FR2561461A1 - Dispositif pour proteger des surintensites un composant electrique, et moteur a courant continu ainsi equipe - Google Patents
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Abstract
UN MOTEUR ELECTRIQUE A COURANT CONTINU COMPREND DEUX ENROULEMENTSL1, L2 DONT L'ALIMENTATION EST COMMANDEE A TOUR DE ROLE PAR DEUX TRANSISTORST1, T2. UNE RESISTANCE R4 TRAVERSEE PAR LE COURANT DES ENROULEMENTS EST EN CONTACT THERMIQUE AVEC UNE THERMISTANCE CTN1 DONT LA VALEUR OHMIQUE DETERMINE L'ETAT D'UN COMPARATEURIC2. A PARTIR D'UN CERTAIN SEUIL D'ECHAUFFEMENT DE LA THERMISTANCE, CORRESPONDANT A UNE CERTAINE SURINTENSITE DANS LE MOTEUR, LE COMPARATEURIC2 COMMANDE LE BLOCAGE SIMULTANE DES DEUX TRANSISTORS. APRES UN CERTAIN TEMPS DE REFROIDISSEMENT PERMIS PAR UNE RESISTANCE EN CONTRE-REACTIONR7, LE COMPARATEURIC2 CHANGE A NOUVEAU D'ETAT ET PERMET UNE TENTATIVE DE REMISE EN ROUTE. UTILISATION POUR DETECTER LES SURINTENSITES SANS QUE LA TEMPERATURE AMBIANTE INFLUE SUR LE FONCTIONNEMENT NORMAL.
Description
La présente invention concerne un dispositif pour protéger un composant électrique tel qu'un enroulement de moteur électrique à l'égard des surintensitês.
L'invention concerne également un moteur électrique équipé d'un tel dispositif.
On sait protéger un enroulement de moteur électrique en le branchant en série avec une thermistance à coefficient de température positif, c'est-àdire dont la valeur ohmique est une fonction croissante de la température. Quand l'intensité augmente, la thermistance s'échauffe et sa valeur ohmique augmente, tendant à réduire le courant d'alimentation ainsi que la tension aux bornes de l'enroulement jusqu'à mettre celui-ci hors service.
Un tel dispositif présente une rapidité de réaction faible et surtout difficile à maitriser.
En effet, il faut qu'en service normal la valeur ohmique de la thermistance soit faible devant celle de l'enroulement, mais qu'elle devienne forte devant celle de l'enroulement en cas de surintensité. Or dès que l'intensité augmente, la valeur ohmique croissante de la thermistance tend à ralentir cette progression, ce qui ralentit le passage de la thermistance de sa valeur ohmique faible à sa valeur ohmique forte.
Le but de l'invention est ainsi de proposer un dispositif plus fiable et plus facile à mettre au point.
L'invention vise ainsi un dispositif pour protéger à 1 'égard des surintensités un composant électrique tel qu'un enroulement de moteur électrique, comprenant une thermistance montée de façon a s'échauf- fer en cas de surintensité dans le composant et branchée de façon que la tension à ses bornes varie en fonction de la température.
Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé par des moyens sensibles à la tension aux bornes de la thermistance pour commander l'ouverture d'un interrupteur monté en série avec le composant à protéger lorsque la température de la thermistance franchit un certain seuil d'échauffement.
Ainsi, il n'est plus nécessaire que la valeur ohmique de la thermistance évolue entre deux valeurs satisfaisant à des conditions tres différentes par rapport au composant. Plus précisément, il est possible de faire en sorte que, en fonctionnement normal comme en cas de surintensité, la thermistance n'influe que peu ou pas du tout sur la tension d'alimentation du composant à protéger ; par conséquent le temps de réaction du dispositif de protection à une surintensité peut être réglé à volonté.
En particulier si la thermistance est montée en série avec le composant à protéger et que celui-ci est l'enroulement d'un moteur pour 1 'entraine- nement d'un ventilateur, il est avantageux que la thermistance soit du type à coefficient de température négatif.
En effet, le dispositif antérieur avait l'inconvénient de reduire la puissance du moteur lorsque la température ambiante est élevée. Ceci est particulièrement désavantageux lorsque le moteur entraîne un ventilateur électrique dont le rôle est particulièrement important lorsque la température ambiante est élevée.
