consiste en ce que la commande du glissement qui est obtenue est très précise parce que l'arbre est codé à une cadence très élevée, très supérieure à la vitesse du moteur, en d'autres -4 _

termes, un grand nombre de fois à chaque tour.

La commande est universelle, elle peut 8 tre utilisée sur tous les moteurs multiphasés; si l'on augmente le compte de la vitesse du moteur avec différentes configurations de p 8 les et, étant donné qu'elle n'est pas limitée en fréquence de façon inhérente, cette commande peut commander un moteur sur de très larges intervalles de vitesses, en particulier aux vitesses proches de zéro ou basses, ce qui rend cette commande très avantageuse pour les ascenseurs En même temps, en réalisant une commande très précise du glissement, l'invention optimise la récupération de l'énergie dans l'accumulateur et ceci constitue une caractéristique qui est particulièrement utile dans un ascenseur, dans

lequel le moteur travaille en récupération pendant en-

viron 30 % du temps parce que la charge est contrebalancée.

Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après à titre d'exemple non limitatif en regard des dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma-bloc d'une installation d'ascenseur utilisant un onduleur pour alimenter un moteur triphasé, cet onduleur étant alimenté par un accumulateur et commandé conformément à la présente invention; La figure 2 est un schéma-bloc d'une commande d'amplitude et de fréquence (AFCL) qui est utilisée dans l'installation de la figure 1 pour attaquer l'onduleur d'une manière propre à assurer la commande du glissement, du couple et de la vitesse; et La figure 3 est composée de plusieurs formes d'ondes

qui ont une base de temps commune.

On décrira maintenant un mode de mise en oeuvre

particulièrement avantageux de ltinvention.

La figure 1 montre un dispositif de commande d'as-

censeur comprenant un certain nombre de composants fonc-

tionnels qui sont bien connus et dont la conception n'est pas d'une importance critique pour l'invention Ces -5 - composants ne sont donc pas décrits en détails, sauf

dans la mesure qui est nécessaire pour décrire l'inven-

tion Ces composants comprennent un dispositif de commande du mouvement, un générateur de profil et un dispositif de commande de la vitesse et du couple et d'autres

qui sont identifiés dans ce qui suit.

Sur la figure 1, une cabine d'ascenseur 10 est reliée par un cable 11 à un contrepoids 12 La cabine est reliée au moteur à induction polyphasé 13 qui reçoit

une alimentation triphasée fournie par un onduleur 14.

Le moteur entra ne un tachymètre 15 (codeur d'arbre) qui produit une sortie tachymétrique, le signal(TACH)1,

sur la ligne 15 a, ce signal reflétant la vitesse ins-

tantanée du moteur L'onduleur reçoit de l'énergie en courant continu d'un accumulateur 16 et l'accumulateur est chargé par un chargeur 17 qui est connecté à la source d'énergie L'énergie en courant continu peut traverser l'onduleur dans les deux sens en se dirigeant

vers l'accumulateur ou en provenance de l'accumulateur.

L'énergie peut s'écouler vers l'accumulateur par récu-

ration d'énergie fournie par le moteur en raison du mouvement de la cabine dans un sens (par exemple vers le bas) et ceci charge l'accumulateur en complément du chargeur L'accumulateur fournit la majeure partie de la puissance de pointe à l'onduleur, ce qui signifie que l'installation est pratiquement isolée de la source

d'énergie, ce qui élimine une source de(RFI)(inter-

férences à fréquence radio) et d'autres bruits électriques

qui pourraient être engendrés dans le dispositif d'ali-

mentation et perturber les autres équipements qui y

sont reliés.

Un dispositif 18 de commande de l'installation reçoit les ordres de la cabine et les appels et, en réponse, communique avec un dispositif 19 de commande du mouvement par l'intermédiaire d'une pluralité de lignes 19 a Le dispositif de commande du mouvement envoie des signaux des lignes 19 b à un générateur de -6-

profil 20 qui établit d'une façon prédéterminée ou pro-

grammée un mouvement particulier ou un profil de vitesse pour la cabine de l'ascenseur pour provoquer le déplacement de cette cabine, en réponse à la commande du mouvement, ce principe étant décrit dans de nombreux brevets Le générateur de profil fournit une sortie, le signal(PROF)1,

sur la ligne 20 a, cette sortie étant envoyée à un disposi-

tif 21 de commande de la vitesse et du couple Cette unité de commande de la vitesse et du couple émet, en réponse au

signal(PROF)1, un premier signal en courant continu, le si-

gnal(GLIS)1 sur la ligne 21 a, le signal(GLIS)1 reflétant un glissement désiré pour le signal PROF 1 particulier engendré par le générateur de profil Le générateur de profil émet également sur la ligne 21 b une deuxième sortie en courant continu, le signal (AMPLITUDE)1, qui représente l'amplitude désirée de l'intensité (ou de la tension) envoyée à l'enroulement du moteur pour entraîner la cabine

de la façon désirée.

