FR2540308A1 - Procede et systeme de commande d'un moteur a commutateur electronique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne les moteurs à courant continu à commutation électronique. Un système de commande pour un moteur à commutation électronique M comprend essentiellement un circuit de détection de position 35 qui détecte la position du rotor du moteur et un circuit générateur de signaux de commande 33 qui fonctionne sous la dépendance du circuit de détection de position et d'ordres externes et qui attaque un circuit de commutation de puissance 31, ce dernier commutant les enroulements du moteur à des instants appropriés en fonction du mode de fonctionnement désiré, comme par exemple un fonctionnement à vitesse lente ou à vitesse élevée. Dans le cas où le moteur est associé à une machine à laver le linge, il peut produire à la fois le mouvement de rotation oscillant d'un agitateur 254 et la rotation à grande vitesse d'un panier d'essorage 23. Application aux machines à laver le linge. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

g 540 Z 08

225 4 O 308

La présente invention concerne de facon générale les machines dynamoélectriques et les appareils ménagers, et elle porte plus particulièrement sur un système de commande pour un moteur à commutation électronique, sur un procédé d'utilisation d'un meteur à comrutation électronique et sur

une machine à laver le linge.

Bien que les moteurs à courant continue classiques

à commutation par balais puissent avoir de nombreuses car-ac-

téristiques avantageuses, cormme la commodité de changement des vitesses de fonctionnement et du sens de rotation, on considère qu'ils peuvent avoir des inconvénients, comme l'usure des balais, le bruit électrique ou les parasites radiofréquences produits par la formation d'étincelles entre les balais et le collecteur à lames, susceptibles de limiter les possibilités d'application de tels moteurs à courant

continu à commutation par balais dans certains domaines-

comme le domaine des appareils Onénagers On a développé a l'heure actuelle des moteurs à comu-tation électronique, cormme les moteurs a courant continu sans collectzur et les moteurs a aimants permanents avec commutat 3 on eiectronique,

et on considère de facon général e qut'ils ont les caractéris-

tiques avantageeses précitées des nioteurs a courant continu à comin'utation par balais, sans un grand nombre de ieurs inconvénients, tout en ayant également d autres avantages importants De tels moteurs a commutation électronique sont décrits dans les brevets US 4 005 347 4 169 990 et 4 162 435 Ces moteurs a commutation électrc-nique peuvent êbre employés avantageusement dans de nombreux domaines différents ou dans de nombreuses applications de moteurs, parmi lesquelles les appareils ménagers, par exemple les machines automatiques à laver le linge, comme décrit dans les demandes de brevet US 077 784, déposée le 21 septembre 1979 et 141 268, déposée le 17 avril 1980. On considère que les machines à laver le linge

décrites dans les demandes précitées ont de nombreux avanta-

ges importants sur les machines à laver le linge de l'art antérieur qui utilisent divers types de transmissions et de mécanismes pour convertir un mo:vemertt de rotation en un mouvement d'oscillation, afin d'actionner sélectivement la machine dans son mode d'agitation ou dc lavage et dans son mode d'essorage centrifuge,, et, on considère que de telles

machines à laver le linge de L' art antérieur ont une fabrica-

tion plus coûteuse et/ou plus cnmplexe consomment davantage d'énergie et nécessitent davantage d'entretien I Les machines

à laver le linge équipées de moteurs à cmmutation électroni-

que ne nécessitent; aucun moyen mécanique, à l'exception de simples moyens de réduction de vitesse, pour produire l'action oscillatoire de l'agitateur, et dans certaines applications un tel moteur peut entraîner directement le pannier d'essorage centrifuge Bien que les systt:mes de commande antérieurs, comme par exemple ceux dé,rits dans les demandes de brevet

précitées, présentent assirmnct, de nombreuses caractéristi-

ques remarquables, on pense que Les systèmes de cormmande pour les moteurs à commu atiu N élec-rrnique en général et pour les moteurs de c tpe qui sont utilisés dans les machines à laver le linge, pourraient être améliorés Dans certains des systèmes de commande antérieurs, on détermine la position de la structure tournante (c'est-à-dire du rotor) du moteur à

commutation électronique en détectant la force contre-électro-

motrice de l'un des étages d'enroulement de la structure fixe

(c'est-à-dire du stator') de ce moteur, par rapport à une ten-

sion de conducteur neutre du moteur Cependant, dans certains

des moteurs à commutation électuronique antérieurs, un condue-

teur neutre peut ne pas être aisément disponible, et on con-

sidère donc qu'il serait-souhaitable de disposer d'un systè-

me de commande pour ces moteurs Certains des systèmes de commande antérieurs peuvent également être prévus pour faire démarrer un moteur à commutation électronique en appliquant un champ tournant au rotor du moteur, au moyen d'un signal d'entrée de décalage de tension appliqué à un tel système de

commande Ce décalage est obtenu par un signal d'entrée ana-

logique et on considère qu'il introduit une erreur de décala-

ge dans les systèmes de commande antérieurs Certains de ces systèmes de commande antérieurs peuvent également utiliser un intégrateur pour déterminer la position angulaire de la structure tournante des moteurs à commutation électronique antérieurs, cet intégrateur étant initialisé par un circuit

analogique après chaque commutation de tels moteurs On con-

sidère que le fait d'initialiser l'intégrateur en utilisant

des signaux analogiques nécessite l'utilisation de compo-

sants qui ne se prêtent pas avantageusement à l'application

ultérieure de la technologie des circuits intégrés à l'ensem-

ble du système de commande Les systèmes de commande anté-

rieurs mentionnés ci-dessus peuvent également être dépourvus de possibilités de régulation de tension et de coupure de circuit de façon électronique, alors qu'on considère que de

telles possibilités constituent des caractéristiques souhai-

tables pour un système de commande.

Certains des systèmes de commande antérieurs pour des moteurs à commutation électronique, comme par exemple certains de ceux décrits dans les brevets et les demandes de

brevets précités, utilisent une paire de transistors d'atta-

que, appelés transistors supérieur et inférieur, pour chaque étage d'enroulement de tels moteurs Dans ces systèmes de

commande antérieurs, les transistors supérieurs ou les tran-

sistors inférieurs, mais non les deux, sont modulés en lar-

geur d'impulsions pour commander la vitesse du moteur à com-

mutation électronique On pense cependant que ceci conduit à une utilisation inégale des transistors d'attaque et affecte

la détection de position de tels systèmes de commande anté-

rieurs On pense que le fait de moduler en largeur d'impul-

sions le transistor d'attaque associé à l'étage d'enroulement du moteur à commutation électronique qui demeure sous tension après la commutation, et non l'étage d'enroulement qui vient d'être mis sous tension au moment de la commutation, conduit à un transfert plus rapide du courant d'enroulement vers l'étage d'enroulement qui vient d'être mis sous tension, et à un niveau de bruit électrique moindre dans le signal de force contre-électromotrice du troisième étage d'enroulement, après

passage par zéro de ce signal de force contre-électromotrice.

On pense également que ce transfert rapide du courant d'enrou-

lement est préférable dans des applications dans lesquelles le courant du moteur est commandé ou dans lesquelles le moteur a une inductance élevée Cependant, on pense en outre que les

systèmes de commande antérieurs ne permettent pas ce trans-

fert plus rapide du courant d'enroulement après chaque commu-

tation.

Lorsqu'on utilise des moteurs à commutation élec-

tronique dans l'application concernant une machine à laver le linge, par exemple, il peut être souhaitable d'inverser de temps en temps le sens de rotation du moteur, comme lorsque la machine est dans le mode d'agitation, au lieu d'utiliser une transmission lourde et coûteuse Cependant, avec certains des systèmes de commande de moteur antérieurs précités, on considère que le fait d'inverser le sens de rotation du moteur produit une pointe de courant transitoire dans les transistors d'attaque, ce qui peut échauffer ces transistors de façon indésirable En outre, dans l'application concernant

une machine à laver le linge, entre autres, il est souhaita-

ble de faire fonctionner le moteur à commutation électronique à deux vitesses différentes On considère cependant que dans

certains des systèmes de commande antérieurs ceci peut con-

duire à des erreurs dans la détection de la position du rotor.

40308

Par exemple, on considère qu'un système de commande qui

intègre le signal de force contre-électromotrice pour produi-

re un signal de position du rotor peut donner les résultats de position différents pour le fonctionnement à faible vitesse et à vitesse élevée, pour la même position réelle du rotor. Parmi les divers buts de l'invention, on peut noter l'obtention d'un système de commande perfectionné pour un moteur à commutation électronique, d'un procédé perfectionné pour faire fonctionner un moteur à commutation électronique, et d'une machine à laver le linge perfectionnee qui fassent

disparaitre certaines au moins des caractéristiques désavan-

tagsuses de l'art antérieur envisagées ci-dessus; l obten-

tion d'un système de commande perfectionn qui soit capable de détecter la position du rotor lorsquh aucun conducteur neutre n'est disponible dans le moteur; l'obtention d'un tel système de commande qui applique de façon numérique un champ

tournant au rotor pour faire démarrer le moteur sans intro-

duire d'erreur de décalage; l'obtention d'un tel système de commande qui inlitialise de façon numérique l'intégrateur de détection de position du rotor apres chaque commutation; l'obtention d'un tel système de commande quimrettehors tension de façon numérique les étages d'enroulement lorsqu'un niveau de courant maximal prédéterminé est dépassé et mtaintiernerces étages d'enroulement hors tension jusqu'à ce que le système soit restauré manuellement; l'obtention dun tel système rd-e

commande qui régule la tension et Le courant effectifs appli'-

queés aux étages d'enroulement; l'obtenticn d'un tel syst Wme de commande qui procure une util ation égale des transistors

d'attaque; l'obtention dtun tel système de commande copmpor-

tant une détecticn perfectionnée de la position du rotor; et l'obtention d'un tel système de commande comportant des

caractèristiques de cmutation perfectiooles dans le chan-

gement du sens de rotation; l'obtention d'un procédé perfez-

tionné pour faire fonctionner un moteur à cnmmutaticn électro-

nique qui comprend la détection de la position du rctor lorsqueaucun conducteur meutre n'est disponible dans le

-moteur; l'obtention d'un tel procédé perfectionné qui com-

prend l'initialisation numérique du capteur de position du rotor après chaque commutation; l'obtention d'un tel procé- dé perfectionné qui comprend la mise hors tension numérique des étages d'enroulement lorsqu'un niveau de courant maximal

prédéterminé est dépassé et le maintien des étages d'enrou-

lement hors tension jusqu'à ce que le système soit restauré manuellement; et l'obtention d'un tel procédé perfectionné

qui assure une utilisation uniforme des transistors d;atta-

que; l'obtention d'une machine à laver le linge perfection-

née qui commande la rotation avec précision pendant le fonc-

tionnement à faible vitesse et à vitesse élevée; l'obtention

d'une telle machine à laver le linge qui assure une utilisa-

tion uniforme de composants électroniques; et l'obtention

d'une telle machine à laver le linge ayant des caractéristi-

ques de commutation perfectionnées dans le changement du sens de rotation Ces buts et cara:ctéristiques avantageuses de l'invention, ainsi que d'autres, apparaîtront en partie d'eux-mêmes et seront en partie signalés spécialement ci-après. De façon générale, dans une forme de l'invention, un système de commande pour un moteur à courant continu à commutation électronique comportant une structure tournante

et une structure fixe avec un ensemble d'étages d'enroule-

ment, comprend des moyens destinés à commander l'application d'une tension continue pour appliquer une tension effective résultante aux étages d'enroulement, ces moyens de commande

comprenant des moyens destinés à commuter les étages d'en-

roulement en leur appliquant séquentiellement la tension

continue pour provoquer la rotation de la structure tournante.

Le système comprend également des moyens destinés à produire une tension de conducteur neutre approchée pour le moteur à courant continu et des moyens destinés à comparer la tension

de conducteur neutre approchée avec la force contre-électro-

motrice de l'un des étages d'enroulement Le signal de sor-

tie des moyens de comparaison représente la position angulai-

re de la structure tournante et les moyens de commande réa-

gissent au signal de sortie des moyens de comparaison pour faire en sorte que les moyens de commutation commutent les étages d'enroulement lorsque la structure tournante atteint

une position angulaire prédéterminée.

En outre, selon une forme de l'invention et de façon générale, un système de commande pour un tel moteur à commutation électronique comprend des moyens qui réagissent à un ensemble de signaux de commande de façon à commuter les étages d'enroulement en leur appliquant séquentiellement une tension continue pour provoquer la rotation de la structure tournante Chaque étage d'enroulement comporte au moins deux bornes, dont l'une est connectée en commun à une borne de

chacun des autres étages d'enroulement, et la tension conti-

nue est appliquée séquentiellement à des paires d'autres bor-

nes des étages d'enroulement Des moyens logiques sensibles à un signal représentatif de la position angulaire de la structure tournante appliquent les signaux de commande aux moyens de commutation selon une séquence dans laquelle, pour chaque commutation, l'un des étages d'enroulement qui était sous tension avant la commutation demeure sous tension après la commutation, et l'autre étage d'enroulement qui était sous tension avant la commutation devient hors tension après la commutation Chaque étage d'enroulement demeure sous tension pendant deux commutations successives qui lui sont propres, puis il passe hors tension La direction de la circulation du courant dans l'étage d'enroulement qui demeure sous tension

après la commutation est identique à la direction de circula-

tion du courant dans cet étage d'enroulement avant la commu-

tation Le système de commande comprend en outre des moyens

destinés à moduler en largeur d'impulsions le signal de com-

mande qui est associé à l'étage d'enroulement qui demeure

sous tension après la commutation.

De plus, selon une forme de l'invention et de façon générale, un appareil de lavage de linge comprend une machine à laver le linge ayant un élément tournant, un moteur à courant continu et à commutation électronique comprenant une structure tournante et une structure fixe, avec un ensemble d'étages d'enroulement, et des moyens pour accoupler sélectivement la structure tournante à l'élément tournant Un système de commande est connecté à ce moteur et

il existe des moyens destinés à appliquer une tension conti-

nue au système de commande Le système de commande comprend des moyens destinés à commander l'application de la tension continue pour appliquer une tension effective résultante aux étages d'enroulement Les moyens de commande comprennent des

moyens pour commuter les étages d'enroulement en leur appli-

quant séquentiellement la tension continue pour provoquer la

rotation de la structure tournante, ce qui entraîne la rota-

tion de l'élément tournant Le système de commande comprend

en outre des moyens destinés à produire une tension de con-

ducteur neutre approchée pour le moteur à courant continu, et des moyens destinés à comparer la tension de conducteur neutre approchée avec la force contre-électromotrice de l'un des étages d'enroulement Le signal de sortie des moyens de comparaison représente la position angulaire de la structure tournante Les moyens de commande comprennent en outre des

moyens qui réagissent au signal de sortie des moyens de com-

paraison pour faire en sorte que les moyens de commutation commutent les étages d'enroulement lorsque la structure

tournante atteint une position angulaire prédéterminée.

