FR2550029A1 - Systeme de commande pour des moteurs synchrones sans balais utilisant une commande d'angle de couple - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN SYSTEME DE COMMANDE DE MOTEUR, APPLICABLE A DES MOTEURS SYNCHRONES SANS BALAIS, ET COMPRENANT UN DISPOSITIF POUR COMMANDER DYNAMIQUEMENT L'"ANGLE DE COUPLE", C'EST-A-DIRE L'ANGLE ENTRE LE CHAMP MAGNETIQUE TOURNANT CREE PAR LES ENROULEMENTS DE STATOR 11A, 11B, 11 ET LE CHAMP DE ROTOR CREE PAR LES AIMANTS PERMANENTS DU ROTOR 12; LA RELATION ENTRE LES DEUX CHAMPS MAGNETIQUES EST COMMANDEE EN FONCTION DE LA CHARGE ET DE LA VITESSE DE FACON A OBTENIR LE POINT OPTIMAL DE FONCTIONNEMENT A TOUS MOMENTS; UNE COMMANDE DE L'ANGLE DE COUPLE FAIT VARIER EFFICACEMENT LA CONSTANTE DE FORCE CONTRE-ELECTROMOTRICE K (VTMIN) ET LA CONSTANTE DE COUPLE K COULEAMPERE DU MOTEUR.

Description

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La présente invention concerne des systèmes de commande de moteurs électriques et plus particulièrement des systèmes de commande de moteurs synchrones à courant continu sans balais comportant une commande d'angle de couple. Un moteur à courant continu sans balais comprend typiquement des enroulements de statord, des aimants permanents tournants et un dispositif de détection de position pour indiquer la position du rotor L'excitation 10 des enroulements est généralement commandée par des commutateurs transistorisés qui répondent à des indications de positions pour exciter les enroulements dans la séquence de commutation correcte La commande du moteur est assurée par commande de la grandeur du courant d'excitation d'enrou15 lement La commande peut être à boucle ouverte ou à boucle fermée pour une commande de vitesse, de position ou de couple. Bien que des systèmes de servo-commande de l'art antérieur utilisant des moteurs à courant continu sans balais aient été efficaces dans de nombreuses installations, on a rencontré des limitations en ce qui concerne la plage de commande pouvant être assurée Les perfectionnements réalisés en robotique, dans le domaine des entraînements de machinesoutils et des entraînements de broches nécessitent 25 une commande uniforme dans une large plage de vitesses, un couple uniforme et élevé à la vitesse nulle et un couple

important à des vitesses élevées.

Un objet de cette invention est de créer un système de commande pour un moteur à courant continu sans balais qui satisfasse aux objectifs précités et qui assure le fonctionnement le plus efficace du moteur La demande de brevet UK 82 24794, publiée le 27 Avril 1983 sous le numéro 2 107 492, décrit un système de commande de moteur dans lequel les enroulements du moteur sont excités par des 35 courants d'excitation sinusoïdale synthétisés à partir de valeurs sinusoïdales pré-enregistrées La fréquence des courants d'excitation d'enroulement est synchrone avec le mouvement du rotor et la phase est une fonction de la

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position du rotor par rapport au stator On a en outre trouvé que la plage totale de vitesses de fonctionnement du système est sensiblement augmentée en outre par un

réglage et une commande de la phase des courants d'excita5 tion en fonction de la vitesse désirée.

Dans le système de commande décrit ci-dessus, l'angle de couple peut cependant être commandé seulement en fonction de deux paramètres, à savoir la position du rotor par rapport au stator et la vitesse désirée L'angle 10 de couple ne varie pas en fonction de la charge et cela oblige le moteur à fonctionner en dessous de son point de

fonctionnement le plus efficace.

Les deux constantes du moteur qui imposent des contraintes de limitation à des systèmes de commande de 15 moteur à courant continu sont la constante de couple Kt

( couple/ampère) et la constante de force contre-électromotrice K ( force contre-électromotrice / vitesse en t/min).