La relation entre les signaux(GLIS)l et(AMPLITUDE) I détermine le couple et la vitesse du moteur et la relation est établie par l'intermédiaire d'une commande à réaction, cette commande se centrant sur la détection du signal ACH) 1, fourni par le tachymètre et envoyant ce signal au dispositif de commande du mouvement, au générateur de profil, à l'unité de commande de la vitesse et du couple; tous ces dispositifs utilisent ce signal pour engendrer leurs signaux respectifs et les signaux(GLIS) 1 et(AMPLITUDE)1 pour obtenir une caractéristique désirée de performances du moteur à un instant quelconque, pour

commander le mouvement de la cabine de la façon voulue.

Le signal(TACH)1 est également transmis à un circuit de commande de l'amplitude et de la fréquence (AFCL) 22 qui reçoit également le signal(GLIS)1 et le signal (MPLITUDE)1 Le circuit(AFCL)utilise ces signaux pour engendrer des signaux(PHASE)1, 2, 3 sur les trois lignes de sortie 22 a, chacun de ces signaux comprenant une onde sinusoïdale en escalier à haute résolution, dont m,>- -7- l'amplitude est modifiée dans une relation choisie vis-à-vis du signal(AMPLITUDE)l pour commander le

mouvement de la cabine d'une certaine façon.

Les signaux (PHASE 1-3) sont mise en phase sépa-

rément de la façon exigée par la phase du moteur (par

exemple 0, 120, 240, pour un moteur triphasé, repré-

senté par l'exemple) et leur fréquence reflète la fréquence et le glissement désirés du moteur pour un signal(GLIS) sélectionné Leur amplitude reflète

l'intensité désirée du moteur, intensité qui est com-

mandée par le signal (AMPLITUDE)l.

Ces signaux(PHASE)1-3 qui constituent la sortie du circuit(APCL)sont envoyés à un régulateur de courant (CR) 23 qui produit alors des signaux de sortie(CR), qui sont également des ondes sinusoïdales, sur ses lignes de sortie 23 a, ces signaux étant envoyée à un

modulateur de largeur d'impulsion (PWM) 24 Le modu-

lateur(PWM)émet des signaux de sortie correspondants, les signaux(PWM), dont chacun comprend une impulsion dont la durée varie proportionnellement à la valeur de son signal(CR)correspondant Les signaux(PWM)sont transmis à ltonduleur sur la ligne 24 a Le régulateur de courant réalise une commande en boucle fermée du courant du moteur de manière à garantir que ce courant suit exactement les signaux(PHASE)1-3 Ce type de commande est bien connu dans le domaine technique considéré. Les signaux(PWM)qui sont transmis du modulateur (PWM)à l'onduleur mettent des sections ou portions séparées de l'onduleur en circuit ou hors circuit en proportion directe de la durée des impulsions du signal (PWM) L'onduleur met la tension de l'accumulateur en circuit et hors circuit proportionnellement à la durée des impulsions qui constituent les signaux(PWM),cette tension étant appliquée aux enroulements du moteur à travers les lignes 14 a Etant donné que les durées des impulsions qui attaquent l'onduleur sont liées entre -8- elles, par une relation sinusoïdale par le circuit (AFCL),les valeurs moyennes des impulsions apparaissant

sur les sorties des onduleurs sont également sinusoe-

dales Toutefois, même si le signal de sortie circulant sur chacune des lignes 14 a partant de l'onduleur est composé d'impulsions de tension, les caractéristiques inductives du moteur se traduisent par le passage d'un courant sinusoïdal (I) à travers le moteur sur chacune des lignes 14 a, la fréquence de ce courant étant la

fréquence primaire des signaux(PHASE)1, 2, 3 Les har-

moniques sont fortement supprimées sous l'effet de ltinductance du moteur et l'onduleur transmet donc en fait au moteur un courant triphasé sinusoïdal, ce courant correspondant aux impulsions numériques qui reflètent la fréquence du courant, son amplitude et la relation de phase entre les enroulements du moteur Ce courant(I) est réglable en fréquence et en amplitude, pour assurer la commande de la vitesse, du couple et du glissement du moteur Ce réglage est assuré par l'intermédiaire du

circuit(AFCL)22 dont la description détaillée est donnée

ci-aprè s.

La figure 2 montre le circuit(AFCL)22 Le circuit (AFCL)reçoit le signal(GLIS)1 et également le signal M PLITUDE)1 Le signal(GLIS)1 est appliqué à l'oscillateur commandé en tension (VCO) 30 qui produit un signal de sortie(VCO)sur la ligne 30 a Le signal(VCO)qui est

envoyé à une bascule 32, est composé d'une suite dtim-

pulsions dont la fréquence fréquence(VCO) F 1 varie en proportion du niveau d'intensité en courant continu du signal(GLIS)1, qui peut être réglé entre des valeurs positives et négatives prédéterminées Ces niveaux définissant un intervalle de vitesse du moteur sur lequel la fréquence du(VCO)peut varier pour commander

le glissement du moteur.