Au contraire, avec la disposition particulière évoquée plus haut, tout échauffement ambiant réduit la valeur ohmique de la thermistance et augmente par conséquent la puissance du moteur.
Selon un second aspect de l'invention, le moteur à courant continu sans collecteur, comprenant au moins un enroulement inducteur alimenté par intermittence en tension continue de façon à engendrer un couple moteur par interaction avec des pôles magnétiques permanents, et un dispositif de protection conforme au premier aspect de l'invention, l'enroulement inducteur étant monté en série avec la ligne collecteur émetteur d'un transistor de puissance dont la base est reliée à des moyens de commande, est caractérisé en ce que l'interrupteur monté en série avec le composant a protéger est constitué par ledit transistor, en ce que les moyens pour commander l'ouverture dudit interrupteur sont conçus pour fournir à cet effet en sortie une tension de blocage du transistor, et en ce que ladite sortie est reliée à la base du transistor par des moyens de liaison comprenant au moins une diode polarisee dans le sens passant de la base du transistor vers la sortie des moyens pour commander l'interrupteur.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description ci-après
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exem ples non limitatifs
- la figure 1 est une vue axiale schématique montrant le rotor et le stator d'un moteur selon l'invention;
- la figure 2 est une vue du schéma électrique du moteur de la figure 1 auquel est adapte un dispositif de protection selon l'invention
- les figures 3 et 4 sont des vues partielles montrant certaines variantes du schéma de la figure 2 ; et
- les figures 5 et 6 sont deux vues analogues à la figure 2 mais concernant des variantes de réali- sation, la figure 6 étant une vue partielle.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exem ples non limitatifs
- la figure 1 est une vue axiale schématique montrant le rotor et le stator d'un moteur selon l'invention;
- la figure 2 est une vue du schéma électrique du moteur de la figure 1 auquel est adapte un dispositif de protection selon l'invention
- les figures 3 et 4 sont des vues partielles montrant certaines variantes du schéma de la figure 2 ; et
- les figures 5 et 6 sont deux vues analogues à la figure 2 mais concernant des variantes de réali- sation, la figure 6 étant une vue partielle.
La figure 1 montre un exemple particulier d'un moteur ou le rotor 1 d'axe A porte des aimants permanents 4, 5 et oû le stator 2 porte les enroulements L1, L2. Ce moteur est du type utilisé comme moteur de ventilateur pour coffrets électriques.
Le rotor 1 possede une surface extérieure de révolution 3 formée par deux aimants permanents 4 et 5 collés sur un noyau tubulaire 6 et présentant respectivement des pôles nord et sud sur cette surface extérieure, ces pôles nord et sud occupant chacun la moitié de la circonférence du rotor. L'autre pôle de chacun des aimants 4, 5 est dirige vers l'axe A.
Le stator 2 comprend deux régions polaires 7 et 8 diametralement opposées par rapport au rotor, élargies vers l'intérieur par des cornes polaires 9 de façon que chaque region polaire enveloppe presque la moitié du perimetre du rotor 1 avec un entrefer e constant, et réunies à 1 'extérieur par deux bras 10 et il formant le circuit magnétique entre les régions polaires.
Les régions polaires 7 et 8 sont entourees respectivement par des enroulements L1 et L2 pouvant, dans la représentation schématique de la figure 1 être alimentés respectivement par la fermeture de deux interrupteurs T1 et T2. Lorsque l'enroulement L1 est alimenté, les régions 7 et 8 deviennent respectivement pôle sud et pôle nord, et leur rotor tend à prendre la position montrée à la figure 1, l'aimant 4 faisant face à la région 7. Lorsque l'enroulement L2 est alimente, les régions 7 et 8 deviennent respectivement pôle nord et pôle sud correspondant pour le rotor à une position d'équilibre symétrique de la précédente.
A l'extrémité avant du stator et face à la surface cylindrique formée par les aimants 4 et 5 du rotor, est placé un detecteur D de position du rotor. Le détecteur G est disposé au voisinage de l'extrémité de 1 'une des cornes de la région polaire 8 et est décalé d'un petit angle g dans le sens trigonométrique par rapport au plan axial nU perpendiculaire a l'axe :T'/2, 3 /2 des pôles du stator.