Les deux constantes sont liées entre elles et en conséquence un système ayant une constante de couple de valeur maximale 20 possède également une constante de force contre-électromotrice de valeur maximale Du fait de la relation liant lesdites constantes, un système conçu pour une constante de couple maximale est affecté, pour obtenir un bon couple à basse vitesse, par une possibilité réduite de produire un couple élevé aux grandes vitesses A l'extrémité supérieure de la gamme de vitesses o la force contre-électromotrice se rapproche du maximum, le courant qui peut être appliqué au moteur est limité par la différence entre la tension dans la ligne d'alimentation et la force contre-électromotri30 ce Puisque le couple est en relation directe avec le courant, la possibilité du système de production d'un couple à vitesse élevée est fortement limitée à cause de la valeur élevée de la force contre-électromotrice D'autre part, si le système est conçu avec des valeurs inférieures de Ke et Kt pour résoudre le problème du couple à grande vitesse, la réduction de la constante de couple se traduit par une

diminution du couple aux basses vitesses.

En outre, la vitesse maximale à laquelle le moteur 255 C O v 29 peut fonctionner est limitée par le rapprochement de la force contreélectromotrice interne par rapport à la tension d'alimentation en fonction de l'augmentation de vitesse Dans de nombreuses applications, il est souhaitable d'étendre la gamme de vitesses du moteur Cela peut être

réalisé en réduisant la constante de force contre-électromotrice K aux vitesses élevées.

e Conformément à cette invention, on a trouvé que les constantes Ke et Kt n'ont pas besoin d'être 10 considérées comme des constantes fixes du moteur mais peuvent en fait être commandées dynamiquement Ainsi il devient possible d'avoir une constante de couple maximale aux basses vitesses lorsqu'une force contre-électromotrice de valeur élevée ne pose pas de problème et également d'avoir 15 une constante de force contreélectromotrice minimale aux vitesses élevées o la force contreélectromotrice limite la

génération de couple.

Dans un moteur à courant continu et à balais de type classique, les constantes Kt et-Ke dépendent de la

position des balais, qui commande le point de commutation.

Dans de tels moteurs, ces constantes sont fixées d'une manière courante en pratique Cependant on a trouvé que, avec un moteur à courant continu sans balais o la commutation est commandée électroniquement, il est possible de commander dynamiquement le point de commutation et par conséquent de commander les constantes Ktet KeLa présente invention se rapporte à un système de commande d'un moteur synchrone sans balais comprenant des enroulements de stator et un rotor, caractérisé en ce qu'il 30 comprend un indicateur de position pour fournir un signal indiquant la position dudit rotor par rapport audit stator, un indicateur de vitesse pour fournir une indication de la vitesse du rotor, un moyen pour fournir une indication de la charge appliquée audit moteur, une mémoire dans laquelle sont 35 enregistrés des facteurs d'angle de couple, un moyen pour sélectionner des facteurs d'angle de couple dans ladite mémoire en concordance avec les indications de vitesse de rotor et de charge, et pour additionner le facteur d'angle

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de couple sélectionné avec l'indication de position de rotor afin de déduire une indication de position de vecteur d'excitation, et des moyens de génération de courantsd'excitation pour appliquer auxdits enroulements des courants d'excitation sinusoidale ayant des valeurs proportionnelles aux valeurs sinusoidales sélectionnées incrémentalement en concordance avec ladite indication de position de vecteur d'excitation Le système de commande de moteur de la présente invention peut en outre comporter un moyen de 10 réception d'un signal de commande indiquant la vitesse désirée pour le moteur et un moyen pour fournir une indication de la charge ainsi qu'un moyen pour comparer le signal

de commande de vitesse avec le signal de sortie dudit indicateur de vitesse afin de fournir une indication d'erreur de 15 vitesse, ladite erreur de vitesse représentant la charge.