De plus, selon une forme de l'invention et de façon générale, un appareil de lavage de linge comprend une machine à laver le linge aya'nt un élément tournant, un moteur à commutation électronique comprenant une structure tournante

et une structure fixe avec un ensemble d'étages d'enroule-

ment, et des moyens destinés à accoupler sélectivement la 1030

structure tournante à l'élément tournant Un système de com-

mande est connecté au moteur et il existe des moyens destines à appliquer une tension continue au système de commande Le système de commande comprend des moyens qui réagissent à un ensemble de signaux de commande en commutant les étages d'enroulement en leur appliquant séquentiellement la tension

continue, pour provoquer la rotation de la structure tour-

nante Chaque étage d'enroulement comporte au moins deux bornes, dont l'une est connectée en commun à une borne de

chacun des autres étages d'enroulemrent, et la tension conti-

nue est appliquée séquentiell ement àa des pea ires des aut'res

bornes des étages d'enroulement Des moyens logiques sensi-

bles à un signal représentatif de la position angulaire de la structure tournante appliquent les signaux de commande aux moyens de commutation selon une séquence dans laquelle, pour chaque commutation, l'un des étages d'enroulement qui était sous tension avant la commutation demeure sous tension après la commutation, tandis que l'autre étiage d'enroulemrent qui était sous tension avant la commutation devient hors tension après la commutation Chaque étage d'enroulement demeure sous tension pendant deux commutations successives

qui lui sont propres, puis il passe hors tension La direc-

tion de circulation du courant dans l'étage d'enroulement qui demeure sous tension après la commutation est identique à la direction de circulation du courant dans cet étage d'enroulement avant la commutation Le systèmu de commande comprend en outre des moyens destines à moduler en largeur

d'impulsions le signal de commande associé a ' Itage d'en-

roulement qui demeure sous tension après la cornnutation.

De plus<,ai une fovme de l'lncntor et de Lalçun -énérale

un procédé pour faire fonctionner un moteur à courant contbi-

nu à commutation èlectronique, ce moteur comportant une

structure tournante et une structure fixe avec un ensembl-

d'étages d'enroulement, comarend les operations cons 2 s+ant à recevoir une tension continue destinée a etre appliquée au

moteur, à commuter les étages d'enroulement en leur appli-

quant séquentiellement la tension continue pour provoquer la

rotation de la structure tournante, et à produire une ten-

sion de conducteur neutre approchée pour le moteur à courant S continu On compare la tension de conducteur neutre approchée

avec la force contre-électromotrice de l'un des étages d'en-

roulement, et le résultat de la comparaison représente la poz ition angulaire de la structrre tuurnante La commutation

des étages d:enroulement a lieu lor-,que la structure tour-

nante atteint une position anguiaire pr,'détermi née.

Toujours de façon générale et selon une forme de l'invention, un procédé pour faire Fonctionner un tel moteur

à commutation électronique cfmprend les opérations consis-

tant à recevoir une tension continttue destinée à être appli-

quée au moteur, et à commuter les étages d'enroulement sous la dépendance d'un ensemble de signaux de commande, en leur

appliquant séquentiellement la tension continue pour provo-

quer la rotation de la structure tournante Chaque étage d'enroulement comporte au moins deux bornes, dont l'une est connectée en commun à une borne de chacun des autres étages

d'enroulement, et la tension continue est appliquée séquen-

tiellement à des paires des autres bornes des étages d'en-

roulement Les signaux de commande apparaissent selon une séquence dans laquelle, pour chaque commutation, l'un des étages d'enroulement qui était sous tension avant la commuta tion demeure sous tension après la commutation, tandis que l'autre étage d'enroulement qui était sous tension avant la

commutation devient hors tension après la commutation Cha-

que étage d'enroulement demeure sous tension pendant deux commutations successives qui Lui sonit propres, puis il passe hors tension La direction de circulation du courant dans

l'étage d'enroulement qui demeure sous tension après la com-

mutation est identique à la direction de circulation du cou-l-

rant dans cet étage d'enroulement avant la commutation Le signal de commande associé à létage d'enroulement qui demeure il sous tension après la commutation est modulé en largeur

d' impulsions.

De plus, selon une forme de l'invention et de façon générale, un procédé pour faire fonctionner un tel moteur à commutation électronique comprend les opérations consistant à recevoir une tension continue effective destinée

à être appliquée au moteur, et à commuter les étages d'en-

roulement sous la dépendance d'un ensemble de signaux de commande, en leur appliquant séquentiellement la tension

continue pour provoquer la rotation de la structure tournan-

te Chaque étage d'enroulement comporte au moins deux bornes, dont l'une est connectée en commun à une borne de chacun des autres étages d'enroulement, et la tension continue est appliquée séquentiellement à des paires des autres bornes

des étages d'enroulement Les signaux de commande apparais-

sent selon une séquence dans laquelle, pour chaque commuta-

tion, l'un des étages d'enroulement qui était sous tension

avant la commutation demeure sous tension après la commuta-

tion, tandis que l'autre étage d'enroulement qui était sous tension avant la commutation devient hors tension après la commutation Chaque enroulement demeure sous tension pendant deux commutations successives qui lui sont propres, puis il passe hors-tension La direction de circulation du courant dans l'étage d'enroulement qui demeure sous tension après la commutation est identique à la direction de circulation du

courant dans cet étage d'enroulement avant la commutation.

Lorsque la commutation a lieu, le signal de commande associé à l'étage d'enroulement qui vient juste d'être commuté sous

tension est modulé en largeur d'impulsions.

La suite de la description se réfère aux dessins

annexés qui représentent respectivement:

Figure 1: une vue en perspective éclatée des prin-

cipaux éléments d'un moteur à courant continu et à commuta-

tion électronique qui peut être commandé par le système de commande de l'invention

Figure 2: un schéma montrant les étages d'enrou-

lement et les bornes du moteur de la figure 1;

Figure 3: un schéma synoptique montrant les prin-

cipaux composants du système de commande de l'invention, en combinaison avec un moteur à commutation électronique entrai- nant une machine à laver le linge

Figure 4: un schéma montrant les circuits d'atta-

que pour le moteur de la figure 1 et l'alimentation pour le système de commande de l'invention; Figure 5: un schéma synoptique montrant de façon plus détaillée que la figure 3 les principaux composants du système de commande de l'invention;

Figure 6: un schéma montrant un circuit de détec-

tion de force contre-électromotrice et d'approximation de neutre du système de commande de l'invention; Figure 7: un schéma d'un circuit de détection de position du système de commande de l'invention; Figure 8: un schéma d'un circuit d'initialisation ou de mise à zéro du système de commande de l'invention; Figure 9: un schéma d'un circuit séquenceur et logique du système de commande de l'invention;

Figure 10: un schéma montrant un circuit de modu-

lation en largeur d'impulsions du système de commande de l'invention; Figure 11: un schéma d'un circuit de commande de mode de commutation du système de commande de l'invention; Figure 12: un schéma d'un circuit de régulation du système de commande de l'invention; et Figure 13: un schéma d'un circuit de protection

du système de commande de l'invention.

Des caractères de référence correspondants dési-

gnent les éléments correspondants dans l'ensemble des dessins. Les exemples présentés ici illustrent des modes de réalisation préférés de l'invention et ne limitent d'aucune

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manière le cadre de l'invention.

On va maintenant considérer plus particulièrement la figure 1 sur laquelle on voit un moteur à commutation

électronique M, tel par exemple qu'un moteur à courant conti-

nu sans collecteur ou un moteur similaire, qui comporte une

structure fixe comprenant un stator 1 et une structure tour-

nante comprenant un rotor à aimants permanents 3 et un arbre Le rotor 3 est monté sur l'arbre 5 qui est lui-même monté de façon tournante dans des paliers classiques dans des flasques d'extrémité (non représentés) de la structure fixe,

de façon que le rotor puisse tourner à l'intérieur de liale-

sage du stator 1 Le rotor comprend un circuit magnétique 7 constitué par un certain no 6 mbre de tlles ferromagnétiques circulaires, planes et minces, fixées les unes aux autres et

à l'arbre 5 Huit éléments en matiere magnétique pratique-

ment identiques, ou segments relativeiment minces en forme d'arc, 9, en matière à magnétisme permanent (par exemple du type céramique ou cobaltsamariuâi, Alnico, etc), produisant

chacun un champ correspondant à un flux relativement cons-

tant, sont fixés au circuit magnétique 7 du rotor, par exem-

ple par collage Chacun des segments s'étend sur un peu moins de 450 mécaniques, et est aimanté de façon à être polarisé radialement par rapport au circuit magnétique du rotor, avec des polarisations alternées entre segments adjacents, comme

indiqué Bien que les aimants 9 sur le rotor 3 soient repre-

sentés pour les besoins de la description, il est possible

d'utiliser d'autres rotors ayant des structures di ffrentes

et d'autres aimants qui diffèrent la fois e ce qui concer-

ne leur nombre, leur structure et leurs champs, et de tels

autres rotors entrent dans le cadre de l Pinvention et permet-

tent d'atteindre certains au moins de ses buts.

Le stator 1 peut être fabriqué en tôles 4 ferromagne tiques minces 10, comme il est classique dans la technique des moteurs a courant alternatif, qui sont retenues ensemble par quatre pinces de retenue 11, avec l'une d'elles placée

dans chaque encoche de coin 13 du circuit magnétique du sta-

tor Selon une variante, les tôles du circuit magnétique du

stator peuvent être retenues ensemble par des moyens appro-

priés, comme par exemple par soudage ou par collage, ou bien elles peuvent être simplement retenues ensemble par les

enroulements, d'une manière connue de i'homme de l'art.

Vingt-quatre dents 15 dirigées vers l'intérieur définissent l'alésage du stator et vingt-quatre encoches axiales 17, à l'intérieur desquelles sontdisposés des enroulements 19, pour établir huit pôles de stator Les extrémités des spires des enroulements s'étendent au-delà des faces d'extrémité du stator et les conducteurs ou les bornes d'extrémité des

enroulements sont sortis et connectés séparément à un systè-

me de commande Bien qu'on ait représenté le stator 1 pour

les besoins de la description, il est possible d'utiliser

d'autres stators de diverses autres structures, ayant diffé-

rentes formes et différents ncmbres de dents et d'encoches,

en demeurant dans le cadre de l'invention de façon à attein-

dre certains au moins de ses buts.

Le moteur à courant continu et à commutation élec-

tronique M qui est envisagé ici, uniquement pour les besoins

de la description, est un moteur à huit pôles et à trois

étages d'enroulement, mais il faut noter que le moteur à

commutation électronique de l'invention peut avoir une struc-

ture à 2, 4, 6, etc pôles et avoir 2, 3, 4 étages d'enroule-

ment, ou plus, tout en demeurant dans le cadre de l'inven-

tion de façon à atteindre certains au moins de ses buts La

figure 2 représente schématiquement une configuration d'en-

roulement à plusieurs étages pour l'enroulement de stator 19, comportant trois étages d'enroulement 51, 52 et 53, chacun d'eux consistant en trois jeux de bobines SIA-SIC, 52 A-52 C,

et 53 A-53 C, chaque bobine consistant en un nombre présélec-

tionné de spires d'enroulement d'un conducteur électrique.

Chaque étage d'enroulement comporte une borne d'extrémité

* respective T 1, T 2 et T 3, et une prise intermédiaire respecti-

1.5 ve Il, I 2, I 3 On peut ainsi noter que les jeux de bobines Sl A, 52 A et 53 A forment des sections respectives des étages d'enroulement qui sont définies par des prises Les autres bornes d'extrémité de chacun des étages d'enroulement sont connectées en commun en C Bien que les étages d'enroule- ment SI, 52 et 53 soient représentés ici, pour les besoins

de la description, sous une forme comportant trois jeux de

bobines, des bornes d'extrémité et des prises intermédiai-

res, il est possible d'utiliser au moins un étage d'enroule-

ment et n'importe quel nombre de jeux de bobines, de bornes d'extrémité et de prises intermédiaires, en demeurant dans le cadre de l'invention de façon à atteindre certains au

moins de ses buts.

On peut voir que lorsque les étages d'enroulement sont mis sous tension selon une séquence temporelle, trois jeux de huit pôles magnétiques sont établis et produisent un champ magnétique radial qui se déplace en sens d'horloge ou en sens inverse d'horloge autour de l'alésage du stator, en fonction de la séquence ou de l'ordre présélectionné

dans lequel les étages sont mis sous tension Ce champ mobi-

le intersecte le champ correspondant au flux des pôles de rotor à aimants permanents 9, pour faire tourner le rotor 3 par rapport au stator 1, dans la direction désirée, afin de

produire un couple qui est directement fonction des intensi-

tés des champs magnétiques Si on désire avoir une descrip-

tion plus détaillée de la structure du moteur à commutation électronique M, on peut se référer à la demande de brevet

US 3 367 951 déposée le 13 avril 1982.

Comme on va le voir, les étages d'enroulement du moteur M sont commutés sans utiliser de balais, en détectant la position en rotation de la structure tournante ou du rotor 3, lorsqu'il tourne dans l'alésage du stator 1, et en utilisant des signaux électriques générés en fonction de la

position en rotation du rotor, pour appliquer séquentielle-

ment une tension continue à chacun des étages d'enroulement,

selon des ordres ou des séquences présélectionnés et diffé-

rents qui déterminent le sens de rotation du rotor On peut

effectuer la détection de position avec un circuit de détec-

tion de position sensible à la force contre-électromotrice du moteur à commutation électronique, pour produire un signal simulé représentatif de la position en rotation du moteur, af-i de commander l'application séquentielle et synchronisée de la tension aux étages d'enroulement du moteur On peut

également utiliser d'autres moyens de détection de position.