A la figure 2, l'on retrouve les enroulements
L1, et L2, le détecteur D, et deux transistors
NPN DARLINGTON à double étages T1 et T2 constituant les interrupteurs.
L1, et L2, le détecteur D, et deux transistors
NPN DARLINGTON à double étages T1 et T2 constituant les interrupteurs.
Les deux enroulements moteur 1 et L2 ont chacun une extrêmité reliée à la borne d'alimentation positive V2 du moteur, separée de la source
VALIM par une diode D1 protégeant l'ensemble contre les inversions de polarité.
VALIM par une diode D1 protégeant l'ensemble contre les inversions de polarité.
L'autre extrémité A1, A2 des enroulements Li, L2 est reliée aux collecteurs des deux transistors T1 et T2 respectivement. Les émetteurs des transistors T1 et T2 sont raccordes l'un à l'autre et reliés à la masse par 1 'intermédiaire d'une résistance
R4 faisant partie d'un dispositif 24 pour la protection des enroulements L1 et L2 à l'égard des surintensités.
R4 faisant partie d'un dispositif 24 pour la protection des enroulements L1 et L2 à l'égard des surintensités.
Les transistors T1 et T2 forment avec le détecteur D apparaissant à la figure 1, l'essentiel de moyens de commutation 22 pour fermer et ouvrir successivement les circuits d'alimentation des enroulements L1 et L2 en fonction de la position angulaire du rotor.
Le détecteur D comprend essentiellement un générateur de HALL 31 sensible au champ magnétique et un transistor NPN 32 dont l'émetteur est relie à la borne d'entrée négative 21 du générateur et la base à l'une des sorties de celui-ci, le collecteur du transistor 32 constituant la sortie 103 du détec teur D. Celui-ci est alimenté par une ligne 23 sous une tension stabilisée VR indépendante des variation de la tension VALIM d'alimentation du moteur, fournie au point commun entre une diode Zener Z1 et une résistance R1 montées en série entre la borne V2 et la masse.La sortie du détecteur D est reliée à la ligne 23 par une résistance R8, à la base du transistor Ti par une resistance R9, tandis que deux résistances en série R10 et R11 joignent le collecteur du transistor TI à la base du transistor T2.
Deux condensateurs anti-parasite C1, C2 sont montés en parallèle avec les trajets collecteurs base des transistors T1 et T2 respectivement.
Comme déjà mentionné, le moteur comprend également un dispositif 24 pour protéger les enroulements L1 et L2 de même que les transistors T1 et
T2 à l'égard des surintensités. De telles surintensités peuvent provenir d'un blocage ou d'un frottement sur l'hélice du ventilateur et risquent de détruire un ou plusieurs enroulements L1, L2 et/ou transistors T1, T2.
T2 à l'égard des surintensités. De telles surintensités peuvent provenir d'un blocage ou d'un frottement sur l'hélice du ventilateur et risquent de détruire un ou plusieurs enroulements L1, L2 et/ou transistors T1, T2.
Le dispositif 24 comprend une thermistance à coefficient de température négatif CTN1 disposée en liaison thermique avec la résistance R4.
Par thermistance à coefficient de tempera- ture négatif, on entend une thermistance dont la valeur ohmique diminue lorsque la température croit.
L'une des bornes de la thermistance CTN1 est reliée à la masse tandis que son autre borne b est reliée à la tension VR par l'intermédiaire d'une résistance R2, à 1 'entrée non inverseuse d'un comparateur IC1 par l'intermédiaire d'une résistance R3, et enfin à la masse par l'intermédiaire d'un condensateur C3.
L'entrée inverseuse du comparateur IC1 est reliée à la tension VR par l'intermédiaire d'une résistance R5 et à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R6 en parallèle avec un condensateur C4.
Une résistance R7 relie l'entrée non inverseuse du comparateur IC1 avec la sortie de ce dernier et avec l'entrée non inverseuse d'un second compararateur IC2 dont 1 'entrée inverseuse est commune avec celle du comparateur IC1. La sortie du comparateur
IC1 est egalement reliée à la tension VR par l'intermédiaire d'une résistance R12.