La bascule 32 reçoit également un signal de sortie (HOR)issu d'une horloge 33; ce signal échantilonne le signal issu du VCO à la sortie de la bascule, en produisant -9- un signal de sortie de bascule, qui est également une suite d'impulsions à la fréquence F 1, ces impulsions étant transmises sur une ligne 32 a à un compteur(GLIS) 34; ce compteur compte ces impulsions Le compteur (GLIS)compte continuellement dans le sens croissant et, lorsqutil atteint son compte maximum (par exemple N bits), il démarre à nouveau De cette façon, sa sortie est en réalité un signal(COMPT)1 qui reflète le compte

à un instant quelconque.

La figure 3 montre ce type de compte récurrent dans son évolution dans le temps, la coordonnée(Y) représentant ici la sortie numérique ou COMPT 1 et la

coordonnée(X)le temps.

Le signal(GLIS)1 est également transmis à une deuxième bascule 36 Egalement échantillonnée par le signal(HOR),cette bascule répond à la polarité du signal (GLIS)1, en changeant d'état, pour passer du niveau haut au niveau bas, selon la polarité, pour émettre un signal de sens du comptage, le signal(CD),qui ordonne au compteur(GLIS)de compter dans le sens croissant ou dans le sens décroissant Le signal(COMPT)1 émis par le compteur(GLIS)est transmis sur les lignes 34 a à un additionneur 38 de vitesse du moteur (MS) qui reçoit également la sortie d'un autre compteur, le compteur

de vitesse (VITES) 40, sur les lignes 4 Oa.

Le compteur(VITES)reçoit la sortie du circuit 42 qui comprend une bascule 42 a Cette bascule 42 a émet sur ses lignes de sortie 42 b un train d'impulsions en ondes carrées Ces impulsions sont émises en réponse à la sortie d'un circuit diviseur 42 e qui reçoit le signal(TACH)qui est fourni sur la ligne 15 a Cette ligue comprend en réalité deux lignes, dont chacune émet une impulsion en onde carrée liée à l'impulsion de l'autre par une relation, les impulsions circulant

sur ces lignes étant en quadrature (déphasées de 90 ).

Le circuit diviseur 42 e reçoit les impulsions en ondes carrées sur l'une de ces lignes et fournit à -

sa sortie des impulsions de déclenchement qui se pré-

sentent à une cadence de répétition égale ou inférieure à la cadence de répétition des impulsions en ondes carrées transmises à son entrée La sortie de la bascule 42 a est transmise à l'entrée du compteur(VITES)40. Les deux signaux qui constituent le signal(T CH) sont également envoyés à un circuit comparateur 42 c et ce circuit produit en réponse un signal de sortie qui, selon la relation entre ces deux impulsions (ctest-à-dire selon celle des impulsions qui est en avance sur l'autre ou en retard sur l'autre), représente le sens dans lequel le moteur tourne La sortie du comparateur 42 c est alors envoyée à une bascule 42 d qui, en réponse, produit un signal de sortie qui est, soit de niveau haut, soit de niveau bas Ce signal est transmis à une borne de commande de comptage du compteur pour lui ordonner de compter les impulsions issues de la bascule 42 a dans le sens croissant ou dans le sens décroissant selon que le signal est de niveau haut ou de niveau bas Exactement comme le compteur(GLIS),le compteur(VITES)compte également continuellement dans le sens croissant, se remet à zéro, puis compte à nouveau dans le sens croissant Il peut également compter dans le sens décroissant selon la sortie issue de la bascule 42 d Le résultat est un signal de sortie(COMPT) 3, émis par le compteur 40 Ce signal est également représenté sur la figure 2 La cadence de répétition pour le signal e OMPT)2 est P 2, qui est proportionnelle à la vitesse du moteur, puisque le signal est engendré par la rotation du moteur Les impulsions qui constituent le signal r ACH)1 sont engendrées très rapidement pendant chaque tour du moteur, de sorte que la position angulaire est résolue de façon très précise La fonction du diviseur est donc de mettre ce compte en corrélation avec la fréquence d'alimentation du moteur, qui est nécessaire pour prendre en compte le nombre de p 8 les du moteur,

puisque le nombre de pôles détermine la vitesse du moteur.

Cette corrélation est importante parce que la cadence

_ 11 -

de répétition(F 2)doit correspondre à la fréquence d'en-

trainement Par exemple, si l'on compare un moteur quadripolaire et un moteur bipolaire, la position de l'arbre de moteur quadripolaire doit 8 tre résolue de telle manière que le(COMPT)2 soit produit plus rapide- ment à chaque tour En conséquence, le signal(TACH)doit être divisé par deux pour un moteur bipolaire, sinon,

(F 2)serait trop élevé le moteur ne serait pas synchro-

nisé dans les limites de l'intervalle de glissement.

(Ceci suppose qu'on utilise le même tachymètre; par

ailleurs, le rapport compte-tour serait le même indé-

pendamment de la vitesse du moteur) La raison de ceci ressortira de façon encore plus évidente des parties

restantes de la description qui montreront qu'à partir

de la fréquence de base(F 2),on établit une fréquence plus élevée ou plus basse à partir du signal (COMPT) i pour faire varier la fréquence d'alimentation ou d'attague par rapport à celle de la vitesse réelle du

moteur, ceci pour commander le glissement.