La figure 3 représente schématiquement une machine

à laver le linge 21, correspondant à une forme de l'inven-

tion, qui comprend un moteur M, et son circuit d'attaque,

correspondant également à une forme de l'invention La machi-

ne 21 comprend un panier 23 qui peut tourner dans une cuve (non représentée) qui contient l'eau nécessaire au lavage des textiles à laver, et un agitateur 25, monté en position

coaxiale L'agitateur et le panier peuvent tourner indépen-

damment ou conjointement autour de leur axe commun L'agita-

teur 25 et le panier 23 forment conjointement des moyens ayant pour but d'agiter l'eau et les textiles à laver, et de faire tourner ensuite les textiles pour en extraire l'eau

par essorage centrifuge Le moteur M est accouplé sélective-

ment à l'agitateur seul pendant le cycle ou le mode de lavage et il est accouplé conjointement au panier et à l'agitateur dans le cycle d'essorage, par l'intermédiaire d'un mécanisme d'accouplement 27 qui peut comprendre un réducteur de vitesse à rapport fixe, tel par exemple qu'un réducteur à engrenage

ou un mécanisme à poulies, ou bien dans certaines applica-

tions, l'arbre 5 du moteur M peut être accouplé directement à l'agitateur et au panier Le mécanisme 27 constitue donc un

moyen pour entraîner les moyens d'agitation et d'essorage.

L'énergie fournie par un réseau alternatif 115 V 50 Hz est redressée par un circuit redresseur 29 qui constitue une source d'énergie continue et elle est appliquée à un circuit de commutation de puissance 31 qui constitue le moyen destiné à commander l'application de la tension continue aux étages d'enroulement pour faire apparaître une tension effective résultante dans ces derniers Le circuit de commutation de puissance 31 fonctionne sous la dépendance d'un ensemble de signaux de commande provenant d'un circuit générateur de

signaux de commande 33 de façon à commuter les étages d'en-

roulement en leur appliquant la tension continue selon au

moins une séquence présélectionnée, pour provoquer la rota-

tion du rotor 3 Le mouvement du rotor 3 est transmis sélec-

tivement, comme indiqué ci-dessus, à au mooins un élément tournant de la machine à llaver le linge 21, c'est-à-dire le panier 23; l'agitateur 25 ou les detx, poui provoquer la rotation de l'élément tournant L'ensernble de signaux de commande du circuit générateur de signaux de co,:ima-nde 33 consiste en signaux qui sont fonction de la position du

rotor (qui est fournie par un circuit de détection de posi-

tion 35) et de conditions et de paramètres sélectionnés, comme la tension appliquée (représentés en partie par un

signal d'ordre appliqué,5).

2 '0 Le circuit de commutation de puissance 31 (voir

la figure 4) comprend un circuit d'attaque peur chaque éta-

ge d'enroulement, et ces circuits d'attaque sont respective-

ment désignés par les références 37 a, 37 b, 37 c Du fait qu a ces circuits d'attaque sont identiques, seul le circuit 37 a, c'est-à-dire le circuit d'attaque pour l'étage d'enroulement

Si, est représenté en dftaill Chaque circuit d'attaque com-

prend des premiers moyens d' attl;que 39 destitées à permettre

l.a circulaition du courant dans liake _ dnroulement asso-

cie, dans une premieère direction, sou i c fet d'un signal

de commande à 1 ' état lo gique aut pro-vennt d c c Ut i,33.

Plus précisément, les premiers moyen l:i attaque 39 compren nent un transistor d'entrée NP Pf Q 1 dont la bol-ne de base Bl est connectée au circuit générateur de sign*-u: de commanlde pour recevoir ie signal de commande consid-der L'émetteur du transistor QI est connecté à la zmasse par une résistance< l 8 tandis que son collecteur est connecté par une diode Dl à la base d'un transistor de décalage de niveau de tension Q 3, de type PNP, et par une diode D 3 à la base d'un dispositif à gain élevé 41, représenté sous la forme d'un amplificateur Darlington On considère que les diodes D 1 et D 3 accélèrent l'action de commutation des premiers moyens d'attaque Deux résistances R 1, R 3 sont également connectées au dispositif à

gain élevé 41 pour améliorer les caractéristiques de commuta-

tion Le collecteur du dispositif 41 est connecté à une ligne 43 qui est elle-même connectée par l'intermédiaire

d'une inductance d'atténuation de transitoires 11 à la sor-

tie positive du circuit redresseur 29, et l'émetteur du dis-

positif 41 est connecté par une diode 1)5 D à une paire de bor-

nes Ila et Tla Lorsqu'en fait fonctionner le moteur dans le mode à vitesse élevée, la borne Ita est connectée par un interrupteur à commande électronique à la borne intermédiaire Il du moteur, tandis que lorsqu'on fait fonctionner le moteur dans le mode à vitesse faible, la borne Tla est connectée à

la borne T 1 du moteur On peut donc voir qu'un signal de com-

mande à l'état logique haut sur la base du transistor QI applique la tension positive issue du circuit redresseur 29 à la borne T 1 ou à la borne i du moteur, en fonction de la vitesse désirée pour le moteur Les premiers moyens d'attaque 39 comprennent également une diode D 7 destinée à établir un circuit de décharge pour les courants de l'enroulement

lorsque l'étage d'enroulement 51 est commuté hors tension.

Le circuit d'attaque 37 a comprend également des

seconds moyens d'attaque 45 destinés à permettre la circula-

tion du courant dans l'étage d'enroulement SI dans le sens opposé à celui que permettent les premiers moyens d'attaque, sous la dépendarnce &dtu second signal de commande à létat logique haut provenant du circuit générateur de signaux de commande 33 Les seconds moyens d attaque 45 comprennent un transistor NPN Q 5 dont la berne de base B 3 est connectée au circuit 33 pour recevoir le second signal de commande Dans

40308

le mode de réalisation qui est représenté en traits continus,

le collecteur du transistor Q 5 est connecté par une résis-

tance R 7 à la ligne 43 (c'est-à-dire le côté positif du cir-

cuit de commutation de puissance), et son émetteur est con-

necté à la masse par une autre résistance Dans ce mode de réalisation, un signal d'entrée sur la borne B 3 d'un niveau inférieur à cinq volts peut faire fonctionner le circuit Le collecteur du transistor Q 5 est également connecté par un transistor de décalage de niveau de tension Q 7, de type PNP, et par une diode D 9 à l'entrée de base d'un dispositif à

gain élevé et à trois étages, 47 Le collecteur du disposi-

tif 47 est connecté par une diode Dli au collecteur du

transistor Q 7, et par une diode D 13 aux bornes Ila et Tla.

La diode D 13 évite l'apparition d'une pointe de courant dans le dispositif 47 lorsque le dispositif 41 est commuté à l'état conducteur L'émetteur du dispositif 47 est connecté à la masse Un signal de commande à l'état logique haut sur

la borne B 3 fait passer le dispositif 45 à l'état conduc-

teur et la borne Ila et Tla, selon ce qu'on désire, au poten-

tiel de la masse Ceci fait circuler un courant dans l'étage d'enroulement Si, dans la direction opposée à celle dans laquelle le courant circule lorsque la borne Bl des premiers moyens d'attaque est à l'état logique haut Dans un autre mode de réalisation des seconds moyens d'attaque, qui est représenté avec des lignes en pointillés sur la figure 4, la résistance R 7 est shuntée et l'émetteur du transistor Q 5 est

connecté par sa résistance d'émetteur au collecteur du tran-

sistor Q 7, au lieu d'être connecté à la masse Ce mode de réalisation nécessite des signaux de commande d'au moins

cinq ou six volts pour commander les seconds moyens d'attaque.

Les circuits d'attaque 37 b et 37 c, destinés à attaquer respectivement les étages d'enroulement 52 et 53, sont identiques à tous égards au circuit d'attaque 37 a Les bornes d'entrée de ces derniers circuits d'attaque portent respectivement les références B 5, B 7 et B 9, Bll, et leurs bornes de sortie portent respectivement les références T 2 a, I 2 a et T 3 a, 13 a Comme on le verra, les signaux de commande

provenant du circuit 33 sont appliqués aux circuits d'atta-

que d'une manière telle que seuls les premiers moyens d'atta-

que pour un étage d'enroulement et les seconds moyens d'atta- que pour un autre étage d'enroulement mettent sous tension

leurs étages d'enroulement respectifs à un instant quelcon-

que Ceci fait en sorte que le courant circule dans une paire d'étages d'enroulement connectés en série, pour générer le

champ magnétique du stator.

On voit également sur la figure 4 une alimentation régulée à dix volts, 50, qui est destinée à fournir de

l'énergie continue aux circuits, à ce niveau de tension.

Le circuit générateur de signaux de commande 33

(voir la figure 5) comprend un ensemble de diviseurs de ten-

sion 51 ayant pour but de produire une tension de conducteur neutre approchée pour le moteur (dans les cas dans lesquels on ne dispose pas aisément d'un conducteur neutre dans le moteur), et de détecter la force contre-électromotrice du moteur Les signaux de sortie particuliers des diviseurs de

tension qui sont nécessaires à un instant particulier quel-

conque (une tension de neutre approchée et une force contre-

électromotrice) sont sélectionnés par un sélecteur de signaux 53 qui est sensible à la position particulière du système dans la séquence de commutation à l'instant considéré, de

façon à appliquer les signaux de sortie désirés des divi-

seurs de tension à un circuit détecteur de position 55 qui reçoit également un signal d'entrée de commande représentatif

de la vitesse désirée (élevée ou faible) du moteur Le cir-

cuit détecteur de position applique un signal représentatif de la position angulaire du rotor à un circuit de commande de commutation 57 dont les sorties sont connectées aux bornes d'entrée des circuits d'attaque 37 a, 37 b et 37 c Lorsque le

rotor atteint une position angulaire prédéterminée, le cir-

cuit de commande de commutation change les signaux de comman-

a 54 o 3 o 8 de qui sont appliqués au circuit d'attaque pour commuter les étages d'enroulement Le circuit de commande de commutation reçoit également un signal d'entrée provenant d'un circuit de commande de fonctions autres que la commutation, 59, et ce signal d'entrée représente un certain nombre d'ordres externes, comme un signal MARCHE/ARRET, un signal de sens de

rotation, et un signal de commutation lente/rapide On consi-

dère que le fait de moduler en largeur d'impulsions le cir-

cuit d'attaque qui est associé à l'étage d'enroulement qui

vient juste d'être comurté sous tension conduit à un trans-

fert plus lent du courant d'enroulement vers cet étage d'enroulement que le fait de moduler en largeur d'impulsions le circuit d'attaque associ à l'étage d'enroulement qui était sous tension avant la commutation et qui demeure sous

tension après la commutation On appelle la première techni-

que "commutabion lente", tandis qu'on appelle la seconde

"commutation rapide" Le signal d'ordre externe de commuta-

tion lente/rapide détermine dans quel mode-fonctionne le cir-

cuit générateur de signaux de commande de mode de commuta-

tion, 33 Le circuit de commande de fonctions attres que la

commutation réagit également à un circuit détecteur de ten-

sion appliquée 61 et à un circuit détecteur de courant du moteur, 63, de façon à bloquer les signaux de commande lorsque des niveaux de tension et de courant prédéterminés

sont dépassés, et on désigne le niveau de tension prédétermi-

né par VBREF, et le niveau de courant prédéterminé par

IREF( 1) La tension appliquée réelle, VB, est masurée à la -

sortie du circuit redresseur 29 (figure 4), et le courant du moteur est mesuré aux bornes d'une résistance shunt R s

(figures 4 et 5).

Les diviseurs de tension 51 (voir la figure 6) sont conçus de façon à fonctionner soit avec le point commun

C du moteur disponible, soit avec ce point non disponible.

Les diviseurs de tension ont trois bornes d'entrée connectées

aux prises T 1, T 2 et T 3 du moteur M (ou aux bornes intermé-

diaires Il, I 2 et I 3 pendant le fonctionnement à vitesse élevée) Le point commun C est également connecté à une entrée des diviseurs de tension, s'il est disponible Les diviseurs de tension sont divisés en deux ensembles -L'un d'eux, portant la référence 65, applique la tension commune réelle du moteur (si elle est disponible) au sélecteur de signaux, ou bien il forme une approximation de la tension de conducteur neutre et il applique la tension approchée au

sélecteur de signaux Les diviseurs 65 comprennent un divi-

seur 65 a destiné à appliquer la tension commune du moteur au sélecteur de signaux, si cette tension est disponible; un diviseur 65 b destiné à former une valeur approchée de la

tension de conducteur neutre lorsque les étages d'enroule-

ment 52 et 53 sont sous tension; un diviseur de tension 65 c destiné à former une valeur approchée de la tension de conducteur neutre lorsque les étages d'enroulement SI et 53 sont sous tension; et un diviseur de tension 65 d destiné à former une valeur approchée de la tension de conducteur neutre lorsque les étages d'enroulement Si et 52 sont sous tension L'autre ensemble de diviseurs de tension, portant les références 67 a, 67 b et 67 c, appliquent respectivement au sélecteur de signaux les forces contre-électromotrices

des étages d'enroulement Si, 52 et 53 Au-dessous des divi-

seurs de tension 51 se trouve un circuit destiné à générer une tension de référence VR, de 1,5 V, qu'on utilise pour éviter l'application d'une tension négative aux circuits

intégrés qui constituent le système de commande Cette ten-

sion de référence est donc appliquée à tous les diviseurs de tension par l'intermédiaire de résistances de 1 > portant la référence R 11 Les valeurs particulières des résistances,

et en fait toutes les valeurs de composants dans les cir-

cuits qui sont représentés ici, pourraient être changées de la manière nécessaire ou désirée, sans sortir du cadre de

l'invention Tous les diviseurs de tension ont des résistan-

ces de sortie R 13 de 10 kt L, et les diviseurs 65 a, 67 a, 67 b

et 67 c ont également des résistances d'entrée de 40 k& por-

tant la référence R 15 Les résistances d'entrée restantes pour les diviseurs 65 b, 65 c et 65 d sont constituées par des paires de résistances de 80 k L portant la référence R 17, Le sélecteur de signaux 53 comprend un certain nom- bre d'interrupteurs a commande électronique 69 a-69 g, et les cinq derniers d'entre eux sont commandés par un ensemble de six signaux d'ordre a-f envisagés ci-après Les signaux d'ordre a-f sont mutuellement exclusifs dans la mesure ou lorsque l'un quelconque est à l'état logique haut, tous les autres sont à l'état logique bas Le signal d'ordre à l'état haut identifie sans ambiguïté le point particulier de la séquence de commutation auquel le système se trouve à l'instant considéré Chacun des interrupteurs à commande

électronique comprend deux interrupteurs pouvant être action-

nés séparément, dont l'un est connecté à une sortie du sélecteur de signaux portant la référence VC 1 ^ tandis que l'aucre est connecté à une sortie du sélecteur de signaux portant la référence VC 2 O Lorsque le signal d'ordre "a" est à l'état haut, le diviseur de tension 65 b, formant une valeur approchée de la tension de neutre, est connecté par l'interrupteur à commande électronique 69 b à la sortie VCZ et le diviseur de tension 67 a correspondant à la force

contre-électromotrice est connecté par l'interrupteur à com-

mande électronique 69 c à la sortie VC 1 Ainsi la tension entre les bornes Vi et VC 2 lorsque le signal d'ordre "a" est à l'état haut, représente la difference entre la force contre-électromotrice provenant de l'étage d'enroulement Si et la tension de neutre approchée qui est obtenue er faisant

la sommne des tensions aux bornes des enroulements 52 et 53.