IC1 est egalement reliée à la tension VR par l'intermédiaire d'une résistance R12.
Les comparateurs IC1 et IC2 sont reliés à la tension VR et à la masse pour fournir sur leur sortie respective la tension VR lorsque le potentiel a leur entrée non inverseuse et supérieur au potentiel à leur entrée inverseuse, et pour avoir leur sortie à la masse dans le cas contraire.
La sortie du comparateur IC2 est reliée au point commun des résistances R10 et R11 par l'intermédiaire d'une diode D2 dont le sens passant va dudit point commun vers le comparateur IC2. La sortie du comparateur IC2 est également reliée à la ligne 103 par l'intermédiaire d'une diode D3 dont le sens passant va de la ligne 103 vers le comparateur IC2 ;;
Le fonctionnement est le suivant
- pour des raisons qui seront exposées plus loin, la sortie du comparateur 1C2 sera d'abord supposée égale à VR de sorte que les diodes D2 et
D3 se comportent comme des interrupteurs ouverts et le dispositif de protection 24 n'est relié au circuit de commutation 22 que par la liaison thermique entre la résistance R4 et la thermistance CTN1.
Le fonctionnement est le suivant
- pour des raisons qui seront exposées plus loin, la sortie du comparateur 1C2 sera d'abord supposée égale à VR de sorte que les diodes D2 et
D3 se comportent comme des interrupteurs ouverts et le dispositif de protection 24 n'est relié au circuit de commutation 22 que par la liaison thermique entre la résistance R4 et la thermistance CTN1.
Lorsque le rotor 1 tourne, la sortie du détecteur D passe alternativement d'une tension nulle à une tension égale à VR et inversement en fonction de la position du rotor 1 dont le champ magnétique agit alternativement dans un sens ou dans l'autre sur le générateur de HALL 31 sensible au champ magnetique et dont la sortie binaire de faible puissance est VR ou zéro.
Lorsque la sortie 103 du détecteur D est au potentiel zéro, le transistor T1 est bloqué. Aucun courant ne parcourt donc L1 et le point Al est ainsi à un potentiel proche de V2 qui sature le transistor
T2 via les resistances R10 et Roll. Le transistor
T2 est ainsi rendu passant et l'enroulement L2 est alimenté Lorsque la sortie 103 est au potentiel VR, le transistor T1 est conducteur, de sorte que le point Al est sensiblement a la masse, et le transistor T2 est bloqué et seul l'enroulement L1 est alimente.
T2 via les resistances R10 et Roll. Le transistor
T2 est ainsi rendu passant et l'enroulement L2 est alimenté Lorsque la sortie 103 est au potentiel VR, le transistor T1 est conducteur, de sorte que le point Al est sensiblement a la masse, et le transistor T2 est bloqué et seul l'enroulement L1 est alimente.
L'avance angulaire du détecteur D par rapport au plan 0, tient compte de légers retards à la commutation et notamment du délai de variation des courants dans les enroulements L1, L2. De cette façon, le champ magentique créé par les enroulements se traduit toujours par un couple moteur dans l-e sens de la flèche F à la figure 1.
Pour que la rotation s'entretienne, il suffit que le comparateur IC2 ait sa sortie égale à VR.
Si au contraire la sortie du comparateur IC2 est à la masse, la base du transistor T1 est mise à la masse via la résistance R9 et la diode
D3 quel que soit l'état de la sortie du detecteur
D, et la base du transistor T2 est mise à la masse via la résistance R10 et la diode D2 bien que le transistor T1 soit bloque. Aucun des deux enroulements L1 et L2 n'est donc alimente.
D3 quel que soit l'état de la sortie du detecteur
D, et la base du transistor T2 est mise à la masse via la résistance R10 et la diode D2 bien que le transistor T1 soit bloque. Aucun des deux enroulements L1 et L2 n'est donc alimente.
On va voir- maintenant ce qui détermine l'état de la sortie du comparateur IC2.