Le système de commande conforme à la présente invention peut en outre comporter une mémoire répondant à la valeur absolue de l'indication de charge et à la valeur

absolue de ladite indication de vitesse et répondant égale20 ment à une indication de direction fournie par ledit indicateur de position.

En outre, dans le système de commande de moteur de l'invention, le courant d'excitation sinusoïdale correspond à des valeurs de tension produites incrémentalement à partir 25 de valeurs sinusoïdales pré- enregistrées qui sont sélectionnées en concordance avec l'indication de position du vecteur d'excitation et des indications de position provenant dudit

capteur de position.

Dans le système conforme à l'invention, on utilise 30 une excitation sinusoïdale Les ondes sinusoïdales sont synthétisées incrémentalement en concordance avec la position du rotor, et en conséquence la fréquence des courants d'excitation est synchronsée avec la rotation du moteur tandis que la phase de l'excitation est une fonction de la position du rotor par rapport au stator Le point de commutation peut par conséquent être décalé à volonté par commande de la phase du courant d'excitation puisque cela correspond à l'angle de couple entre le champ tournant du stator et la

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position du rotor La phase du courant d'excitation peut être commandée en fonction de la vitesse, de la position du rotor et de la charge et on obtient ainsi le fonctionnement le plus efficace pour le moteur Un objet de cette invention est de permettre un fonctionnement à vitesse élevée, c'est-à-dire que le moteur peut fonctionner audessus d'une " vitesse de base " par réduction de Ke aux

vitesses élevées.

Un autre objet de cette invention consiste à 10 obtenir un couple maximal aux basses vitesses avec une

valeur optimale de Kt à vitesse lente.

Un autre objet de l'invention est de produire un couple très uniforme à basse vitesse en commandant l'angle en fonction de la charge ce qui permet ainsi de compenser 15 une saturation magnétique et un transfert de flux dans le

moteur pour des valeurs élevées du courant.

Un autre objet de l'invention est d'obtenir un meilleur rendement de fonctionnement Le moteur opère toujours en son point le plus efficace, c'est-à-dire avec la 20 valeur maximale du rapport couple/ampère pour des valeurs

données de la vitesse et de la charge.

Un autre objet de cette invention est de créer un procédé simple et direct de programmation de relations non

linéaires dans le système de commande.

Encore un autre objet de l'invention est de créer un procédé simple et direct de changement de paramètres du système en vue d'une adaptation à différents impératifs

ou à différents moteurs.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven30 tion seront mis en évidence dans la suite de la description,

donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: les figures 1 A, l B et 1 C sont des schémas à blocs illustrant un mode préféré de réalisation conforme à l'invention, 35 la figure 2 est un chronogramme mettant en évidence la modulation de largeur d'impulsions utilisée sur la figure 1 C, la figure 3 est une représentation graphique partielle des contenus d'une mémoire fixe programmable de la figure l B.

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Le schéma d'ensemble d'un système de commande de moteur conforme à un mode de réalisation de l'invention a été représenté sur les figures 1 A à l C Le moteur comprend trois enroulements de stator 11 A, 11 B et 11 C ( figure l C) reliés entre eux suivant une configuration en étoile et un

rotor 12 à six pôles constitués par des aimants permanents.

Le même rotor 12 est également représenté sur les figures l A et l B comme étant mécaniquement accouplé avec un tachymètre à courant continu 14 ( figure l A) et un dispositif de 10 résolution 15 ( figure 1 B) Le tachymètre 14 peut être d'une conception classique pour fournir une tension continue proportionnelle à la vitesse du rotor, avec une polarité indiquant une direction Le dispositif de résolution 15

fournit des signaux indiquant une position de rotor.