De façon similaire, lorsque le signal d'ordre "b" est à

l'état haut, la tension entre les bornes Cl et VC 2 représen-

te la différence entre la force contre-électromotrice prove-

nant de l'enroulement 52 et la tension de neutre approchée

qui est obtenue en faisant la somme dans le diviseur de ten-

sion 65 c des tensions aux bornes des enroulements 51 et 53.

Par commodité, la signification des signaux pré-

sents sur les bornes de sortie Vci et VC 2 est indiquée

ci-dessous pour chaque signal d'ordre.

Signal d'ordre a Signal sur vci Force contre-électromotrice de l'étage d'enroulement 51 b Tension de neutre approchée résultant de la sommation des tensions aux bornes des étages 51 et 53 c Force contre-électromotrice de l'étage 53 Signal sur C 2 Tension de neutre approchée résultant de

la sommation des ten-

sions aux bornes des étages 52 et 53

Force contre-électromo-

trice de l'étage 52 Tension de neutre approchée résultant de

la sommation des ten-

sions aux bornes des étages 51 et 52

d Tension de neutre approchée Force contre électromo-

résultant de la sommation trice de I'étage d'en-

des tensions aux bornes des roulement 51 étages 52 et 53 e Force contreiectromotrice Tension de neutre de l'étage 52 approchée résultant de

la sommation des ten-

sions aux bornes des étages 51 et 53

f Tension de neutre approchée Force contre-électromo-

résultant de la sommation trice de l'étage des tensions aux bornes des d'enroulement 53 étages 51 et 52 La force contre-électromotrice de l'enroulement 51

lorsque le signal d'ordre "a" est à l'état haut a une pola-

rité opposée à la force contre-électromotrice de l'enroule-

ment 51 lorsque le signal d'ordre "d" est à l'état haut, du fait que la direction de circulation du courant dans les étages d'enroulement 52 et 53 correspond à une première direction lorsque le signal d'ordre "a" est à l'état haut, et à la direction opposée lorsque le signal d'ordre "d" est à l'état haut Ceci se produit également pour les autres paires de signaux d'ordre, c'est-à-dire c-f et b-e Du fait de cette inversion de polarité, les interrupteurs du sélecteur

de signaux font en sorte que le signal de force contre-élec-

tromotrice pour chaque enroulement soit appliqué à l'une ou l'autre des bornes de sortie V Ci et V Ct, de la manière nécessaire pour donner la polarité de tension appropriée

entre les bornes.

Une inversion de polarité similaire est accomplie par l'interrupteur à commande Alectronique 69 a, qui comporte

des interrupteurs commutables séparément, connectés aux bor-

nes de sortie VC 1 et VC 2 O Un signal d'ordre "h", considère ci-après, qui passe à l'état haut une commutation sur deu," est appliqué à une entrée de commande de l'interrupteur 69 a, tandis que son complément est appliqué à l'autre entrée de

commande de l'interrupteur Ceci fait en sorte que la pola-

rité appropriée de la force contre-électromotrice, par

rapport à la tension de neutre, soit maintenue entre les bor-

nes Vci et VC 2, lorsque le commun du moteur est disponible, Ce qui précède montre que les diviseurs de tension 65 b, 65 c et 65 d constituent des moyens qui forment une valeur approchée d'une tension de conducteur neutre pour le moteur M, et montre plus particulièrement qu'à un instant donné quelconque les diviseurs de tension 65 b, 65 c ou 65 d constituent des moyens destinés à faire la somme des tensions aux bornes du moteur, pour les étages d'enroulement auxque Is la tension effective est appliqute par les moyens d'attaque, à l'instant considéré En outre les interrupteurs à commanlde electronique 69 b, 69 d et 69 f constituent des noycrs destines à connecter l es sorties des moynls de formation de valeui

approchée à l'une des orne, i ou Vc 2 et ces i nterrup-

teurs réagissent aux signiux d'ordre a-f en connectant la borne considérée parmi les bornes Ci ou VC 2, uniquement à la sortie des moyens de formation de valeur approchée qui est associée à la paire d' étages d'enroulement auxquel S la

tension effective est appliquée à cet instant.

Ce qui précède montre également que les diviseurs de tension 67 a, 67 b et 67 c définissent un ensemble de sorties de force contre-électromotrice, à raison d'une sortie pour

chaque étage La tension sur chaque sortie de force contre-

électromotrice est fonction de la tension aux bornes de

l'étage d'enroulement associé, à luinstant particulier consi-

déré Les interrupteurs à commande électronique 69 c, 69 e et 69 g constituent des moyens qui réagissent aux signaux d'ordre a'taçoruà connecter l'une des bornes V Ci ou Vc 2 aà un

instant particulier, uniquement a une sortie de force contre-

électromotrice associée à urn étage d'enroulement auquel la

tension effective n'est pas appliquée à cet instant.

Les bornes V Ci et VC 2 sont respectivement les bor-

nes d'entrée négative et positive d'un amplificateur de dif-

férence A 1 (figure 7) dont on peut régler le gain au moyen

d'un potentiomètre R 19 La tension de référence VR est égale-

ment appliquée par une résistance R 21 de O Ok Q à l'entrée positive de l'amplificateur Al> pour éviter des erreurs de décalage Dans la mesure o la tension sur l'une des bornes VC 1 ou VC 2 est la tension de conducteur neutre approchée

tandis que la tension sur l'autre borne est la force contre-

électromotrice de l'étage qui n'est pas sous tension au moment considéré, l'amplificateur de différence A 1 constitue un moyen pour comparer la tension de conducteur neutre approchée avec la force contreélecctromotrice de l'un des étages d'enroulement On a trouvé que le signal de sortie de l'amplificateur A 1 est un signal qui représente la position

angulaire du rotor ou de la structure tournante du moteur.

Plus précisément, le signal de sortie de l'amplificateur A 1

est une tension en rampe avec une pente positive qui commen-

ce de façon générale à une certaine tension négative prédé-

terminée, au moment de la commutation Le signal de sortie de l'amplificateur A 1 est appliqué à un intégrateur 73 par

l'intermédiaire d'un interrupteur à commande électronique 71.

L'interrupteur 71 comporte trois éléments d'interrupteur 71 a, 71 b et 71 c qui peuvent être actionnés indépendamment, et

seuls les deux premiers d'entre eux sont connectés à la sor-

tie de l'amplificateur de différence Ai L'élément d'inter-

rupteur 71 a est connecté à cette sortie par une résistance R 23 de 33 kl L, et l'élément 71 b est connecté à la sortie de l'amplificateur par une résistance R 25 de 15 k O; On utilise deux éléments d'interrupteur du faitque l'intégrateur' 73 doit avoir deux constantes de temps différentes, une pour

chaque vitesse de fonctionnement Lorsque le moteur fonc-

tionne dans le mode à vitesse élevée, c'est-à-dire lorsque le signal d'ordre externe VITESSE est à l'état logique haut,

l'élément d'interrupteur 71 b est fermé et le signal de sor-

tie de l'amplificateur-de différence Ai est appliqué à l'intégrateur par la résistance R 25, laquelle détermine la constante de temps de l'intégrateur Lorsque le signal

VITESSE est à l'état logique bas, c'est l'élément d'inter-

rupteur 71 a qui est fermé à la place, et le signal d'entrée de l'intégrateur passe par la résistance R 23, qui définit

une seconde constante de temps pour l'intégrateur Les élé-

ments d'interrupteur 71 a et 71 b constituent ainsi des moyens

qui réagissent à un signal de commande de vitesse en éta-

blissant deux constantes de temps différentes pour l'intégra-

teur, en correspondance avec les deux vitesses du moteur à courant continu Le signal d'ordre VITESSE est appliqué à

une entrée d'une porte ET Gi, et est appliqué par un inver-

seur 75 à une entrée d'une seconde porte ET G 3 Les autres

entrées des portes Gi et G 3 sont connectées de façon à rece-

voir un signal d'ordre interne U, envisagé ci-après Lorsque

le signal d'ordre U est à l'état haut, les deux portes logi-

ques sont validées Cependant, la sortie d'une seule d'entre

elles passe à l'état haut Du fait de la présence de l'inver-

seur 75, les autres signaux appliqués aux entrées des portes Gi et G 3, qui portent respectivement les références H et L,

ne peuvent pas être simultanément à l'état haut Par consé-

quent, une seule porte peut avoir une sortie à l'état haut à un instant donné, et un seul des éléments d'interrupteur 71 a ou 71 b peut donc être fermé à un instant donné Ainsi, l'inverseur 75 et les portes logiques Gi et G 3 constituent

des moyens qui empêchent que les deux éléments d'interrup-

teur ne soient fermés en même temps. L'autre élément d'interrupteur de l'interrupteur à commande électronique 71, c'est-à-dire l'élément 71 c, est

commandé par un signal d'ordre interne D qui est le complé-

ment du signal d'ordre U Lorsque cet élément d'interrupteur est fermé, ce qui se produit depuis la commutation jusqu'à environ 200 électriques après la commutation, l'intégrateur est initialisé Plus précisément, l'élément d'interrupteur 71 c constitue un moyen qui réagit au signal d'ordre D (qui

est un signal ou une impulsion de commutation des enroule-

ments), de façon à initialiser l'intégrateur L'intégration est également bloquée pendant ce temps du fait que le signal d'ordre U (le complément du signal D) est à l'état bas à ce moment Il en résulte que les sorties des portes Gi et G 3 sont toutes deux à l'état bas, les éléments d'interrupteur 71 a et 71 b sont tous deux ouverts, et l'intégration est bloquée. L'intégrateur 73 comprend une diode zener de 8,2 V, D 17, qui fait en sorte que l'intégration du signal de sortie de l'amplificateur de différence AI ne-commence pas avant le passage par zéro de la force contre-électromotrice qui est examinée Une fois que l'intégrateur 73 commence à

intégrer, il intègre en sens décroissant à partir d'une ten-

sion de sortie d'environ 8 volts jusqu'à un niveau de ten-

sion prédéterminé d'environ 3 volts, et ce signal de sortie est représentatif de la position angulaire du rotor Ce signal de sortie est appliqué à un comparateur 77 et lorsque le signal de sortie atteint 3 volts, le signal de sortie du comparateur 77, portant la référence C, passe à l'état haut

et cet état haut est un signal ou une impulsion de commuta-

tion qui représente le fait que le rotor est à la position

appropriée pour la commutation des étages d'enroulement.

Le signal de sortie du comparateur 77 est appliqué au circuit de commande de commutation 57 et il est appliqué

plus précisément à une entrée d'une porte OU G 5 (figure 8).

Lorsque le signal de sortie du comparateur est à l'état haut, ce qui indique qu'une commutation est nécessaire, la sortie de la porte G 5 passe à l'état haut La soriie de la porte G 5 est connectée à une entrèe d'une porte ET G 7, dont l'autre entrée esc connectée à la sortie complémentaire

* d'un circuit d'horloge 79, fonctionnant généralement à envi-

ron 50 k Hz Lorsque cette sortie du circuit d'horloge passe à l'état haut alo 7 S que la sortie-de la porte G 5 est à

l'éttat haut, la sortie de la porte G 7 passe à l'état haut.

Cet état haut de la sortie de la porte G 7 fait passer à l'état bas la sortie d'une porte NON-OU G 9 Un état bas sur la sortie de la porte NONOU G 9 fait passer à l'état bas une

sortie Q d'une bascule 81, au momen de l'impulsion d'horl-o-

ge suivante provenant du circuit d'horloge 79 Ces impul-

sions d'horloge sont appliquées par l'intermédiaire d'une porte NON-OU Gli, à une cadence presélectionnée qui est par

exemple d'environ 100 k Hz Le signal de sortie Q de la bascu-

le 81 est le signal d'ordre U mentionné précédemment en relation avec la figure 7 On voit donc que lorsque le signal de sortie du comparateur 77; qui est un signal de commutation, passe à l'état haut, le signal d'ordre U passe à l'état bas Le signal de la sortie Q de la bascule 81 est le signal d'ordre D. Le signal de la sortie Q de la bascule 81 est

appliqué aux broches de co -ianîe jde sens croissant/décrois-

sant d'une paire de compteurs nu-aeriques 83 et 85, fonction-

nant en diviseurs par seize et connectes en cascade Lorsque ce signal de sortie passe à l'état bans ce qui signifie que la commutation des étages d'enroulement a lieu, les

compteurs commencent à compter N sens d,écroissant.

Lorsqu'ils abtteignent zero, ce qui correspond ( environ 2 'O

2540308-

électriques de la rotation du moteur M, la sortie de la pai-

re de compteurs, portant l'a référence OP, passe à l'état bas.

La sortie OP est connectée aux entrées de deux portes NON-ET G 13 et G 15 qui commandent la cadence à laquelle les compteurs 83 et 85 comptent en sens croissant et décroissant Lorsque la sortie OP est à l'état bas, ce qui ne se produit que

lorsque les compteurs atteignent zéro, ces portes sont inva-

lidées La porte G 13 comporte également une entrée connectée à la sortie de la porte G 9, qui invalide la porte G 13 lorsque la sortie de la porte G 9 est à l'état bas Comme on le verra, cette sortie est à l'état bas pendant l'intervalle prédéterminé, c'est-à-dire pendant environ 200 électriques de la rotation du moteur M après la commutation, ce qui fait que la porte G 13 est invalidée pendant cette période Le signal de sortie de la porte G 9 est appliqué à une seconde porte NON-OU G 17 Lorsque la sortie de la porte G 9 passe à

l'état bas, le sortie de la porte G 17 passe à l'état haut.

Cet état haut est renvoyé vers la porte G 9 pour verrouiller sa sortie à l'état bas et il est appliqué sur une borne d'entrée de la porte G 15 ce qui valide cette porte Une autre entrée de la porte G 15 est connectée à la sortie à 100 k Hz du circuit d'horloge 79, ce qui fait que pendant la durée au cours de laquelle la sortie de la porte G 17 demeure à l'état haut, la porte G 15 laisse passer les impulsions d'horloge vers une porte NON-ET G 19 dont la sortie est connectée aux entrées d'horloge des compteurs 83 et 85 Ceci les fait compter en sens décroissant à une cadence rapide Lorsque les compteurs atteignent zéro, la sortie OP passe à l'état bas et cet état bas est appliqué sur une entrée d'une porte NON- OU G 21, ce qui fait passer sa sortie à l'état haut Ce signal de sortie à l'état haut de la porte G 21 est appliqué

à l'autre entrée de la porte G 17, ce qui fait passer sa sor-

tie à l'état bas et la sortie de la porte G 9 à l'état haut.