En fonctionnement normal, lorsque le rotor 1 tourne sans encombre, le courant traversant chaque enroulement 1 ou L2 traverse la résistance R4, donnant à celle-ci une certaine température relativement modérée. La thermistance CTN1 est soumise à cette température et présente à ses bornes une tension correspondante déterminant au point b un certain potentiel Vb. Plus précisément, ce potentiel est détermine par le diviseur de tension constitue d'une part par la thermistance CTN1, et d'autre par par la résistance R2 et en parallèle avec elle les résistances R3 et R7 montées en série car la sortie du comparateur IC1 est à ce stade soumise à la tension VR.
l'entrée verseuse du comparateur IC1 est branchée à la prise du diviseur de tension constitué par les résistances R5 et R6 montées en serie entre la tension VR et la masse. Les résistances
R2, R3 et RS à R7 sont choisies de façon que le potentiel à l'entrée non inverseuse du comparateur IC1 soit supérieure au potentiel à l'entrée inverseuse de ce dernier dans les conditions précitées.
R2, R3 et RS à R7 sont choisies de façon que le potentiel à l'entrée non inverseuse du comparateur IC1 soit supérieure au potentiel à l'entrée inverseuse de ce dernier dans les conditions précitées.
Le potentiel à la sortie du comparateur
IC1 étant voisin de VR, le potentiel à l'entrée non inverseuse du comparateur IC2 est également soumise à un tel potentiel tandis que son entrée inverseuse est soumise au potentiel bien inférieur de la prise du diviseur de tension R5, R5. Dans ces conditions, le comparateur IC2 est bien à se sortie soumis de façon stable au potentiel VR comme on en a fait l'hypo- thèse au début.
IC1 étant voisin de VR, le potentiel à l'entrée non inverseuse du comparateur IC2 est également soumise à un tel potentiel tandis que son entrée inverseuse est soumise au potentiel bien inférieur de la prise du diviseur de tension R5, R5. Dans ces conditions, le comparateur IC2 est bien à se sortie soumis de façon stable au potentiel VR comme on en a fait l'hypo- thèse au début.
Si le rotor 1 est immobilisé par un obstacle,
Je détecteur D, devant lequel est erre té l'un des pôles 4 du rotor t commande de façon continue 1 'alimen- tation de l'un des enroulements L1 ou L2 tandis que l'autre enroulement n'est plus alimenté du tout.
Je détecteur D, devant lequel est erre té l'un des pôles 4 du rotor t commande de façon continue 1 'alimen- tation de l'un des enroulements L1 ou L2 tandis que l'autre enroulement n'est plus alimenté du tout.
En meme temps, le courant dans l'enroulement qui est alimenté, par exemple l'enroulement L1, devient plus élevé que lorsqu'il y a alternance des enroulements alimenté. La résistance R4 subit donc un échauffement qui est transmis à la thermistance CTN1. La tension au point b diminue ; par conséquent la tension à 1 'entrée non inverseuse du comparateur IC1, qui est celle à la prise du diviseur de tension R7, R3 entre les tensions VR et Vb, diminue jusqu'à devenir inferieure à la tension de référence présente à l'entrée inverseuse du comparateur IC1.Ceci entraîne la mise à la masse de la sortie des comparateurs ICi et IC2 et comme on l'a vu plus haut le blocage forcé des deux transistors T1 et T2. Le dispositif 24, et notamment la thermistance CTN1 demeurent alimentés.
Cependant, des que le comparateur IC1 a change d'état, le potentiel Vb, déjà relativement bas, a encore diminué car la série de résistances
R3, R7 au lieu d'être en parallele avec R2 est désormais en parallèle avec la thermistance CTN1. De plus, la tension à l'entrée du comparateur IC1, a-u lieu d'être intermédiaire entre les tensions Vb et VR, est intermediaire entre la tension Vb et la masse, et est donc fortement diminuée,
L'interruption de l'alimentation dans les deux enroulements L1 et L2 fait cesser la production de chaleur par la résistance R4, de sorte que la thermistance CTN1 refroidit progressivement.