L'additionneur(MS)ajoute les signaux(COMPT) 1 et (COMPT)2 en produisant sur ses lignes de sortie 35 une sortie(COMPT)3 (forme d'onde A) qui est la somme des deux L'effet de l'addition des signaux(COMPT)1 et (COMPT)2 est de raccourcir le temps demandé pour atteindre un(COMPT)3 particulier et, de cette façon, raccourcir (T)sur la figure 3 En d'autres termes, lorsque le compteur (GLIS)compte dans le sens croissant, la pente de la forme d'onde( A)croit parce que(T)diminue Lorsqu'il compte plus lentement, la pente est plus faible par ce que(T) croit De cette façon, par modification de la fréquence (VCO),(T)peut être augmenté ou diminué en proportion du signal(COMPT)1, la plage étant la plage de glissement (PLAGE GLIS)ou At, ce qui définit un changement de fréquence, de(F 1),la fréquence de(COMPT)1 à(P 2),la

fréquence de(COMPT)2.

Comme on l'expliquera en détails dans la suite, pour maintenir un certain glissement,(COMPT)i est commandé de manière à être supérieur ou inférieur à

_ 12 _

(COMPT)2 d'une quantité qui est égale au glissement désiré

(par exemple au glissement spécifié pour le moteur).

L'action globale du circuit(AFCL)sur le fonctionnement du moteur est représentée par l'équation ( 1) suivante:

(F SYNCH)= + F(MOTEUR) F(GLIS) ( 1)

Ici,(F SYNCH)est également la fréquence (F 3) des signaux

de(PHASE 1-3)qui est la fréquence d'attaque de l'on-

duleur (FM)est la vitesse du moteur et(COMPT)2 est une fonction de cette vitesse mais peut être du signe + ou du signe -, selon le sens de la rotation, parce que(COMPT)2 peut êtreun compte croissant ou un compte décroissant (F GLIS) de même que la fréquence(VCOI peut &tre du signe + ou du signe selon le signal(GLIS)qui peut être du signe + ou du signe -, pour déterminer un glissement du signe + ou du signe - De cette façon, on obtient une transition progressive entre les fonctions du moteur, ce qui est important pour la mise à niveau

à une "vitesse serrée" (vitesse proche de zéro).

En supplément du(COMPT)3, ltadditionneur(MS)fournit également une sortie numérique, le signal(QC) qui est une représentation du nombre ( 0-4) de cycles effectués

par le(COMPT)2 Chaque cycle est un quadrant, et repré-

sente 90 d'un cycle complet de 3600 Pour ce faire, la sortie de l'additionneur(MS)peut avoir(N)bits mais, en réalité, elle peut utiliser(N-X)bits pour(COMPT)3 et le reste des(N)bits pour indiquer le quadrant et

le signe de la courbe sinusoïdale dans ce quadrant.

(COMPT)3, issu de ltadditionneur(MS) est transmis

à un deuxième additionneur, l'additionneur êHASE)4.

L'additionneur(PHASE)44 reçoit également sur les lignes 46 a, un signal d'identification de phase (PC), provenant d'un compteur annulaire 46, ce signal étant fourni en réponse au signal(HO Rl Le signal(PC)identifie à tout instant du temps l'une des phases désirées, c'est-à-dire l'un des enroulements (par exemple 0 , 1200, 240-) Ce(PC)est un nombre qui, ajouté à(COMPT)3 refléterait ce que(COMPT)3 serait à cette phase; 13 c'est-à-dire une phase décalée d'une certaine quantité reflétée par le signal(PC) En d'autres termes, le compteur annulaire founit continuellement un nombre "numérique circulant" qui, ajouté à(COMPT)3, reflète un compte pour l'une des phases Le signal(PC)est également ajouté au signal(QC Hans l'additionneur(PHASEI en produisant un signal(PQ)qui représente le quadrant correspondant à la phase pour le signal(PC)puisque le

quadrant peut être différent pour une phase différente.

Ce cette façon, la sortie issue de l'additionneur(PHASE) 44 comprend ( 1) une représentation numérique instantanée,

(COMPT)4, du compte correspondant à un point(X)particu-

lier, o des comptes pour une phase; et ( 2) une repré-

sentation numérique du quadrant correspondant au signal

(PQ)et à son signe.

(Co MPT)4 représente la coordonnée d'un point quel-

conque de la sinusoïde de la figure 3, mais seulement entre O et 90 e Des deux, le point approprié de la courbe(SINUS)pour cette coordonnée est engendré à un point quelconque Ceci est réalisé dans le circuit (AFCL) pour chaque phase, chaque fois que le signal(PC)

change, ce qui se produit à la cadence HOR.

(COMPT)4 et le signal(PQ)sont fournis à une unité

soustracteur 48, par l'intermédiaire des lignes 44 a.

En réponse au signal(PQ),le soustracteur fournit une sortie, le signal(IC) qui est la valeur correcte de coordonnée pour le quadrant indiqué dans le signal(PQ) pour(COMPT)3. Le soustracteur compte en diminution à partir du signal(COMPT)4 pour les autres quadrants pendant la présence d'un signal(PQ)identifiant le quadrant qui, s'il n'est pas présent, inhibe le soustracteur On peut donc voir que l'effet du signal(PQ)est de décaler

le signal(IC)entre 00, 120 e et 2400.