Chaque enroulement du moteur comporte une partie séparée d'excitation ( figure 1 C) pour engendrer une excitation sinusoïdale ayant des valeurs correctes d'amplitude, de fréquence et de phase pour l'enroulement L'amplitude du courant d'excitation est commandéepar une servo20 boucle de vitesse dans laquelle l'indication de vitesse provenant du tachymètre 14 est comparée avec un signal de commande de vitesse appliqué à la borne 18 ( figure 1 A) en vue de produire un signal d'erreur de vitesse La fréquence de l'excitation sinusoïdale est commandée par une information 25 de position de rotor provenant du dispositif de résolution 15 ( figure l B) afin de maintenir le courant d'excitation en synchronisme avecla rotation du moteur La position de phase électrique du courant d'excitation sinusoïdale est commandée additionnellement par un signal électrique qui opère de façon 30 à faire varier l'angle de phase relatif entre le rotor et le champ de stator en fonction de la vitesse et en fonction de la charge ( figure l A) Comme cela sera expliqué de façon plus détaillée dans la suite, l'effet de cette commande de phase est de changer le point de commutation du moteur et d'assurer ainsi une commande dynamique de la constante de couple Kt (couple/ampère) et de la constante de force contre-électromotrice Ke ( force contre-électromotrice/

vitesse en t/min).

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Le circuit de génération du signal d'erreur de vitesse comprend un amplificateur opérationnel 27 ( figure 1 A) qui est un intégrateur de gain élevé Un balai du tachymètre à courant continu 14 est relié à la masse tandis que l'autre balai est relié à l'entrée de l'amplificateur 27 par une jonction de sommation 24 par l'intermédiaire d'une résistance 20 Une borne 18 reçoit le signal de commande de vitesse sous la forme d'une tension analogique ayant une amplitude représentant une vitesse désirée pour le 10 moteur et une polarité représentant une direction désirée pour le moteur La borne 18 est reliée à une entrée de l'amplificateur 27 par l'intermédiaire d'une résistance 23 et de la jonction de sommation 24 Un montage se composant d'une résistance 25 en série avec un condensateur 26 est relié aux bornes de l'amplificateur 27 Dans des conditions stables, le signal de sortie de l'amplificateur 27 possède le niveau nécessaire pour maintenir juste un point

de fonctionnement désiré.

Le tachymètre 14 agit comme un élément de réaction 20 fournissant une indication continue de la vitesse et de la direction réelles du moteur L'amplificateur 27 et les composants correspondants forment un circuit de sommation qui additionne les signaux de vitesse réelle et de direction réelle provenant du tachymètre 14 avec la 25 vitesse et la direction désirées, comme indiqué par le signal de commande appliqué à la borne 18, pour produire à la sortie de l'amplificateur 27 le signal de différence qui est appelé le signal d" erreur de vitesse " Comme cela sera expliqué dans la suite, le signal d'erreur de vitesse 30 commande l'amplitude du courant d'excitation de moteur, et par conséquent la vitesse de moteur La vitesse du moteur est automatiquement commandée suivant un mode à servoboucle de manière que la vitesse réelle du moteur soit

essentiellement égale à la vitesse désirée indiquée par 35 le signal de commande de vitesse.

Le signal d'erreur de vitesse et la tension de tachymètre sont convertis en valeurs absolues par des circuits de détermination de valeurs absolues 21 et 22 ( figure 1 A), ces valeurs étant appliquées à des convertisseurs analogiques/numériques 28 et 29 Les signaux de sortie des convertisseurs analogiques/numériques 28 et 29 ainsi qu'un bit de direction transmis par une ligne d'adresse provenant du convertisseur résolution-numérique 31 deviennent des signaux d'adresse qui sont appliques à la mémoire fixe programmable d'angle de couple ( 38) ( figure l B) Comme indique sur la figure 3, trois lignes représentent le couple, sept lignes représentent la vitesse 10 et une ligne représente la direction En conséquence l'angle de couple varie en fonction de la charge, de la vitesse et

de la direction.

Le nombre et la pondération des lignes d'adresses arrivant à la mémoire fixe programmable d'angle de couple 15 ( 38) sont fonction des impératifs réels du système, et seulement une configuration sera décrite en détail Par exemple, si une résolution de dix bits n'est pas imposée, un système à huit bits pourrait aisément être établi Egalement, il est nécessaire d'avoir une meilleure commande en fonction du couple, cinq lignes d'adresses peuvent alors représenter le couple et les cinq lignes restantes peuvent

représenter la vitesse.