R3, R7 au lieu d'être en parallele avec R2 est désormais en parallèle avec la thermistance CTN1. De plus, la tension à l'entrée du comparateur IC1, a-u lieu d'être intermédiaire entre les tensions Vb et VR, est intermediaire entre la tension Vb et la masse, et est donc fortement diminuée,
L'interruption de l'alimentation dans les deux enroulements L1 et L2 fait cesser la production de chaleur par la résistance R4, de sorte que la thermistance CTN1 refroidit progressivement.
Quand la température de la thermistance
CTN1 passe en dessous d'un certain seuil de refroidissement, la tension à ses bornes remonte suffisamment pour faire basculer à nouveau les comparateurs IC1 et IC2 et permettre à nouveau l'alimentation de l'un des enroulements. Si la cause du blocage n'a pas disparu, l'ensemble du processus qui vient d'être décrit va se répéter. Si la cause du blocage a disparue, le moteur va redémarrer normalement.
CTN1 passe en dessous d'un certain seuil de refroidissement, la tension à ses bornes remonte suffisamment pour faire basculer à nouveau les comparateurs IC1 et IC2 et permettre à nouveau l'alimentation de l'un des enroulements. Si la cause du blocage n'a pas disparu, l'ensemble du processus qui vient d'être décrit va se répéter. Si la cause du blocage a disparue, le moteur va redémarrer normalement.
On notera que le seuil de température que la thermistance doit franchir dans le sens du refroidissement pour provoquer la tentative de remise en route du moteur est inférieur au seuil de température que la thermistance CNT1 doit franchir dans le sens de 1 'échauffement pour provoquer l'arrêt force de l'alimentation. Ceci résulte des considérations qui ont été faites plus haut sur la modification instantanée qu'entraîne le changement d'état du comparateur IC1 sur le potentiel à son entrée non inverseuse.
Les condensateurs C3 et C4 et la résistance
R12 ne sont pas strictement indispensables et ont simplement pour rôle d'améliorer le fonctionnement du dispositif dans les etats transitoires. Le comparateur IC2 a simplement pour but de débarrasser la sortie du dispositif 24 de l'influence des resistances
R12 et R7 à cause desquelles la sortie du comparateur
IC1 n'est jamais exactement egale à celle de la masse.
R12 ne sont pas strictement indispensables et ont simplement pour rôle d'améliorer le fonctionnement du dispositif dans les etats transitoires. Le comparateur IC2 a simplement pour but de débarrasser la sortie du dispositif 24 de l'influence des resistances
R12 et R7 à cause desquelles la sortie du comparateur
IC1 n'est jamais exactement egale à celle de la masse.
Dans le dispositif qui vient d'être décrit, la valeur ohmique de la résistance R4 etant supposee sensiblement constante quand la température varie, les enroulements L1, L2 sont alimentés sous une tension qui n'est pas affectée par les variations de température ambiante.
Lorsqu'il y a surintensite, le dispositif 24 assure la coupure de l'alimentation après ecoulement d'un délai qu'il est possible de determiner avec precision et dans des limites assez larges selon les cas d'utilisation.
L'exemple decrit a en outre l'avantage d'assurer périodiquement des tentatives de remise en route du dispositif à protéger, et ceci avec la possibilite de régler le rapport entre la durée d'un arrêt et la duree d'une tentative de remise en route infructueuse.
Si le moteur est simplement ralenti, la surintensite est moins forte et 1 'échauffement de la résistance R4 est donc moins rapide. Si- la tempera- ture de la thermistance CTN1 se stabilise à une valeur plus élevée que la normale, mais inférieure au seuil d'échauffement provoquant le changement d'état du comparateur ICi, le moteur continue de tourner. Si par contre, la température dépasse le seuil précité, l'interruption aura finalement lieu, mais apres un delai plus long car l'échauffement de la thermistance
CTN1 aura été moins rapide.Il n'en resulte pas d'inconvénient puisque la surintensité plus faible aura chauffe moins violemment les enroulements qui d'ailleurs, tant que le moteur tourne, ne sont alimentés que la moitié du temps alors que la résistance R4, qui est commune au trajet d'alimentation des deux enroulements, est alimentée en permanence comme lorsque le rotor est bloqué.