Le signal(IC)du soustracteur est une ceordonnée (par exemple X) et il est transmis sur les lignes 48 a à une table d'exploration(ROM)50 Ce signal(IC)adresse 14-

un nombre particulier contenu dans la table d'explo-

ration, ce nombre correspondant à la valeur du sinus pour un point de la courbe(SINUS)compris entre O et La(ROM)produit donc sur ces lignes de sortie 50 a une sortie numérique,(SIG)1, qui est la valeur du sinus correspondant à la coordonnée identifiée par(COMPT)3 mais encore non corrigée en ce qui concerne la polarité pour son quadrant Le signal(SIG)1 est transmis à un convertisseur numérique-analogique (D/A) 52 qui produit une sortie analogique, le signal(ATTAQ)1, circulant sur la ligne 52 a Ce signal(ATTAQ)1 est transmis à un circuit de commutation 54 qui reçoit également le signal(PQ)et, selon le quadrant identifié par cet identificateur, commute le signal(ATTAQ)i entre une valeur positive et une valeur négative, ce qui donne au signal(ATTAQ)1 la polarité appropriée pour le quadrant Par exemple, le signal(SIG)1 (de même que ATTAQ 1) serait négatif dans les quadrants 3 et

4, comme représenté par la sinusoïde interrompue conte-

nant(SIG)1 ' (SIG 1 I étant SIG 1 sur la sinusolde réelle).

De cette façon, il s'engendre une sinusoide complète

sur les quatre quadrants représentés dans leur évolu-

tion dans le temps, au fur et à mesure que différents signaux(SIG)1 sont émis et qu'ils reçoivent la polarité

voulue.

A la sortie du circuit de commutation, le signal (ATTAQ)l est transmis sur la ligne 54 a à un amplificateur (G) 56, dont le gain est commandé en réponse à la valeur du signal(AMPLITUDE) I pour produire une sortie(ATTAQ) 2,

dont la valeur est proportionnelle au signal(AMPLITUDE)1.

Ce signal de sortie(ATTAQ)2 est transmis simultanément à trois commutateurs 60, 62, 64, dont chacun correspond à une phase d'attaque de l'onduleur, chacun de ces com-

mutateurs fournissant l'un des signaux(PHASE)1, 2, 3.

Ces trois commutateurs reçoivent le signal(PC)ssu du compteur annulaire 46, ce signal identifiant la phase correspondant au signal(ATTAQ)2; selon ce qu'est ce - signal, ltun de ces commutateurs est actionné, et le signal(ATTAQ)2 est transféré pour corriger l'un des circuits d'échantillonnage et de maintien 55, ce qui produit un signal sinusoïdal en escalier dans le temps -au fur et à mesure que le signal(ATTAQ)2 est engendré- Les sorties(SH)sont les signaux(PHASE)1,

APHASE)2 et(PHASE)3.

Les signaux(PHASE)l,(PHASE) 2 et(PHASE)3 sont donc liés par une relation de phase correspondant au signal(PC)et sont à une fréquence commune (F SYNCH)

(voir équation 1).

Pour donner une démonstration de ce mode de cbm-

mande du glissement, on donnera l'exemple suivant: selon cet exemple, on utilise un moteur à courant alternatif à deux p 8 les à 3 600 tr/mn, c'est-à-dire attaqué par le dispositif d'alimentation à fréquence variable utilisant ltinvention; sur cette installation on détermine les fréquences de la sortie(CVO)( 1) les signaux (TACH)et les caractéristiques de glissement nécessaires, dans le cas d'un couple zéro (cas 1), dans le cas d'un couple d'entraînement positif (cas 2); et dans le cas de la récupération négative ou d'un freinage (cas 3)

en utilisant un signal (AMPLITUDE)1 constant.

Cas 1:FM = 60 Hz

F GLIS= O

F SYNCH = 60 Hz Fréquence VC O = O Fréquence TACH = 1024 impulsions/seconde Cas 2:FM = 60 Hz F GLIS = + 1 Hz F SYNCH = 61 Hz Fréquence VCO =-+ 170 Fréquence TACH = 1024 impulsions/seconde Cas 3:FM = 60 Hz F GLIS = Hz F SYNCH = 59 Hz Fréquence VC O = 170

Fréquence TACH = 1024 impulsions/seconde.

16 _ Il en résulte qu'avec cette installation, la cabine peut passer d'une vitesse zéro à la pleine vitesse à une accélération commandée et avec un glissement réglable, ce résultat étant obtenu par la commande des signaux (GLIS)j et(AMPLITUDE)1.

Naturellement, diverses opérations de ces instal-

lations peuvent être exécutées avec un équipement basé

sur ordinateur Dans cette description, on a utilisé

des éléments discràts à titre illustratif pour démontrer un mode de mise en oeuvre de l'invention Il sera évident pour l'homme de l'art que l'on peut apporter à la forme de réalisation qui a été représentée et décrite

diverses modifications et variantes sans sortir du do-

maine et du principe de l'invention.