Comme le montre la figure 3, les facteurs d'angle de couple enregistrés dans la mémoire fixe programmable 38 établissent une relation de quadrature de phase entre le champ de rotor et le champ magnétique tournant du stator aux valeurs faibles de la vitesse et de la charge Lors d'une augmentation de la vitesse et/ou de la charge, la relation de phase est soit augmentée soit diminuée, en fonction du sens de rotation, cela étant déterminé par le bit de direction provenant du convertisseur résolutionnumérique 31 La phase correspondant au maximum de vitesse et de charge peut être décalée d'un angle pouvant atteindre par rapport à la relation de quadrature de vitesse et de 35 couple de valeurs nulles Puisque tout facteur d'angle de couple désiré peut être programmé dans la mémoire 38, la relation entre la phase, la vitesse et la charge n'a pas besoin d'être linéaire mais elle peut correspondre a toute

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fonction désirée En conséquence la mémoire fixe programmable d'angle de couple 38 contient une information qui, lorsqu'elle est combinée avec l'information de position de rotor provenant du convertisseur R-D 31, détermine la posi5 tion optimale du vecteur magnétique de stator pour des

valeurs données de la charge et de la vitesse.

Le dispositif de résolution 15 est d'une conception classique et il comprend un enroulement de rotor et deux enroulements de stator en quadrature L'enroulement de 10 rotor est excité par un signal alternatif approprié sin), qui peut par exemple être de 2500 Hertz Si représente l'angle entre le rotor et le stator du dispositif de résolution, les enroulements en quadrature produisent alors les signaux sin sin W et cos t sin La fonction du dispositif de résolution et convertisseur résolutionnumérique 31 est de produire un mot numérique qui, à tous moments, représente la position angulaire du rotor 12 Cette information est utilisée pour positionner dynamiquement le vecteur magnétique de stator à 20 l'emplacement correct Le dispositif de résolution 15 est monté sur l'arbre de moteur et il est excité par une onde sinusoïdale de 2500 Hertz provenant d'une source 30 ( figure l B) Les signaux de sortie du dispositif de résolution 15 sont appliqués au convertisseur résolutionnumérique 25 31 de façon à obtenir un mot numérique de 12 bits dont seulement 10 bits sont utilisés dans le présente mode de réalisation de l'invention Ces 10 bits représentent 210, ou 1024 incréments discrets, pour une rotation mécanique de 36 00 du rotor 12 En conséquence une position du rotor

est toujours connue à moins de 360/1024 ou 0,35 degré mécanique.

Les huits bits d'ordre supérieur du convertisseur R-D 31 sont additionnés au signal de sortie de 8 bits de la mémoire fixe programmable d'angle de couple 38 en utilisant un additionneur numérique de 8 bits 32 (figure l B) Le résultat de 8 bits sortant de l'additionneur 32, en même temps que les deux bits les moins significatifs provenant du convertisseur R-D 31, représente la position

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de vecteur magnétique correcte pour une position, une vitesse ou un couple du rotor Ces dix lignes deviennent les lignes d'adresses pour les trois mémoires fixes programmables d"onde sinusoïdale " 41, 42 et 43 Chaque mémoire 5 fixe programmable 41, 42 et 43 a été programmée avec les valeurs correspondant à trois cycles complets d'une onde sinusoïdale Trois cycles sont nécessaires pour un moteur à six pôles puisque trois cycles électriques correspondent à une révolution mécanique du rotor Pour engendrer une rela10 tion triphasée, les valeurs d'ondes sinusoidales programmées dans la mémoire PROM 42 de phase B sont en retard par rapport à celles de la mémoire PROM 41 de phase A de 120 électriques De même l'onde sinusoïdale de phase C est en retard sur la phase A de 2400 électriques Le signal de 15 sortie de chaque mémoire PROM d'onde sinusoïdale 41, 42, 43 est appliqué à un convertisseur numériqueanalogique de multiplication 44, 45, 46 L'entrée de référence appliquée à chaque convertisseur numérique/analogique 44,45 et 46 est le signal de sortie de boucle de vitesse ou le

signal d'erreur de vitesse provenant de l'amplificateur 27.