Un état de sortie bas de la porte G 17 invalide la porte G 15, tandis qu'un état de sortie haut de la porte G 9 valide la porte G 13 et verrouille la sortie de la porte G 17 à l'état

bas La porte G 13 comporte une autre entrée qui est connec-

tée à la sortie à 50 k Hz du circuit d'horloge 79 Lorsque la porte G 13 est validée, des impulsions d'horloge à cette cadence inférieure sont transmises par les portes G 13 et G 19 vers les entrées d'horloge des compteurs 83 et 85 Un état de sortie haut de la porte G 9 positionne également à l'état haut la sortie Q de la bascule 81, ce qui fait redémarrer le comptage des compteurs en sens croissant Ainsi, les compteurs comptent en sens croissant à une première cadence et comptent en sens décroissant à une cadence qui est deux fois plus rapide Plus précisément, les compteurs comptent en sens croissant pendant les deuxtiers du temps entre des

commutations successives, et ils comptent en sens décrois-

sant pendant le tiers restant Des commutations des étages d'enroulement ont lieu dans ce mode de réalisation tous les soixante degrés, ce qui fait que les compteurs comptent en sens décroissant pendant environ 20 degrés électriques, ce qui correspond à une durée prédéterminée, pour une vitesse donnée du moteur Ceci signifie que l'intégrateur (figure 7) demeure également initialisé et bloqué pendant cette durée prédéterminée, correspondant à vingt degrés électriques de la rotation du moteur M, du fait que, comme expliqué ci-dessus, les signaux d'ordre U et D commandent ces aspects du fonctionnement de l'intégrateur Ceci est fait

dans le but d'éviter l'intégration des courants de commuta-

tion qui sont présents immédiatement après la commutation des étages d'enroulement Ainsi, les compteurs 83 et 85

constituent des moyens de retard numériques destinés à blo-

quer le fonctionnement de l'intégrateur 73 pendant un inter-

valle de temps prédéterminé après l'apparition du signal ou de l'impulsion de commutation des enroulements, grâce à quoi

l'intégrateur ne peut pas intégrer les courants de commuta-

tion.

La sortie Q de la bascule 81 est également connec-

tée à une entrée d'une porte NON-ET G 23 Pendant l'intervalle de quarante degrés qui précède la commutation, lorsque la sortie Q est à l'état bas, la sortie de la porte G 23 est à l'état haut La sortie de la porte G 23 est connectée à une entrée d'une porte NON-ET G 25 dont l'autre entrée est norma- lement à l'état haut, à moins qu'on fasse fonctionner le moteur M en moteur pas à pas La sortie de la porte G 25 est donc à l'état bas pendant l'intervalle de quarante degrés qui précède la commutation Le signal de cette sortie est

appliqué à l'entrée de remise à zéro d'un temporisateur 87.

Lorsque la sortie Q passe à l'état haut au moment de la com-

mutation, la sortie de la porte G 23 passe à l'état bas (en supposant à nouveau que le moteur n'est pas utilisé en moteur pas à pas) et la sortie de la porte G 25 passe à l'état haut Cette transition de l'état bas à l'état haut remet à zéro le temporisateur 87 à moins que ce dernier soit

arrivé précédemment à la fin de sa durée de temporisation.

Le temporisateur 87 est réglé de façon à arriver à la fin de sa durée de temporisation si une impulsion ou un signal de commutation n'est pas généré en une durée prédéterminée, par exemple 0,1 seconde L'absence d'un signal de commutation indiquerait que le rotor ne tourne pas, comme ceci pourrait se produire pendant le démarrage Si un signal de commutation n'est pas reçu dans la durée prédéterminée, le temporisateur 87 applique lui-même une impulsion à la porte OU G 5 pour

déclencher la rotation du rotor Cette application d'impul-

sions par le temporisateur 87 se poursuit jusqu'à ce que les signaux de commutation soient reçus avant la fin de chaque intervalle de temps prédéterminé Ainsi, le temporisateur 87 constitue un élément de temporisation numérique qui peut être remis à zéro et qui produit une impulsion pour déclencher la

rotation du rotor, sauf si le comparateur 77 génère l'impul-

sion de commutation avant l'expiration d'un intervalle de temps prédéterminé, l'impulsion ou le signal du comparateur

remettant à zéro le temporisateur.

54 03 08

Comme on y a fait allusion ci-dessus, on peut faire fonctionner le moteur M en moteur pas à pas Ceci nécessite un signal d'ordre externe de validation de mode pas à pas à l'état haut, et cet état haut est inversé par la porte NON-ET G 27 et invalide donc la porte G 23, ce qui fait que le signal de sortie de la bascule 81 n'a plus aucune action sur

le fonctionnement du système de commande Le signal de vali-

dation de mode pas à pas à l'état haut est également appli-

qué à une porte NON-ET G 29, dont l'autre signal d'entrée est un signal d'ordre externe PAS A PAS Chaque fois que le signal PAS A PAS passe à l'état haut et que la porte G 29 est validée, la sortie de la porte G 29 passe à l'état bas Le signal de cette sortie est appliqué à l'autre entrée de la porte G 25, ce qui la fait passer à l'état haut et remet donc

à zéro le temporisateur 87.

Le signal de la sortie de la porte G 25, qu'il soit commandé par le circuit de commande de moteur pas à pas ou

par le reste du circuit de la figure ï, est également appli-

qué en tant que signal d'ordre interne CP au reste du cir-

cuit de commande de commutation (figure 9) Plus précisément; le signal de sortie de la porte G 25 est appliqué à l'entrée

d'horloge d'un compteur 89 qui comporte trois sorties binai-

res représentant respectivement les 1, les 2 et les 4 Les

trois sorties sont toutes connectées à un décodeur DCB déci-

mal 91, ayant six sorties a-f 2 mentionnées précédemment en relation avec la figure 6 Le décodeur reçoit les trois signaux binaires issus du compteur 89 et les décode pour positionner à l'état haut l'un des signaux d 1 ordre a-f De plus, la sortie des I du compteur 39 applique le signal

d'ordre "h" au circuit de la figure 6, comme i;ndiqué precé-

demment Cette sortie passe a l'état haut toutes les deux commutations des étages d'enroulerment, Les sorties des 2 et des 4 du compteur 89 sont également connectées aux entrées d'une porte ET G 31 dont la sortie est connectée à l'entrée de remise à zéro du compteur Par cette configuration, le compteur est remis à zéro chaque fois qu'il a compté six impulsions d'horloge, ce qui correspond à six commutations (du fait que le signal de commutation CP est la source des impulsions d'horloge pour le compteur), et ceci correspond à 360 degrés électriques Les six sorties du décodeur 91 sont connectées aux entrées de six portes OU G 33 a-G 33 f, dont les

sorties sont connectées à leur tour aux entrées d'un ensem-

ble de portes ET G 35 a-G 35 f qui sont utilisées pour la com-

mande de la rotation du rotor dans le sens arrière, et aux

entrées d'un ensemble de portes ET G 37 a-G 37 f qui sont utili-

sées pour commander la rotation du rotor dans le sens avant.

Les sorties des portes G 35 a-G 35 f et G 37 a-G 37 f sont connec-

tées à un ensemble de portes OU G 39 a-G 39 f dont les sorties

sont connectées aux bornes BI, B 3, B 5, B 7, B 9 et Bll des cir-

cuits d'attaque 37 a, 37 b et 37 c (voir la figure 4) Chacune des portes G 35 a-G 35 f comporte une entrée à laquelle est

appliqué un signal d'ordre "i'e, envisagé ci-après, qui vali-

de ces portes pour la rotation du rotoi dans le sens arrière et les invalide lorsque la rotation en sens avant est exigée ou lorsqu'un courant maximal prédéterminé est dépassé De façon similaire, chaque porte G 3 ?a-G 37 f possède une entrée à laquelle est appliqué un signal d'ordre "j", envisagé ci-après, qui valide ces portes pour la rotation du rotor en

sens avant et les invalide lorsque la rotation en sens arriè-

re est exigée, ou lorsqu'un courant maximal prédétermine est dépassé En outre, chacune des portes G 35 a, G 35 c, G 35 e, G 37 a, G 37 c, et G 37 e possède une entrée à laquelle est appliqué un signal d'ordre 'k", envisagé ci-après qui est destiné à moduler en largeur d'impulsions les signaux de sortie de ces portes, et donc les sorties de signaux de commande des portes G 39 a, G 39 c et G 39 e, et a commander la tension et le courant effectifs qui sont appliqués aux étages d'enroulement sous l'effet des signaux de commande De façon similaire, chacune des portes C 35 b, G 35 d, G 35 f, G 37 b, G 37 d et G 37 f possède une

entrée à laquelle est appliqué un signal d'ordre "m", envisa-

gé ci-après, destiné à moduler en largeur d'impulsions les signaux de sortie de ces portes, et donc les sorties de

signaux de commande des portes G 39 b, G 39 d et G 39 f.

Chaque signal de commutation sur l'entrée CP du compteur 89 fait compter le compteur d'une unité en sens croissant ou en sens décroissant, en fonction de l'état d'un signal d'ordre de sens interne DIR Dans l'hypothèse de la rotation en sens avant, le compteur compte une unité en sens croissant à chaque commutation et, en réponse, le décodeur positionne à l'état haut la sortie suivante dans la séquence de commutation En partant de la sortie "a", un état haut sur cette sortie fait passer à l'état haut les sorties des

portes G 33 a et G 33 f, ce qui a pour effet de valider les por-

tes G 37 e et G 37 d (Aucune des portes de rotation en sens arrière n'est validée, du fait que la rotation désirée est dans le sens avant) En ignorant pour le moment la modulation en largeur d'impulsions, on note que les sorties des portes G 37 d et G 37 e passent à l'état haut, de même que les sorties

des signaux de commande des portes OU G 39 d et G 39 e auxquel-

les elles sont connectées Les bornes B 7 et B 9 sont ainsi placées à l'état haut, ce qui fait circuler un courant de la ligne 43 (voir la figure 4) vers le côté négatif du circuit redresseur 29, en passant par l'étage d'enroulement 53, puis par l'étage d'enroulement 52 et la résistance shunt RS Sous l'effet du signal de commutation suivant, le signal d'ordre "b" du décodeur 91 (voir la figure 9) passe à l'état haut, ce qui, par un processus similaire, fait passer à l'état haut les bornes B 3 et B 9 et fait circuler un courant vers le côté négatif du circuit redresseur, par l'étage d'enroulement Si puis par l'étage d'enroulement Si et la résistance shunt

RS On notera que deux étages d'enroulement sont mis sous ten-

sion à la fois Si on désigne par le symbole "+" l'étage

d'enroulement de la paire sous tension qui est le-plus posi-

tif, c'est-à-dire celui qui est attaqué par le premier cir-

cuit d'attaque associé, et par le symbole "-" l'étage d'en-

roulement qui est le plus négatif, c'est-à-dire celui qui est attaqué par le second circuit d'attaque associé, les signaux de commande à l'état haut et les paires d'enroulements qui sont ainsi mises sous tension sont les suivants Signal de Paire d'enroulements Paire d'enroulements commande sous tension pour le sous tension pour le à l'état sens avant sens arrière haut

a 53 + 52 52 + 53-

b 53 + Si 51 + 53-

c 52 + 51 51 + 52-

d 52 + 53 53 + 52-

e 51 + 53 53 + 51-

f 51 + 52 52 + Si-

Ainsi, le compteur 89, le décodeur 91, les portes G 33 a-G 33 f, G 35 a-G 35 f, G 37 a-G 37 f, et G 39 a-G 39 f constituent

des moyens qui réagissent au signal de sortie du compara-

teur 77 (figure 7) pour faire en sorte que les circuits d'attaque 37 a-37 c commutent les étages d'enroulement 51-53

lorsque le rotor atteint une position angulaire prédétermi-

née Ils constituent des moyens de décodage ou de génération

de signaux de commande qui réagissent au signal de commuta-

tion CP en générant l'ensemble de signaux de commande (les signaux de sortie des portes G 39 a-G 39 f) et en appliquant les signaux de commande aux circuits d'attaque pour commuter les étages d'enroulement lorsque le rotor atteint une position

angulaire prédéterminée.

Comme indiqué ci-dessus, la mise sous tension des étages d'enroulement est modulée en largeur d'impulsions pour commander la tension et le courant effectifs et donc la vitesse du rotor La source d'impulsions pour la modulation est un oscillateur 93 ayant un rapport cyclique de 95 % et fonctionnant à 10 k Hz (voir la figure 10), qui produit un signal de sortie PWM ayant un rapport cyclique de 95 % et un signal de sortie complémentaire PWMC Le signal de sortie PWM est appliqué à l'entrée d'horloge d'une bascule de type D

dont l'entrée D est connectée de façon à être en permanen-

ce à l'état haut Les deux sorties de la bascule 95 sont dési-

gnées par QO et QO Le signal de la sortie QO est appliqué en compagnie du signal de la sortie complémentaire PWMC de l'oscillateur 93 aux entrées d'une porte ET G 41 Dans les conditions normales, la sortie QO est à l'état haut, ce qui fait que des impulsions complémentaires sont transmises par la porte G 41 vers une porte OU G 45 L'une des autres entrées de la porte G 43 recoit la forme inversée du signal d'ordre externe MARCHE/ARRET Lorsque le signal MARCHE/ARRET est à l'état bas, la sortie de la porte Gi 43, qui est connectée à l'entrée de restauration de la bascule 95, est à il'état haut et la bascule ne peut pas être restaurée Cependant, si le signal MARCHE/ARRET est à l'état hautb, la porte G 43 peut transmettre vers l'entrée de resturation de la bascule, pour la restaurerdes impulsions provenant de la porte ou régulateur G 41, ou un signal de surtension ou de surintensité OVC Une fois que la bascule est restaurée, sa sortie QO passe à l'état bas Cet état bas fait que la porte G 41 n'est plus capable de transmettre des impulsions vers la porte G 43, et la sortie de cette dernière porte demeure donc à l'état haut, ce qui fait que la bascule ne demeure restaurée qu'aussi longtemps que le signal OVC, c'est- à-dire le signal

de surtension ou dc surintensité, demeure à l' état aut.