Certaines de ces variantes peuvent comprendre l'utilisation d'un ordinateur pour exécuter un certain

nombre de fonctions qui sont exécutées dans le dispo-

sitif discret comprenant le circuit(AFCL) Il va sans dire que l'invention est susceptible

d'autres applications Par exemple, elle peut être ap-

pliquée à l'attaque d'un cyclo-convertisseur pltut 8 t

qu'à celle d'un onduleur pour alimenter le moteur.

C'est-à-dire que le circuit(AFCL)peut être utilisé pour émettre des signaux liés à une fonction sinusoïdale pour commander le cycloconvertisseur pour fournir une

alimentation alternative à un moteur polyphasé.

L'application de l'invention à la commande d'un

moteur triphasé a été illustrée et décrite pour faci-

liter la compréhension de l'invention Même de cette

façon, il est évident pour l'homme de l'art que ltin-

vention pourra être utilisée pour commander d'autres

moteurs tels qu'un moteur biphasé, simplement en uti-

lisant la relation correcte de signaux de phase pour identifier les enroulements de phase et pour engendrer les coordonnées correctes sur une courbe sinusoïdale pour l'enroulement et établir la polarité correcte pour

cet enroulement.

17 - Bien que l'invention ait été décrite dans son application à la commande de l'intensité du moteur, elle pourrait également être utilisée pour commander la tension du moteur Par ailleurs, en établissant une corrélation entre l'amplitude et le glissement, on peut obtenir différents modes de commande du moteur et du glissement, par exemple, un signal peut fixer

le couple du moteur.

Il ressort de ce qui précède que l'invention est susceptible de nombreuses applications à la commande des moteurs à induction et que l'invention peut 8 tre mise en oeuvre de nombreuses façons, éventuellement en utilisant un ordinateur pour effectuer différentes fonctions du type calcul qui sont exécutées par les circuits et unités discrets qui ont été décrits En fait, ceci peut constituer une variante économiquement avantageuse par rapport à l'utilisation d'unités telles que les additionneurs, compteurs et bascules, qui constituent simplement un mode avantageux d'un coût relativement faible, pour exécuter certaines fonctions qui pourraient être faites dans un ordinateur, par

exeimiple, une variante utilisant un microprocesseur.

D'autres modifications, variantes et altérations peuvent être apportées aux formes de réalisation de l'invention qui ont été décrites sans sortir du domaine et du principe de l'invention tel qu'il est décrit

dans les revendications données ci-après.

18 -

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Installation d'ascenseur comprenant: un moteur électrique polyphasé 13, ce moteur possédant(N)phases et des enroulements correspondants,(N)étant égal à deux ou plus; un accumulateur 16; un chargeur d'accumulateur 17; un onduleur 14 alimenté par l'accumulateur 16 pour fournir une intensité ou une tension à chaque enroulement du stator du moteur 13, ledit onduleur 14 ayant une entrée pour chaque enroulement et une sortie correspondante; un codeur de position 15 destiné à fournir un signal (TACH) qui identifie la position de l'arbre du moteur 13; une cabine d'ascenseur 10 qui est propulsée par le moteur; un dispositif de commande 21 de l'ascenseur 10 servant à commander le fonctionnement de l'onduleur 14 pour produire une intensité ou une tension alternative à(N)phases destinée auxdits enroulements du stator pour commander la vitesse du moteur 13 (tr/mn), le glissement et le sens; l'installation d'ascenseur étant caractérisée par le fait que ledit dispositif de commande 21 comprend: des moyens qui fournissent un signal (AMPLITUDE) en réponse au signal (TACH) pour commander la vitesse du moteur 13 (tr/mn); des moyens qui fournissent un signal (GLIS) en réponse au signal (TACH) pour commander la différence entre la vitesse (tr/mn) du moteur 13 et la fréquence (F SYNCH) de l'intensité ou de la tension alternative qui est fournie au moteur 13 par l'onduleur 14; des moyens qui répondent au signal (GLIS) et au signal (TACH) en fournissant un signal qui se répète à(F SYNCH) ledit signal identifiant une position angulaire sur une courbe sinusoïde et pour fournir(N)deuxièmes signaux, dont chacun représente la coordonnée(Y)de ladite sinusoïde à différentes positions angulaires de cette courbe, lesdites positions étant espacées uniformément de 360, lesdits(N)deuxièmes signaux étant fournis dans une séquence successive pendant chaque tour du moteur 13, la séquence dans un sens de rotation du moteur 13 étant l'inverse de la séquence dans le sens 19 - de rotation opposé; des moyens qui font varier la valeur de chaque deuxième signal(AMPLITUDE); et des moyens qui appliquent chaque deuxième signal à l'une des différentes entrées de l'onduleur, selon ladite séquence successive. 2. Installation d'ascenseur selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits moyens 22 qui fournissent lesdits(N) deuxièmes signaux comprennent: des moyens qui fournissent un troisième signal en réponse audit signal(TACH)et audit signal(GLIS) ledit troisième signal représentant une position de l'arbre du moteur 13 dans l'un de quatre quadrants possibles d'un signal sinusoïdal de fréquence(F SYNCH)et étant répété une pluralité de fois, à chaque tour de l'arbre en réponse