Chaque convertisseur numérique/analogique 44, 45, 46 multiplie l'entrée de référence par les valeurs numériques d'ondes sinusoidales provenant de chaque mémoire PROM 417 42 et 43

et il produit à sa sortie une tension analogique proportion25 nelle aux deux.

Le fonctionnement du système jusqu'à ce moment va être résumé brièvement Quand le dispositif de résolution tourne d'un tour complet, une séquence d'adresses est engendrée de manière à assurer l'adressage des trois mémoires 30 fixes programmables d'ondes sinusoïdales 41, 42, 43 Il en résulte la production d'une tension sinusoïdale à la sortie

de chaque convertisseur numérique-analogique 44, 45, 46.

Ces trois tensions sinusoïdales sont décalées de 120 entre elles et leur fréquence est triple de la fréquence de rotation du rotor Les amplitudes des tensions sinusoidales

sont toutes égales et varient de façon directement proportionnelle au signal de sortie de la boucle de vitesse.

Le signal de sortie sinusoïdal de chaque convertisseur

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numérique-analogique 44, 45, 46 devient la commande de courant pour une boucle de courant de la figure 1 C. Le signal de tension sinusoïdal apparaissant à la sortie du convertisseur numérique-analogique 44 est appliqué à un modulateur de largeur d'impulsion 51 qui produit un courant d'excitation d'une certaine largeur d'impulsion qui est appliqué à l'enroulement 11 A du moteur L'amplitude du courant fourni à l'enroulement 11 A est commandée par la

boucle de courant 52 ( figure 1 C).

Plus spécifiquement, la sortie du convertisseur numérique-analogique 44 est reliée à l'entrée d'un amplificateur opérationnel 53 par l'intermédiaire d'une résistance 54 et d'une jonction de sommation 55 Un montage se composant de la combinaison-série d'une résistance 56 et d'un condensa15 teur 57 en parallèle avec une résistance 58 est branché aux bornes de l'amplificateur opérationnel 53 La sortie de l'amplificateur est reliée à la borne d'entrée négative d'un comparateur 63 ainsi qu'à la borne d'entrée positive d'un comparateur 60 La sortie du comparateur 60 est reliée à la 20 base d'un trnsistor 62 par l'intermédiaire d'un amplificateur d'excitation de base 61 La sortie du comparateur 63 est eliée à la base du transistor 65 par l'intermédiaire d'un amplificateur d'excitation de base 64 Les transistors 62 et 65 sont tous deux des transistors de commutation de courant de type NPN qui sont sélectionnés de façon à satisfaire aux impératifs de fourniture de courant au moteur à commander Le collecteur du transistor 62 est relié à une source de tension de + 340 V, tandis que son émetteur est relié à l'enroulement 11 A par l'intermédiaire d'une induc30 tance 68 Le collecteur du transistor 65 est également relié à l'enroulement 11 A par l'intermédiaire d'une inductance 68 tandis que l'émetteur du transistor 65 est relié à la masse En conséquence, quand le transistor 62 est conducteur, l'enroulement li 1 A est relié à la source de tension positive alors que, lorsque le transistor 65 est conducteur, l'enrou lement 11 A est relié à la masse L'inductance 68 branchée en

série avec l'enroulement du moteur diminue des courants ondulatoires et l'échauffement correspondant du moteur.