Lorsque l'entrée de restauration passe à l'tmt bas, l'impul-

sion d'horloge suivante provenant de la sortie P*JM de '-c L-

labeur fait passer a nouwveaa ll ser: tie QO à 1 ',ta C haut Ainsi, en i'absience d unie condition de surtension ou de surintensité, la sortie 00 demeure a 1 l'état haut pendant 95, du cycle, elle est restaurée à 11 'êtt bas penda nt 5 %, puis passe à l'état haut pendant 95 % du cycle suivant, du fait que l'impulsion d'hcrloge coincide genéralement avec la fin de 1 T impulsion de Lestauration La sortie QO de la bascule 95 est également connectée à deux portes OU G 45 et G 47 (voir la figure 11) dont les signaux de sortie sont les signaux

d'invalidation et de validation l"k"l et "ml" mentionnés précé-

demment en relation avec les portes G 35 a-G 35 f et G 37 a-G 37 f.

Les autres signaux d'entrée appliqués aux portes G 45 et G 47 sont complémentaires, l'autre signal d'entrée de la porte G 47 étant le signal de sortie d'une porte OU-EXCLUSIF G 49, tandis que l'autre signal d'entrée de la porte G 45 est le signal de sortie inversé de la porte G 49 Ainsi, à n'importe quel instant donné, la sortie de la porte G 45 ou G 47 est à l'état haut, indépendamment de l'état de la sortie QO, tandis que la sortie de l'autre porte suit directement l'état de la sortie QO Du fait que le signal de la sortie QO consiste en une série d'impulsions, ceci signifie que le signai d'ordre l"k" ou "ml', mais non les deux, consistera en une série d'impulsions, tandis que l'autre signal d'ordre consistera en un état haut Un examen des figures 9 et 4 montre que le signal d'ordre "k"l valide les portes logiques associées aux premiers moyens d'attaque, ou moyens d'attaque supérieurs, pour chaque étage d'enroulement, tandis que le signal d'ordre "m" valide les portes logiques associées aux seconds moyens d'attaque, ou moyens d'attaque inférieurs, pour chaque étage d'enroulement Du fait qu'un seul des signaux "k"l ou "'m", mais non les deux, peut consister en une série d'impulsions à n'importe quel instant donné, ceci signifie que pour une commutation donnée, seuls les premiers moyens d'attaque ou seuls les seconds moyens d'attaque seront modulés en largeur d'impulsions Les autres moyens d'attaque qui sont excités pour cette commutation particulière demeurent continuellement à l'état conducteur jusqu'à ce qu'un changement ait lieu dans

les états des signaux "k" et "m'".

Les signaux d'entrée appliqués à la porte OU-

EXCLUSIF G 49 déterminent les moyens d'attaque qui sont modu-

lés en largeur d'impulsions et ceux qui ne le sont pas, à un instant particulier L'un de ces signaux d'entrée est le signal "h" provenant du compteur 89 (figure 9) qui change d'état à chaque commutation Ce signal d'entrée fait en sorte que les premiers et seconds moyens d'attaque soient utilisés de façon égale L'instant correspondant effectivement au passage du signal "'k Il au signal "ml'", pour le signal qui se présente sous la forme d'impulsions, est déterminé par l'autre entrée de la porte G 49, et cette entrée est connectée à la sortie de la porte ET G 51 La porte ET G 51 reçoit en tant que signaux d'entrée le signal d'ordre D provenant de la bascule 81 (figure 8), qui est à l'état haut pendant vingt degrés électriques après chaque commutation et qui est bas par ailleurs, et un signal d'ordre externe COMMUTATION LENTE/ RAPIDE Si le signal d'ordre externe est à l'état bas, la sortie de la porte G 51 est à l'état bas, et le changement

dans les signaux "k" et "ml" se produit avec la commutation.

Ceci fait en sorte que l'étage d'enroulement qui est demeuré sous tension soit modulé en largeur d'impulsions, ce qu'on appelle une commutation rapide Par exemple, dans la seconde commutation de la séquence de commutation, le signal "hl" est à l'état bas et les enroulements sous tension sont 53 et' 51 + L'étage d'enroulement 53 était sous tension avant la commutation et demeure sous tension après la commutation, tandis que l'étage d'enroulement 51 + vient d'être mis sous tension au moment de la commutation Du fait que le signal "h" est à l'état bas et que le signal d'ordre externe COMMUTATION LENTE/RAPIDE est à l'état bas, la sortie de la porte G 49 est à l'état bas, le signal "lk"l est à l'état haut et le signal "m" est une série d'impulsions Cependant, le signal "m" est celui qui est associé aux seconds moyens d'attaque pour tous les étages d'enroulement, ce qui fait que l'étage d'enroulement 53-, c'est-à- dire l'étage d'enroulement

qui est demeuré sous tension, est modulé en largeur d'impul-

sions La commutation rapide, comme on l'appelle ici, est la

commutation qui fait en sorte que le courant dans l'enroule-

ment qui vient d'être mis hors tension décroisse ou s'étei-

gne de lui-même le plus rapidement possible, tandis que la commutation lente est l'opposé de la commutation rapide Dans la forme particulière de commutation lente qui est décrite

dans la présente demande, la commutation lente est un proces-

sus en deux temps du fait que l'intégrateur de détection de position décrit ici est affecté par l'enroulement particulier qui est modulé en largeur l'impulsions Avec un circuit de détection de position différent, la commutation lente ne

serait pas nécessairement un processus en deux étapes.

Lorsque le signal externe COMMUTATION LENTE/RAPIDE est à l'état haut, la sortie de la porte G 51 est également à l'état haut, mais seulementpendant vingt degrés électriques après la commutation Du fait que la sortie de la porte G 51 et le signal "h" changent tous deux d'état à l'instant de la commutation, mais que la sortie de la porte change ensuite également d'état vingt degrés plus tard, le changement de condition des signaux "k" et "m" se produit maintenant non pas à la commutation, mais vingt degrés électriques après la

commutation En outre, contrairement à la situation de commu-

tation rapide, l'étage d'enroulement qui vient d'être commuté sous tension est celui qui est modulé en largeur d'impulsions,

et l'étage d'enroulement qui n'a pas été commuté, c'est-à-

dire qui est demeuré sous tension, n'est pas modulé en lar-

geur d'impulsions En reprenant à titre d'exemple la seconde commutation, on note qu'au moment de la commutation le signal "h" passe à l'état bas, mais la sortie de la porte G 51 passe à l'état haut Ainsi, la sortie de la porte G 49 demeure

inchangée, c'est-à-dire à l'état haut, et le signal "k" con-

siste en une série d'impulsions, mais le signal "m" est à

l'état haut Le signal "k" est celui qui est associé aux pre-

miers moyens d'attaque pour tous les étages d'enroulement, ce qui fait que l'étage d'enroulement 51 +, c'est-à-dire l'étage d'enroulement qui a été commuté sous tension, est modulé en

largeur d'impulsions, ce qui est ce qu'on appelle la commuta-

tion lente Lorsque le signal D passe à l'état bas, vingt 353 degrésélectriques après la commutation, le signal "k" passe g 540308 à l'état haut tandis que le signal "m" devient une série d'impulsions On notera que le passage de la modulation en largeur d'impulsions d'un étage d'enroulement à la modulation en largeur d'impulsions de l'autre, dans la commutation lente, se produit bien après la com-mutation, ce qui fait que les courants d'enroulement ont eu le temps de passer à l'étage

d'enroulement qui a été commuté dernièrement.

Dans lles modes de commutation lente et rapide,

lorsque la sortie QO passe à l'tétat bas à cause d'une condi-

tion de surtension ou de surintensité, le signal "k" ou le signal "min" passe a l'état bas et demeure dans cet état jusqu'à ce que la tension ou le courant effectif de l'étage

d'enroulement tombe à la lirmite désirée Ainai les impul-

sions provenant de l'oscillateur sont bloquées jusqu'à ce que la tension ou le courant désiré soit atteinto Du fait qu'à n'importe quel instant, le niveau de l'un des signaux "k" ou "m" est indépendant de l'état de la sortie QO, ce

signal demeure à l'état haut malgré l'existence de la condi-

tion de surtension ou de surintensité Certains des moyens d'attaque demeurent donc à l'état conducteur pendant ces conditions de surtension ou de surintensi:é, pour permettre

la circulation des courants d'enroulement.

On voit ainsi que l'oscillateur et les portes logiques envisagés cidessus en reiation avec la modulation en largeur dimputlsions des circuits d'attacue des ébtages d'enroulement, constituent des moyens de sbins 2 comnlandes l'application de la tension de sortie cont:tioue du circuit redresseur 29, pour appliquer mnc tension ef etive r-slan

te aux étages d'enroulentent En outre, les C 3 z ui des 'i_ -

l O res 10 et Il cons ituent des mcyrns destineés a oduleren largeur d'impulsions les signaux de sortie des portes G 39 a-G 39 f, grâce à quoi une tension effective résultante e:-t appliquée aux étages d'enroulerment Le ranpcrt cyclique des impulsions (le modulation ex largeur d'impul sions est réduit

lorsque la tension appliquée est supérieure à un niveau pr-

déterminé, ce qui est indiqué par l'état du signal OVC On voit que les portes logiques G 45 et G 47 constituent des moyens destinés à invalider temporairement certaines des

sorties des portes G 39 a-G 39 f, mais pas toutes, soit plus pré-

cisément des moyens destinés à invalider temporairement trois de ces sorties, lorsque le courant du moteur, représenté par le signal OVC, dépasse une valeur prédéterminée En outre, du fait qu'une seule de ces trois pertes invalidées aurait été validée à un instant quelconque, et qu'une seule des trois autres portes aurait été à 1 tétat haut à cet instant, on voit

que les portes G 45 et G 47 constitueîti des moyens qui ré>agi s-

sent à une tension appliquée dépassant un niveau de tension prédéterminé, ou à un courant du moteur dépassant la valeur de courant prédéterminée, en invalidant temporairement tous les signaux de commande sauf un pour réduire la tension

effective qui est appliquée aux étages d'enroulement.

Les circuits de la figure 9 constituent également des moyens logiques qui réagissent au signal CP, qui est

représentatif de la position angulaire du rotor, en appli-

quant les signaux de sortie des portes G 39 a-G 39 f aux cir-

cuits d'attaque selon une séquence dans laquelle, pour cha-

que commutation, l'un des étages d'enroulement qui était sous tension avant la commutation demeure sous tension après la commutation, tandis que 'autitr étage d'enroulement qui était sous tension avant la commutation devient hors tension après la commutation Chaque étage d'enroulement demeure sous tension pendant deux commutations successives qui lui sont propres, puis il passe hors tension On notera également

que la direction de circulation du courant dans l'étage d'en-

roulement qui demeure sous tension après la commutation est identique à la direction de circulation du courant dans cet étage d'enroulement avant la commutation Lorsque le signal

d'ordre externe COMMUTATION LENTE/RAPIDE demande la commuta-

tion rapide, les circuits des figures 10 et 11 constituent des moyens qui modulent en largeur d'impulsions le signal de

sortie des portes G 39 a-G 39 f qui est associé à l'étage d'en-

roulement qui demeure sous tension après la commutation,

jusqu'à un instant prédéterminé après la commutation, corres-

pondant à une rotation de vingt degrés électriques, et qui, à ce moment, passent à la modulation en largeur d'impulsions du signal de sortie associé à l'étage d'enroulement qui demeurera sous tension après la commutation suivante Ces circuits constituent également des moyens destinés à moduler

les signaux de sortie des portes G 39 a-G 39 f de manière prati-

quement égale et, plus précisément, des moyens destinés à moduler de manière pratiquement égale ceux des signaux de sortie qui sont destinés aux premiers moyens d'attaque et ceux qui sont destinés aux seconds moyens d'attaque A cet égard, le compteur 89 constitue un moyen pour générer un signal de sélection d'attaque, c'est-à-dire le signal "h", qui change d'état à chaque commutation, et les circuits de la figure Il réagissent à un premier état du signal "h" en

passant de la modulation des signaux de sortie pour la com-

mande des premiers moyens d'attaque à la modulation des signaux de sortie pour les seconds moyens d'attaque, à l'expiration de la durée prédéterminée après la commutation, et ils réagissent à un second état du signal de sélection d'attaque en passant de la modulation des signaux de sortie de commande pour les seconds moyens d'attaque à la modulation des signaux de sortie de commande pour les premiers moyens d'attaque, à l'expiration de la durée prédéterminée après la commutation Naturellement, lorsque le signal d'ordre COMMUTATION LENTE/RAPIDE est à l'état bas, les moyens de

modulation en largeur d'impulsions sont commandés par les cir-

cuits de la figure Il de façon à moduler en largeur d'impul-

sions le signal de sortie de commande des portes G 39 a-G 39 f qui est associé à l'étage d'enroulement qui vient juste

d'être commuté au moment o la commutation a eu lieu.

On va maintenant considérer la figure 12 qui repré-

sente le circuit destiné à détecter les conditions de surten-

sion et de surintensité mentionnées ci-dessus La tension VB qui provient du côté positif du circuit redresseur 29 est appliquée à une extrémité d'un diviseur de tension 97 qui est

formée par une résistance de 150 kil en série avec une résis-

tance de 4,7 k Xl La tension de référence de 1,5 volt, VR, est appliquée à l'autre extrémité de la résistance de 4,7 k- C et à l'entrée positive d'un intégrateur 99 L'entrée négative

de l'intégrateur 99 est connectée par un interrupteur à com-

mande électronique 101 et une résistance de 56 k L au point

de connexion intermédiaire du diviseur de tension 97 L'en-

trée de commande de l'interrupteur 101 est connectée à la sortie QO de la bascule 95 (figure 10) qui est normalement à

l'état haut pendant la partie positive des impulsions prove-

nant de l'oscillateur 93 Lorsque la sortie QO est à l'état haut, l'intégrateur intègre en sens décroissant la tension appliquée VB et il applique ce signal de sortie intégré à un comparateur 103 Si ce signal de sortie intégré tombe au-dessous d'un niveau prédéterminé, qui est défini par un

diviseur de tension 105 connecté à l'autre entrée du compara-

teur 103, le signal de sortie du comparateur passe à l'état haut Ce signal de sortie est appliqué à une entrée d'une

porte OU G 55 dont le signal de sortie est le signal OVC con-

sidéré ci-dessus L'intégrateur est également connecté à la masse par un interrupteur à commande électronique 107 et par une résistance de 270 ohms L'interrupteur 107 est actionné par un signal de sortie Q O à l'état haut, provenant de la ____bascule 9 etcg signal de sortie apparaît à la cadence d'impulsions de l'oscillateur à 10 k Hz Lorsque la tension appliquée ne dépasse pas la tension maximale prédéterminée avant que l'intégrateur soit remis à zéro par le signal de la sortie QO, le signal de sortie du comparateur 103 demeure à l'état bas, de même que le signal OVC Inversement, lorsque

la tension appliquée est supérieure à la valeur prédétermi-

née, le signal OVC passe effectivement à l'état haut, ce qui tronque l'impulsion particulière qui est appliquée aux portes

logiques de la figure 9, pour réduire ainsi la tension appli-

quée effective Ainsi, les circuits de la figure 12 décrits jusqu'à ce point constituent des moyens destinés à réguler la valeur de la tension continue appliquée au moteur M. L'entrée négative du comparateur 103 est également connectée à une paire d'interrupteurs à commande électronique 109 et 111, et le premier d'entre eux est fermé par un signal H à l'état haut provenant de la figure 7, qui indique le fonctionnement du moteur à vaitesse élevée, tandis que le second est fermé par un signal L à l'état haut, provenant de la figure 7, qui indique le fonctionnement du moteur à vitesse faible Du côté opposé au comparateur, l'interrupteur 109 reçoit par l'intermédiaire d'une résistance R 35 de 39 k %e un signal d'ordre externe BR Equi peut être une sinusoïde

ou n'importe quel autre signal désiré representant le motuve-

ment auquel le fonctionnement de l'arbre 5 doit se conformer.