audit troisième signal, ledit quatrième signal repré-

sentant une position de 0-180 sur ladite sinusoïde ladite pluralité étant une fonction de l'amplitude

dudit signal(GLIS)et proportionnel au glissement du mo-

teur 13 représenté par ledit signal(GLIS) 3 Installation d'ascenseur selon la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdits moyens 22, 25 qui fournissent lesdits(N)signaux comprennent: des moyens qui fournissent des paires correspondantes de cinquièmes et sixièmes signaux en réponse audit quatrième signal, chacun desdits cinquièmes signaux représentant une position angulaire de l'onde sinusoïdale entre 0 e et , lesdites positions étant espacées de 180 N pour chaque quatrième signal, chacun desdits sixièmes signaux représentant le signe correct, soit plus, soit moins, pour le cinquième signal correspondant, et des moyens 50 qui fournissent un septième signal correspondant en réponse à chaque cinquième signal, ledit septième signal

étant sinus X oh X désigne une position angulaire com-

prise entre O e et 180 qui est identifiée par le

cinquième signal.

4. Installation d'ascenseur selon la revendication 3, caractérisée par le fait que lesdits moyens 22 qui - fournissent N signaux comprennent: des moyens qui fournissent un huitième signal en réponse à chacune desdites paires correspondantes de sixièmes signaux et de septième signaux, la valeur de chaque huitième signal étant définie par l'équation sinus X, o X est de O

à 3600 et est définie par une combinaison parti-

culière de chaque cinquième signal et de son sixième signal. 5. Installation d'ascenseur selon la revendication

4, caractérisée par le fait que lesdits moyens qui four-

nissent ledit septième signal comprennent une mémoire morte (ROM) 50 et lesdits moyens qui fournissent ledit

huitième signal comprennent un convertisseur numérique-

analogique 52 servant à fournir un signal analogique à partir dudit septième signal et un circuit de commutation 54 qui commute à partir dudit signal analogique, ladite sortie analogique étant soit positive, soit négative,

selon le sixième signal.

6. Installation d'ascenseur selon l'une quelconque

des revendications 1 et 5, caractérisée par le fait

que lesdits moyens 22, 35 qui fournissent(N)deuxième si-

gnaux comprennent des moyens qui fournissent un signal qui croit progressivement pendant le mouvement de l'arbre

dans un quadrant et décroit dans le quadrant suivant.

7 Installation d'ascenseur selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits moyens servant à fournir lesdits(N)deuxièmes signaux comprennent: des moyens qui fournissent un signal en réponse au signal (TACHI ledit signal représentant la position instantanée de l'arbre du moteur dans l'un des quatre quadrants et la caractéristique de sa variation au cours du temps, qui représente le sens dans lequel le moteur 13 tourne des moyens qui fournissent un signal en réponse au signal

(GLIS), ledit signal représentant la fréquence de glisse-

ment et sa caractéristique en évolution dans le temps, qui représente le sens de glissement; et des moyens qui fournissent un signal qui représente la somme dudit

_ 21 -

signal qui représente la fréquence de glissement et

dudit signal qui représente la position de l'arbre.

8. Installation d'ascenseur selon la revendication 1, caractériséepar le fait que lesdits moyens qui font varier la valeur de chaque deuxième signal comprennent un amplificateur 66 qui reçoit un signal analogique, le gain dudit amplificateur étant réglable en fonction du signal d'amplitude, et lesdits moyens qui appliquent

chaque deuxième signal à ltun des(N)enroulements com-

prend un circuit de commutation comportant(N)commutateurs commandés 60, 62 dont chacun est connecté à la sortie dudit amplificateur opérationnel, chacun répondant à un signal de commande particulier parmi les(N)signaux de

commande qui sont appliqués simultanément aux commu-

tateurs, l'un distinct des dits signaux de commande

étant prévu pour chaque deuxième signal.

9. Installation dfascenseur comprenant: un moteur électrique polyphasé, ledit moteur électrique 13 ayant N phases et les enroulements correspondants (N) étant égal à deux ou plus de deux; une alimentation en

courant continu 17, on onduleur 14 alimenté par ladite ali-

mentation, et qui fournit une intensité ou une tension à chaque enroulement du stator du moteur 13, ledit onduleur 14 ayant une entrée pour chaque enroulement et une sortie correspondante; un codeur de position 15 qui fournit un signal (TACH) identifiant la position de l'arbre du moteur 13; une cabine d'ascenseur 10 qui est propulsée par le moteur 13; un dispositif de commande de l'ascenseur qui commande le fonctionnement de l'onduleur 14 pour produire une intensité ou une tension alternative à ( 9 phases pour lesdits enroulements du stator, pour commander la vitesse du moteur (en tr/mn), le glissement

et le sens; ladite installation d'ascenseur étant carac-

térisée par le fait que le dispositif de commande 19 com-

prend: des moyens 21 qui fournissent un signal (AMPLITUDE) en réponse au signal (TACH) pour commander la vitesse du moteur 13 (tr/mn); des moyens 21 qui fournissent 22 - un signal (GLIS) en réponse au signal (TACH) pour

commander la différence entre la vitesse (Tr/mn) du mo-

teur 13 et la fréquence (F SYNCH) de l'intensité ou de la tension alternative qui est fournie au moteur 13 par l'onduleur 14; des moyens qui répondent au signal (GLIS) et au signal (TACE) en fournissant un signal qui se répète à F SYNCH, ce signal identifiant une position angulaire sur une sinusoïde, et en fournissant (N) deuxièmes signaux, dont chacun représente la coordonnée