Le fil commun partant des transistors 62 et 65 et aboutissant à l'inductance 68 passe par un noyau en ferrite 66 dans lequel est logé un détecteur linéaire à effet de Hall, qui est positionné de façon à détecter le flux magnétique dans le noyau Le détecteur de Hall est relié à un amplificateur d'échantillon de courant 67 Lorsque du courant passe dans le conducteur, il cré dans le noyau 66 un flux magnétique qui est détecté par le détecteur de Hall et

l'amplificateur produit à son tour à sa sortie une tension 10 proportionnelle au courant passant dans le conducteur.

La sortie de l'amplificateur 67 établit la liaison avec la jonction de sommation 55 pour compléter la boucle de courant Plus spécifiquement, la sortie de l'amplificateur -67 est reliée à la jonction de sommation 55 par l'intermé15 diaire d'un montage comprenant la combinaison-série d'une résistance 70 et d'un condensateur 71 en parallèle à-une résistance 72 Le montage 70-72 a tendance à anticiper des variations rapides des signaux et il réduit les effets de flottement et de surmodulation dans la boucle de commande. 20 Le modulateur de largeur d'impulsion (PWM) 51, qui comprend les comparateurs 60 et 63, reçoit des signaux de forme d'onde triangulaire provenant d'un générateur d'onde

triangulaire 80 L'onde triangulaire a une fréquence de répétition avantageusement élevée, de l'ordre de 2 k Hz, 25 et elle est comprise entre + 5 V et -5 V de crête à crête.

L'onde triangulaire provenant du générateur 80 est décalée de + 1 V dans un circuit de décalage 80 de manière à obtenir une onde triangulaire ayant une gamme de crête à crête de + 6 V à -4 V, cette onde étant appliquée à la borne d'entrée 30 négative du comparateur 60 L'onde triangulaire provenant du générateur 80 passe également dans un circuit 82 de décalage de -1 V de façon à produire une onde triangulaire ayant des valeurs de crête à crête comprises entre + 4 V et -6 V, cette

onde étant appliquée à la borne d'entrée positive du compa35 rateur 63.

Le fonctionnement du modulateur de largeur d'impulsion a été illustré sur la figure 2 qui montre les deux ondes triangulaires décalées qui sont appliquées aux

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comparateurs 60 et 63 Si le signal appliqué ( sortant de l'amplificateur 53 sur la fig l C) a une valeur de + 2 V, par exemple comme indiqué sur la gauche de la fig 2, le comparateur 63 produit à sa sortie un 1 logique dans l'intervalle t 1 pendant lequel le signal appliqué est plus négatif que l'onde triangulaire Pendant l'intervalle t 1 le transistor 65 ( figure l C) est conducteur Pendant le reste du cycle d'onde triangulaire, le comparateur produit à sa sortie un O logique et en conséquence le transistor 10 65 est bloqué D'autre part le comparateur 60 produit un 1 logique pendant l'intervalle t 2 lorsque le signal appliqué est plus positif que l'onde triangulaire et il rend ainsi conducteur le transistor 62 Pendant le reste du cycle, le

transistor 62 est bloqué puisque le signal appliqué est plus 15 négatif que le signal d'onde triangulaire.

Un autre exemple est représenté sur la droite de la fig 2 o le signal appliqué a une valeur de -3 V Dans ces circonstances, le comparateur 63 produit à sa sortie un 1 logique pour rendre le transistor 65 conducteur pendant 20 l'intervalle t 3 tandis que le transistor 60 produit à sa sortie un 1 logique pendant l'intervalle t 4 pendant lequel le

transistor 62 est rendu conducteur.

On peut voir par conséquent que, lorsque le signal appliqué devient progressivement positif, le transistor 62, 25 qui relie l'enroulement à la source de tension positive, devient conducteur pendant les parties croissantes de chaque cycle de fonctionnement, tandis que le transistor 65, qui relie l'enroulement à la masse, devient conducteur pendant des intervalles de plus en plus courts En conséquence, les 30 tensions appliquées qui deviennent de plus en plus positives provoquent une augmentation correspondante des courants passant dans l'enroulement D'autre part, lorsque le signal appliqué prend une valeur de plus en plus négative, la période de conduction du transistor 65 augmente tandis que lapériode de conduction du transistor 62 diminue En correspondance, l'enroulement est relié à la masse pendant des périodes de temps de plus en plus longues et il en résulte

que le courant passant dans l'enroulement diminue.