De façon similaire, l'interrupteur 111 revoit le signal VBREF par l'intermédiaire d'une résistance R 37 de 56 k- Les

interrupteurs 109 et 11 l sont égallment connectés respecti-Be-

ment par une résistance R 39 et une résistance R 41 à la sortie d'un amplificateur de différence 113 dont le signal de sortie représente le courant du moteur, circulant dans la résistance shunt Rs En fait, la résistance RS est connectée entre les entrées de l'amplificateur 113 Il est souhaitable dtutiliser les interrupteurs à commande électronique 109 et 111 et leurs circuits associés dans la régulation de tension destinée à

la compensation dle IR.

La signal de sortie de l'amplificateur 113 est éga-

lemenit appliqué par un diviseur de t-ension 115 à l'entrée non inverseuse d'un amplificateur npéat-ionnel 117 dont l'autre entree reçoit par l'intermédia 'e d'un autre diviseur de tension 119 un signal de courant de référence i REF Dans la forme représentée, le signal IREF est obtenu à partir d'une référence de courant numérique externe IREE( 1) isolée optiquement, bien qu'on puisse utiliser d'autres sources de signal IREF' Lorsque le courant du moteur dépasse un niveau prédéterminé, la sortie de l'amplificateur 117 passe à l'état haut, ce qui fait passer le signal OVC à l'état haut

et signifie l'existence d'une condition de surintensité.

Comme expliqué ci-dessus, ceci invalide temporairement les portes logiques de la figure 9, pour réduire le courant qui

circule dans le moteur.

Le signal de sortie du diviseur de tension 115, qui représente le courant du moteur, est également appliqué

à l'entrée non inverseuse d'un autre amplificateur opéra-

tionnel, 121, dont l'entrée inverseuse est connectée au point de connexion d'un diviseur de tension 123 Lorsque le courant du moteur dépasse une autre valeur prédéterminée qui est supérieure à la valeur de courant prédéterminée qui fait

passer le signal OVC à l'état haut, ce qui pourrait se pro-

duire dans le cas d'une panne du système de commande lui-

même, le signal de sortie de l'amplificateur 121 (désigné par OCM) passe à l'état haut Comme indiqué ci-après, lorsque le

signal OCM passe à l'état haut, tous les transistors d'atta-

que sont bloqués et demeurent bloqués jusqu'à ce que le sys-

tème soit initialisé manuellement.

On voit également sur la figure 12 un circuit 123 destiné à générer un signal d'ordre S qui est le complément

du signal d'ordre externe MARCHE/ARRET Lorsque le signal.

MARCHE/ARRET est à l'état bas, ce qui indique une condition désirée d'arrêt, le signal d'ordre S est à l'état haut Ce

signal est appliqué à la porte OU G 55 jl ce qui fait passer le si-

gna 1 OVC à l'état haut, et interdit toute rotation ultérieure du moteur, aussi longtemps que le signal MARCHE/ARRET est à

l'état bas.

On va maintenant considérer la figure 13 qui montre une bascule 125 dont l'entrée de restauration reçoit le signal OCM Lorsque le signal O CM passe à l'état haut, ce qui signifie qu'il existe un courant excessif, non commandé, la

sortie Q de la bascule 125 passe à l'état haut, ce qui éclai-

re un indicateur à diode électroluminescente 127 En outre, la sortie Q de la bascule passe à l'état bas lorsque cette condition se produit La sortie Q de la bascule 125 est connectée à une entrée d'une porte ET G 57 Lorsque cette sortie passe à l'état bas, la porte G 57 est invalidée, et sa sortie passe à l'état bas La sortie de la porte G 57 est connectée à une paire de portes ET G 59 et G 61, dont les signaux de sortie sont les signaux d'ordre "i" et "j" L'un de ces signaux d'ordre est habituellement à l'état haut, et le signal particulier qui est à l'état haut est déterminé par le sens de rotation désiré du rotor Cependant, lorsque la sortie de la porte G 57 passe à l'état bas, les deux signaux "i" et j"ô passent à l'état bas, ce qui invalide les portes logiques G 35 a-G 35 f et G 37 a-G 37 f Ceci arrête la

commutation du moteur jusqu'à ce que la sortie Q de la bas-

cule 125 passe à nouveau à l'état haut Cependant, ceci ne peut avoir lieu que si on coupe l'alimentation du système

de commande et on la rétablit ensuite; dans le cas contrai-

re, aucune impulsion d'horloge ne serait appliquée à l'en-

trée d'horloge de la bascule 125 Ainsi, l'amplificateur 121

et la bascule 125 constituent des moyens destinés à invali-

der les portes logiques G 35 a-G 35 f et G 37 a-G 37 f pour empêcher

la génération de l'ensemble des signaux de sortie de comman-

de des portes G 39 a-G 39 f, lorsque le courant du moteur dépasse une valeur maximale prédéterminée, et les moyens

d'invalidation maintiennent l'invalidation des portes logi-

ques jusqu'à ce qu'ils soient initialisés manuellement.

On voit également sur la figure 13 un circuit de protection, désigné de façon générale par la référence 129, qui est destiné à protéger les transistors d'attaque

* lorsqu'une inversion du sens de rotation du rotor est exi-

gée Le circuit de protection 129 comprend une bascule 131

et une paire de bascules branchées en cascade, 133 et 135.

On utilise une paire de bascules de façon qu'en cas de deman-

de de changement du sens de rotation, une impulsion complète provenant de l'oscillateur 93 passe avant que l'inversion ait lieu, afin d'éviter une pointe de courant dans l'un

quelconque des transistors d'attaque au moment de l'inver-

sion L'entrée D de la bascule 131 est connectée par une résistance R 45 de façon à recevoir le signal d'ordre externe SENS, et par une résistance R 47 à sa propre sortie Q. Lorsque le sens de rotation désiré est le sens avant, le signal d'ordre SENS est à l'état haut et la sortie Q de la bascule 131 est à l'état haut; ou bien dans le cas o le signal SENS vient juste de passer à l'état haut, la sortie Q passe à l'état haut sur l'impulsion d'horloge PWM suivante provenant de l'oscillateur à 10 k Hz La sortie Q à l'état haut valide la porte G 61, ce qui fait que, si toutes les autres conditions sont remplies, le signal "j", c'est-à-dire le signal de validation pour toutes les portes de rotation en sens avant (portes G 37 a-G 37 f), passe à l'état haut L'une de ces autres conditions consiste en ce que la condition de surintensité n'existe pas, et l'autre consiste en ce que le signal de la sortie Q de la bascule 131 doit traverser les deux bascules 133 et 135 La sortie Q de la bascule 131 est connectée à l'entrée D de la bascule 133, ce qui fait que le signal de cette sortie est transmis à l'entrée D de la

bascule 135 dès qu'une impulsion d'horloge est reçue à par-

tir de la sortie complémentaire PWMC de l'oscillateur à 10 k Hz De plus, le signal n'apparaît pas sur la sortie Q

de la bascule 135 avant l'impulsion d'horloge suivante pro-

venant d'une sortie marquée T/2 du circuit d'horloge 79

(figure 8).

Si le signal SENS avait été précédemment à l'état bas, la sortie Q de la bascule 131 aurait été à l'état haut, et la porte G 59, qui est la porte de validation de rotation en sens arrière, aurait eu un signal de sortie "i" à l'état

haut Au moment du changement d'état du signal SENS, la sor-

tie Q de la bascule 131 passe immédiatement à l'état bas, ce qui bloque tous les transistors d'attaque Ce n'est qu'après que le changement d'état a atteint la sortie Q de la bascule 135 que la sortie de la porte G 61 passe à l'état

haut, ce qui valide la rotation dans l'autre sens Le fonc-

tionnement de ce circuit dans le cas o le changement du signal SENS correspond au passage de l'état haut à l'état bas est analogue à celui décrit ci-dessus Ainsi, la bascule 131

et les bascules 133 et 135 constituent des moyens qui réagis-

sent à un changement d'état du signal SENS en retardant le passage de la séquence de commutations pour la rotation dans

un premier sens, à la séquence de commutations pour la rota-

tion dans l'autre sens, de la manière exigée par le nouvel

état du signal SENS, jusqu'à l'expiration d'un retard prédé-

terminé, équivalent à au moins une impulsion provenant de l'oscillateur à 10 k Hz, après le changement d'état du signal

de direction.

Les signaux des sorties Q et Q de la bascule 135, portant respectivement les références DIR et CHARGEMENT sont appliqués au compteur 89 (figure 9), pour commander le sens du comptage et pour charger initialement le compteur avec

" O " ou " 5 ", en fonction du sens du comptage Le fonctionne-

ment du circuit de la figure 9 se déroule ensuite de la manière décrite précédemment et le compteur compte en sens croissant pour la rotation en sens avant tandis qu'il compte

en sens décroissant pour la rotation en sens arrière.

On voit maintenant, d'après la description qui pr-

cède, que l'invention procure un nouveau système de co-vmmande pour un moteur à courant continu à commutation lectronique,

un nouveau procédé pour faire fonctionner un moteur à commu-

tation électronique et un nouvel appareil de lavage de linge, qui permettent d'atteindre les buts mentionnés précédemment,

ainsi que d'autres.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1 Système de commande pour un moteur à courant continu à commutation électronique (M), comportant une

structure tournante et une structure fixe avec un ensem-

ble d'étages d'enroulement ( 19), caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens destinés à commander l'application

d'une tension continue pour appliquer une tension effec-

tive résultante aux étages d'enroulement (Si, 52, 53),

ces moyens de commande comprenant des moyenx ( 31) des-

tinés à commuter les étages d'enroulement (Sl, 52, 53) en leur appliquant la tension continue selon au moins une séquence présélectionnée pour provoquer la rotation de la structure tournante; des moyens ( 51) destinés à produire une tension de conducteur neutre approchée pour le moteur à courant continu; des moyens ( 35) destinés à comparer la

tension de conducteur neutre avec la force contre-

électromotrice de l'un des étages d'enroulement (Si,

52, 53), le signal de sortie de ces moyens de comparai-

son représentant la position angulaire de la structure tournante; ces moyens de commande étant sensibles au signal de sortie des moyens de comparaison pour faire en sorte que les moyens de commutation ( 31) commutent les étages d'enroulement lorsque la structure tournante

atteint une position angulaire prédéterminée.

2 Système de commande pour un moteur à courant continu à commutation électronique (M), comportant une

structure tournante et une structure fixe avec un ensem-

ble d'étages d'enroulement ( 19), caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens ( 31) réagissant à un ensemble de signaux de commande de façon à commuter les étages d'enroulement en leur appliquant une tension continue

suivant au moins une séquence prédéterminée pour provo-

-quer la rotation de la structure tournante; des moyens ( 35) pour détecter un signal de force contre-électromotrice indiquant l'état de la force contre-électromotrice d'au moins un étage d'en- roulement;

un premier moyen ( 33) générateur d'impul-

sions sensible au signal de force contre-électromotrice pour engendrer une impulsion lorsque le signal-de force contre-électromotrice indique qu'une position angulaire prédéterminée de la structure tournante a été atteinte; un moyen générateur de signaux de commande ( 33) relié au premier moyen générateur d'impulsions pour fournir l'ensemble de signaux de commande au moyen de commutation en réponse à une impulsion pour commuter les étages d'enroulement; et

un moyen de temporisation numérique réini-

tialisable ( 87) pour fournir une impulsion aux moyens générateurs de signaux de commande pour amorcer la

rotation de la structure tournante, ce moyen de tempori-

sation fournissant l'impulsion aux moyens générateurs de signaux de commande jusqu'à ce que le premier moyen générateur d'impulsion engendre une impulsion avant l'expiration d'un intervalle de temps prédéterminé, le

moyen de temporisation étant réinitialisé par l'impul-

sion provenant du premier moyen générateur d'impulsions.

3 Système de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen générateur de signaux

de commande est préréglé pour exciter un ensemble par-

ticulier d'étages d'enroulement après réception de l'impulsion provenant du moyen de temporisation par le

moyen générateur de signaux de commande.

4 Système de commande pour un moteur à commutation électronique comportant une structure tournante et une structure fixe avec un ensemble d'étages ( 19), caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens ( 31) réagissant à un ensemble de signaux de commande de façon à commuter les étages d'enroulement en leur appliquant une tension continue

suivant au moins une séquence prédéterminée pour pro-

voquer la rotation de la structure tournante, chaque étage d'enroulement ayant au moins deux bornes (T, I), dont l'une est connectée en commun à une borne de chacun des autres étages d'enroulement et la tension continue est appliquée à des paires des autres bornes des étages d'enroulement suivant au moins une séquence prédéterminée; des moyens logiques (figure 9) sensibles à un signal représentant la position angulaire de la structure tournante pour appliquer les signaux de commande au moyen de commutation selon une séquence dans laquelle pour chaque commutation, l'un des étages

d'enroulement qui était sous tension avant la commuta-

tion demeure sous tension après la commutation, tandis que l'autre étage d'enroulement qui était sous tension avant la commutation devient hors tension après la commutation, chaque étage d'enroulement demeurant sous tension pendant deux commutations successives qui lui sont propres puis devenant hors tension, la direction de circulation du courant dans l'étage d'enroulement qui demeure sous tension après la commutation étant la même que la direction de circulation du courant dans cet étage avant la commutation; et des moyens ( 93) pour moduler en largeur d'impulsion le signal de commande associé avec l'étage d'enroulement qui était commuté jusqu'à un moment prédéterminé après la commutation et pour passer à ce moment là à la modulation en largeur du signal de commande associé à l'étage d'enroulement qui sera hors

tension après la nouvelle commutation.