Y de ladite sinusoïde en différentes positions angu-

laires de cette courbe, lesdites positions étant uni-

formément espacées de 360, lesdits (N) deuxièmes signaux N'

étant émis en une séquence pendant chaque tour du mo-

teur 13, la séquence dans un sens du moteur 13 étant l'in-

verse de la séquence dans le sens opposé; des moyens qui font varier la valeur de chaque deuxième signal en fonction du signal (AMPLITUDE) et des moyens qui appliquent chaque deuxibème signal à une des entrées

de l'onduleur 14, selon ladite séquence.

10 Installation d'ascenseur selon la revendication

9, caractérisée par le fait que les moyens qui four-

nissent lesdits (N) deuxièmes signaux comprennent des moyens 22 qui fournissent un troisième signal en réponse

audit signal (TACH) et audit signal (GLIS), ledit troi-

sième signal représentant la position d'arbre du moteur dans l'un de quatre quadrants possibles d'une courbe sinusoïdale de fréquence (F SYNCH) et étant répétée une pluralité de fois à chaque tour de l'arbre *t qui fournissent un quatrième signal de réponse audit cinquième signal, ledit quatrième signal représentant une position de O à 180 sur ladite courbe sinusoïdale, ladite pluralité étant une fonction de l'amplitude dudit signal (GLIS) et proportionnelle au glissement du

moteur 13 représenté par ledit signal (GLIS).

11 Installation d'ascenseur selon la revendication , caractérisée par le fait que lesdits moyens qui fournissent lesdits (N) signaux comprennent: des moyens 23 - qui fournissent des paires correspondantes de cinquièmes et sixièmes signaux en réponse audit quatrième signal, chacun desdits cinquièmes signaux représentant une position angulaire de l'onde sinuso 5 daleentre 0 et 1800,lesdites positions étant espacées de 1800 pour chaque quatrième signal, chacun des sixièmes signaux représentant le signe voulu, soit plus, soit moins, du

cinquième signal correspondant; et des moyens 50 qui four-

nissent un septième signal correspondant en réponse à chaque cinquième signal, ledit septième signal étant sinus X o X désigne une position angulaire comprise entre O et

, qui est identifiée par le cinquième signal.

12. Installation d'ascenseur selon la revendication 11, caractérisée par le fait que lesdits moyens qui fournissent lesdits(N)signaux comprennent: des moyens qui fournissent un huitième signal en réponse à chacune desdites paires correspondantes de sixièmes signaux et de septièmes signaux, la valeur dudit huitième signal étant définie par l'équation sinus X, o X est de O à 3600 et est définie comme une combinaison particulière de chaque cinquième signal et du sixième signal qui

lui correspond.

13. Installation d'ascenseur selon la revendication 12, caractériséepar le fait que lesdits moyens qui fournissent ledit septième signal comprennent une mémoire morte (ROM)50; et lesdits moyens qui fournissent ledit

huitième signal comprennent un convertisseur numérique-

analogique 52 qu Lfournitun signal analogique à partir dudit septième signal et un circuit de commutation 54, qui fournit une sortie analogique à partir dudit circuit analogique, ladite sortie analogique étant soit positive,

soit négative, en fonction du sixième signal.

14. Installation d'ascenseur selon la revendication 12, caractérisée par le fait que lesdits moyens qui fournissent(N)deuxièmes signaux comprennent: des moyens qui fournissent un signal en réponse au signal tr ACI*, ledit signal représentant la position instantanée 24 - de l'arbre du moteur 13 dansl'undes quatre quadrants et la caractéristique de son évolution dans le temps, qui représente le sens dans lequel le moteur tourne, des moyens qui fournissent un signal en réponse au signal(GLIS), ce signal représentant la fréquence de glissement et sa caractéristique d'évolution dans le temps, ce qui représente le sens de glissement; et des moyens qui fournissent un signal qui représente la somme dudit signal qui représente la fréquence de glissement et du signal qui représente la position de l'arbre. 15. Installation d'ascenseur selon la revendication 9, caractérisée par le fait que, lesdits moyens qui font varier la valeur de chaque deuxième signal comprennent un amplificateur qui reçoit un signal analogique, le gain dudit amplificateur 56 étant réglable en fonction du signal d'amplitude, et desdits moyens qui appliquent chaque deuxième signal à l'un des(N) enroulements comprennent un circuit de commutation 60, 62 ayant(N)commutateurs commandés, dont chacun est relié à la sortie dudit amplificateur opérationnel, chacun répondant à un signal de commande particulier parmi(N) signaux de commande qui sont appliqués simultanément

aux commutateurs, un distinct desdits signaux de com-

mande étant prévu pour chaque deuxième signal.