En référence à la figure 2, il est à noter qu'un intervalle existe toujours entre les périodes o les deux transistors sont conducteurs Cet intervalle est le résultat des décalages de tension qui sont produits par les circuits 81 et 82 ( figure 1 C) et il établit un court temps mort pour faire en sorte que les deux transistors ne deviennent jamais conducteurs simultanément pour court-circuiter la course de courant En conséquence le courant fourni à l'enroulement est commandé par la boucle de courant 52 10 (figure 1 C) de façon que le courant soit proportionnel au potentiel apparaissant à la sortie du convertisseur numérique- analogique 44 Lorsque le signal de sortie du convertisseur 44 augmente, le signal de sortie de l'amplificateur 53 a tendance à croître, en augmerntant ainsi l'inter15 valle de conduction du transistor 62 et le courant fourni à l'enroulement L'augmentation de courant est détectée par l'amplificateur 67 qui fournit un signal de correction plus grand à l'amplificateur 53 afin de limiter l'augmentation à la valeur indiquée par le potentiel appliqué. 20 De même les composants 91 à 112 forment une boucle de commande de courant 92 qui applique à l'enroulement 11 B un courant proportionnel à la tension sinusoïdale synthétisée apparaissant à la sortie du convertisseur numérique-analogique 45 tandis que les composants 121 à 25 142 forment une boucle de courant 122 qui applique à l'enroulement 11 C un courant proportionnel à la tension

sinusoïdale synthétisée apparaissant à la sortie du convertisseur numérique-analogique 46 ( figure l C).

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Claims (4)

REVENDICATIONS

1 Système de commande d'un moteur comportant des enroulements de stator et un rotor, caractérisé en ce qu'il comprend un indicateur de position ( 15) pour produire un signal indiquant la position dudit rotor ( 12) par rapport audit stator ( 11); un indicateur de vitesse ( 14) pour fournir une indication de la vitesse du rotor; un moyen ( 27) pour iournir une indication de la charge appliquée audit moteur; une mémoire ( 38) dans laquelle sont mémori10 sés des facteurs d'angle de couple; un moyen pour sélectionner des facteurs d'angle de couple dans ladite mémoire en concordance avec des indications de la vitesse et de la charge du rotor, et pour additionner le facteur d'angle de couple sélectionné à l'indication de position du rotor 15 pour en déduire une indication de position de vecteur d'excitation; et des moyens de génération de courant d'excitation ( 44, 45, 46) pour appliquer auxdits enroulements ( 11 A, 11 B, 11 C) des courants d'excitation sinusoïdale proportionnels à des valeurs sinusoïdales incrémentalement 20 sélectionnées en concordance avec ladite indication de position de vecteur d'excitation 2 Système de co mmande d'un moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre

un moyen pour recevoir un signal de commande indiquant la 25 vitesse désirée du moteur.

3 Système de commande d'un moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit moyen ( 27) pour fournir une indication de la charge comprend un moyen pour comparer le signal de commande de vitesse au signal de sortie dudit indicateur de vitesse ( 14) de manière à produire une indication d'une erreur de vitesse, ladite erreur de vitesse

représentant la charge.

4 Système de commande d'un moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite mémoire ( 38) répond à la valeur absolue de l'indication de charge et à la valeur

absolue de ladite indication de vitesse.

Système de commande d'un moteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite mémoire ( 38) répond à une indication de direction fournie par ledit indicateur de

position ( 15).

6 Système de commande d'un moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit courant d'excita5 tion sinusoïdale correspond à des valeurs de -tension produites incrémentalement à partir de valeurs sinusoïdales pré-enregistrées et sélectionnées en concordance avec l'indication de position de vecteur d'excitation et des

indications de positions provenant dudit capteur de position.