5 Système de commande pour un moteur à

254 308

commutation électronique comportant une structure tour-

nante et une structure fixe avec un ensemble d'étages ( 19), caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens ( 31) réagissant à un ensemble de signaux de commande de façon à commuter les étages d'enroulement en leur appliquant une tension continue

suivant au moins une séquence prédéterminée pour pro-

voquer la rotation de la structure tournante, chaque étage d'enroulement ayant au moins deux bornes (Oi)

dont l'une est connectée en commun à une borne de cha-

cun des autres étages dtenroulemrent et la tension continue est appliquée, des paires des autres bornes des étages

d'enroulement suivant au moins une séquence prédéter-

minée, le moyen de comutation comportant un premier

moyen d'attaque ( 39) associé à chaque étage d'enroule-

ment pour permettre la circulation du courant dans

l'étage d'enroulement associé dans une première direc-

tion en réponse à un premier signal de commande et un deuxième moyen d'attaque ( 45) associé avec chaque étage d'enroulement pour permettre la circulation du courant dans l'étage associé dans la direction opposée en réponse à un deuxième signal de commande; des moyens logiques (figure 9) sensibles à un signal représentant la position angulaire de la structure tournante pour appliquer les signaux de commande au moyen de commutation selon une séquence dans laquelle pour chaque commutation l'un tas épages

d'enroulement qui était sous tension avant la com muta-

tion demeure sous tension apres la commutation tandis que l'autre étage d'enroulement qui était sous tension avant la commutation devient hors tension acrbs la commutation, chaque étage d'enroulement demeurant sous tension pendant deux commutations successives qui lui sont propres puis devenant hors tensionr la direction de circulation du courant dans l'étage c en roulement qui demeure sous tension après la commutation étant la même que la direction de circulation du courant dans cet étage avant la commutation; un moyen générateur de signal de sélection d'attaque qui change d'état à chaque commutation; et un moyen sensible à un premier état du

signal de sélection d'attaque pour passer de la modula-

tion en largeur d'impulsions des signaux de commande pour le premier moyen d'attaque à la modulation en largeur d'impulsions des signaux de commande pour le deuxième moyen d'attaque à 'cx"iration d'une durée prédéterminée après la commutation et sensible à un deuxième état du signal de sélection d'attaque pour passer de la modulation en largeur d'impulsions des signaux de -commande pour le deuxième moyen d'attaque à la modulation en largeur d'impulsions des signaux de commande pour le premier moyen d'attaque à l'expiration

d'une durée prédéterminée après la commutation.

6 Système de commande pour un moteur à com-

mutation électronique comportant une structure tour-

nante et une structure fixe avec un ensemble d'étages ( 19), caractérisé en ce qu'il comporte: des moyens ( 31) réagissant à un ensemble de signaux de commande de façon à commuter les étages d'enroulemer t en leur appliquant une tension continue

suivant au moins une séquence prédéterminée pour pro-

voquer la rotation de la structure tournante, chaque étage d'enroulement ayant au moins deux bornes (T, I), dont l'une est connectée en commun à une borne de chacun des autres étages d'enroulement et la tension continue est appliquée à des paires des autres bornes des étages d'enroulement suivant au moins une séquence prédéterminée; des moyens logiques (figure 9) sensibles à un signal représentant la position angulaire de la structure tournante pour appliquer les signaux de commande au moyen de commutation selon une séquence dans laquelle pour chaque commutation l'un des étages

d'enroulement qui était sous tension avant la commuta-

tion demeure sous tension après la commutation tandis que l'autre étage d'enroulement qui était sous tension avant la commutation devient hors tension après la commutation, chaque étage d'enroulement demeurant sous tension pendant deux commutations successives qui lui sont propres puis devenant hors tension, la direction de circulation du courant dans l'étage d'enroulement qui demeure sous tension après la commutation étant la même que la direction de circulation du courant dans cet étage avant la commutation; et

des moyens pour moduler en largeur d'impul-

sions lors de la commutation le signal de commande associé à l'étage d'enroulement qui demeure sous tension, 7 Machine à laver le linge, caractérisée en ce qu'elle comporte: un élément tournant ( 23); un moteur à courant continu à commutation électronique (M) comportant une structure tournante pour entraîner l'élément tournant et une structure fixe avec un ensemble d'étages d'enroulement; un système de commande relié au moteur (M); et des moyens ( 29) pour appliquer une tension continue au système de commande; le système de commande comportant des moyens

destinés à commander l'application d'une tension conti-

nue pour appliquer une tension effective résultante aux étages d'enroulement (Si, 52, 53), ces moyens de commande

comprenant des moyens ( 31) destinés à commuter les éta-

ges d'enroulement (Si, 52, 53) en leur appliquant la

tension continue selon au moins une séquence présélec-

tionnée pour provoquer la rotation de la structure tournante, provoquant ainsi la rotation de l'élément tournant ( 23); des moyens ( 51) destinés à produire une tension de conducteur neutre approchée pour le moteur à courant continu; des moyens ( 35) destinés à comparer la ten-

sion de conducteur neutre avec la force contre-

électromotrice de l'un des étages d'enroulement ( 51,52, 53), le signal de sortie de ces moyens de comparaison représentant la position angulaire de la structure tournante; le système de commande comportant en outre des moyens sensibles au signal de sortie des moyens de comparaison pour faire en sorte que les moyens de commutation ( 31) commutent les étages d'enroulement lorsque la structure tournante atteint une position

angulaire prédéterminée.

8 Machine à laver le linge, caractérisée en ce qu'elle comporte: un élément tournant ( 23); un moteur à courant continu à commutation électronique (M) comportant une structure tournante pour entraîner l'élément tournant et une structure fixe avec un ensemble d'étages d'enroulement; un système de commande relié au moteur (M); et

des moyens pour appliquer une tension conti-

nue au système de commande; le système de commande comportant des moyens ( 31) réagissant à un ensemble de signaux de commande de

façon à commuter les étages d'enroulement en leur appli-

quant une tension continue suivant au moins une séquence

prédéterminée pour provoquer la rotation de la struc-

ture tournante, chaque étage d'enroulement ayant au moins deux bornes (T, 1), dont l'une est connectée en

commun à une borne de chacun des autres étages d'enrou-

lement et la tension continue est appliquée à des paires des autres bornes des étages d'enroulement suivant au moins une séquence prédéterminée; des moyens logiques (figure 9) sensibles à un signal représentant la position angulaire de la structure tournante pour appliquer les signaux de commande au moyen de commutation selon une séquence dans laquelle pour chaque commutation l'un des étages

d'enroulement qui était sous tension avant la commuta-

tion demeure sous tension après la commutation tandis que l'autre étage d'enroulement qui était sous tension avant la commutation devient hors tension après la commutation, chaque étage d'enroulement demeurant sous tension pendant deux commiutations successives qui lui sont propres puis devenant hors tension, la direction de circulation du courant dans l'étage d'enroulement qui demeure sous tension après la coimmuration étant la même que la direction de circulation du courant dans cet étage avant la commlutation; et des moyens ( 93) pour moduler en largeur d'impulsion le signal de commande associé à l'étage

d'enroulement qaui reste sous tension après la commuta-

tion jusqu'à un moment prédéterminé et pour passer à ce moment là à la modulation en largeur d'impulsion du signal de commande associé à l'étage d'enroulement qui reste sous tension après la nouvelle commutation O 9 Machine à laver le linge, caractérisée en ce qu'elle comporte: un élément tournant ( 23) À un moteur à courunt continu A comoutation électronique (M) comportant une structuze -ourrnante pour entrainer 1 lélément tournant et une structure fixe avec un ensemble d'étages d'enroulement; un système de co -mande relié au moteur (M); des moyens ( 29) poui appliquer une tension continue au système de commande; le système de commande comportant des moyens réagissant à un ensemble de signaux de commande de façon à commuter les étages d'enroulement en leur appliquant une tension continue suivant au moins une séquence pré- déterminée pour provoquer la rotation de la structure tournante, chaque étage d'enroulement ayant au moins deux bornes (T, I), dont l'une est connectée en commun à une borne de chacun des autres étages d'enroulement et la tension continue est appliquée à des paires des autres bornes des é>ag 3 d'enroulement suivant au moins une

séquence prédéterminée; le moyen de commutation compor-

tant un premier moyen d'attaque ( 39) associé à chaque étage d'enroulement polir permettre la circulation du courant dans l'étage d'enroulement associé dlans une première direction en répo)nse à un premier signal de commande et un deuxième noedn d'attaque ( 45) associé

avec chaque étage d'enroulement pour permettre la cir-

culation du courant dans l'étage associé dans la direc-

tion opposée en réponse à un deuxième signal de commande; des moyens logiques (figure 9) sensibles à un signal représentant la position angulaire de la structure tournante pour appliquer les signaux de commande au moyen de commutation selon une séquence dans laquelle pour chaque commutation l'un des étages

d'enroulement qui était sous tension avant la commuta-

tion demeure sous tension après la commutation tandis que l'autre étage d'enroulement qui était sous tension avant la commutation devient hors tension après la commutation, chaque étage d'enroulement demeurant sous tension pendant deux commutations successives qui lui sont propres puis devenant hors tension, la direction de circulation du courant dans l'étage d'enroulement qui demeure sous tension après la commutation étant la même que la direction de circulation du courant dans cet étage avant la commutation;t un moyen ( 89) générateur de signal de

sélection d'attaque qui change d'état à chaque commuta-

tion; et un moyen sensible à un premier état du

signal de sélection d'attaque pour passer de la modula-

tion en largeur d'impulsion des signaux de commande pour le premier moyen d'attaque à la modulation en largeur d'impulsion des signaux de commande pour le deuxième moyen d'attaque à l'expiration d'une durée prédéterminée après la commutation et sensible à un deuxième état du signal de sélection d'attaque pour passer de la modulation en largeur d'impulsion des signaux de commande pour le deuxième moyen d'attaque à la modulation en largeur d'impulsion des signaux de commande pour le premier moyen d'attaque à l'expiration

d'une durée prédéterminée après la commutation.

Méthode de fonctionnement d'un moteur à

courant continu à commutation électronique (M) compor-

tant une structure tournante et une structure fixe avec un ensemble d'étages d'enroulement, caractérisée en ce qu'elle consiste à: recevoir une tension continue effective pour l'appliquer au moteur; commuter les étages d'enroulement en leur appliquant la tension continue selon au moins une séquence prédéterminée pour provoquer la rotation de la structure tournante; produire une tension de conducteur neutre approchée pour le moteur à courant continu; et comparer la tension de conducteur neutre approchée avec la force contre-électromotrice de l'un

des étages d'enroulement, le résultat de la comparai-

son représentant la position angulaire de la structure tournante; la commutation des étages d'enroulement ayant lieu lorsque la structure tournante atteint une position

angulaire prédéterminée.

11 Méthode de fonctionnement d'un moteur à courant continu à commutation électronique (M) compor- tant une structure tournante et une structure fixe avec un ensemble d'étages d'enroulement, caractérisée en ce qu'elle consiste à: recevoir une tension continue effective pour l'appliquer au moteur; commuter les étages d'enroulement en leur appliquant la tension continue selon au moins une séquence prédéterminée pour provoquer la rotation de la structure tournante;

détecter un signal de force contre-

électromotrice indiquant l'état de la force contre-

électromotrice d'au moins un étage d'enroulement; intégrer une partie du signal de force

contre-électromotrice et produire un signal de commuta-

tion indicatif d'une position angulaire prédéterminée de la structure tournante; fournir l'ensemble des signaux de commande en réponse à l'impulsion de commutation pour commuter les étages d'enroulement lorsque la structure tournante atteint la position angulaire prédéterminée; redémarrer numériquement l'intégration chaque fois que les étages d'enroulement sont commutés; et arrêter l'intégration pendant un intervalle de temps prédéterminé après l'apparition du signal de commutation, grâce à quoi on empêche les courants de

commutation d'être intégrés par les moyens d'intégration.

12 Méthode de fonctionnement d'un moteur à

courant continu à commutation électronique (M) compor-

tant une structure tournante et une structure fixe avec un ensemble d'étages d'enroulement, caractérisée en ce qu'elle consiste à; recevoir une tension continue effective pour l'appliquer au moteur; commuter les étages d'enroulement en leur appliquant la tension continue selon au moins une séquence prédéterminée pour provoquer la rotation de la structure tournante; chaque étage d'enroulement ayant au moins deux bornes (T, I), dont l'une est connectée en commun à une borne de chacun des autres

étages d'enroulement et la tension continue est appli-

quée à des paires des autres bornes des étages d'enroulement suivant au moins une séquence prédéterminée; fournir des signaux de commande selon une séquence dans laquelle pour chaque commutation l'un des étages d'enroulement qui était sous tension avant la commutation demeure sous tension après la commutation tandis que l'autre étage d'enroulement qui était sous tension avant la commutation devient hors tension après la commutation, chaque étage d'enroulement demeurant sous tension pendant deux commutations successives qui

lui sont propres puis devenant hors tension, la direc-

tion de circulation du courant dans l'étage d'enroule-

ment qui demeure sous tension après la comm Lutation étant la même que la direction de circulation du courant dans cet étage avant la commutation; et moduler en largeur d'impulsion le signal de commande associé à l'étage d'enroulement qui reste sous tension après la commutation jusqu'à un moment

prédéterminé et pour passer à ce moment 'à à la modu-

lation en largeur d'impulsion du signal de commande associé à l'étage d'enroulement qui reste sous tension

après la nouvelle commutation.

13 Méthode de fonctionnement d'un moteur à

courant continu, deux vitesses, à commutation électro-

nique comprenant une structure bournante et une

structure fixe avec un ensemble d'étages d'enroule-

ment, caractérisée en ce qu'elle consiste à:

recevoir une tension continue pour l'appli-

quer au moteur; commuter les étages d'enroulement en leur appliquant la tension continue selon au moins une séquence prédéterminée pour provoquer la rotation de la structure tournante;

détecter un signal de force contre-

électromotrice indiquant l'état de la force contre-

électromotrice d'au moins un étage d'enroulement; intégrer une partie du signal de force

___ contre-électromotrice et produire un signal de commu-

tation indicatif d'une position angulaire prédétermi-

née de la structure tournante; l'intégration ayant

lieu à une première vitesse lorsque le moteur fonc-

tionne à une vitesse et ayant lieu a une deuxième vitesse lorsque le moteur fonctionne à la deuxième vitesse, la vitesse d'intégration étant déterminé par un signal de commande de vitesse; et réaliser l'ensemble des signaux de commande en réponse à l'impulsion de commutation pour commuter les étages d'enroulement lorsque la structure tournante

atteint la position angilaire prédéterminée.