CTN1 aura été moins rapide.Il n'en resulte pas d'inconvénient puisque la surintensité plus faible aura chauffe moins violemment les enroulements qui d'ailleurs, tant que le moteur tourne, ne sont alimentés que la moitié du temps alors que la résistance R4, qui est commune au trajet d'alimentation des deux enroulements, est alimentée en permanence comme lorsque le rotor est bloqué.
Dans la variante des realisations de la figure 3, la résistance R2 est remplacée par une thermistance CTN2 ayant même coefficient de température négatif que la thermistance CTN1. Ainsi, si la résistance R3 est grande devant la valeur ohmique des thermistances CTN1 et CTN2, le potentiel Vb au point b depend essentiellement du rapport entre les valeurs ohmiques des thermistances CTN1 et CTN2, et il est donc sensiblement independant de la temperature ambiante, la thermistance CTN2 étant elle-meme soumise à la température ambiante.
Ainsi, le dispositif 24 procure en sortie signal qui pour l'essentiel est exclusivement conditionné par l'intensité traversant la résistance
R4.
R4.
Dans la réalisation de la figure 4, la résistance R4 est supprimée et les émetteurs des transistors T1 et T2 sont directement reliés au point b du schéma de la figure 2 qui par ailleurs est inchangé. Ainsi, la thermistance CNT1 est traversée par le courant des enroulements L1 et L2 et la tension à ses bornes dépend de 1 'échauffement résultant de son propre effet JOULE et non plus d'un échauffement extérieur tel que celui assuré par la résistance R4 à la figure 2. Si la température ambiante est relativement élevé, le potentiel du point b diminue et par conséquent la puissance du mcteur augmente ce qui est appréciable dans le cas diun ventilateur.
En cas de surintensité, 1 'alimentation des enroulements LI et L2 est interrompue comme il a été exposé en référence à la figure 2. Toutefois, la thermistance CTN1 demeure alimentée par un courant beaucoup plus faible via la résistance R2. A mesure que la thermistance refroidit, le potentiel Vb augmente jusqu'à ce que le comparateur IC1 change à nouveau d'état et qu'en conséquence le dispositif 24 permette à nouveau l'alimentation du transistor T1 et T2 en vue d'une tentative de remise en route.
Dans les variantes de réalisation des figures 5 et 6, les émetteurs des transistors T1 et T2 sont directement reliés à la masse et la résistance R4 est supprimée.
La thermistance CTN1 est remplacée par deux thermistances élémentaires CTN3 et CTN4 dont chacune est montée en contact thermique avec les transistors T1 et T2 respectivement.
Dans l'exemple de la figure 5, chaque thermistance élémentaire CTN3, CTN4 est montée entre le point b et la masse.
En cas de surintensité dans l'un des enroulements, le transistor associé T1 ou T2 chauffe et fait chauffer la thermistance associée CTN3 ou CTN4 dont la valeur ohmique diminue. Ainsi, la valeur ohmique équivalant au montage en parallèle des deux thermistances élémentaires diminue et par conséquent, le potentiel Vb diminue jusqu'à provoquer le cas échéant le changement d'état en sortie du dispositif 24 (non schematisé par des pointillés car imbriqué avec le circuit du commutation 22).
Dans l'exemple de la figure 6, les thermistances élémentaires CTN3 et CTN4 sont montees en série. Comme on le comprendra, la baisse de la valeur ohmique de 1 'une au moins des thermistances efémen- taires fait baisser le potentiel Vb et permet de commander le changement d'état en sortie du dispositif 24.
Les exemples des figures 5 et 6 ont l'avantage de ne pas nécessiter de résistances en série avec les enroulements.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés.
C'est ainsi que la détection de surintensité pourrait être basée sur toute resistance dont la valeur ohmique varie en fonction de la température et notamment sur des thermistances à coefficient de température positif. En effet, comme on ne fait que détecter une variation de la valeur ohmique de la thermistance utilisée, même si celle est en série avec les enroulements, il est possible de faire en sorte que la variation déclenchant le changement d'état en sortie du dispositif de protection soit très faible.
Le dispositif de protection pourrait commander un relais mécanique sur la ligne commune reliant la résistance R1 aux enroulemens L1 et L2.
Dans la realisation de la figue 2, certains composants ont pour but de parfaire le fonctionnement mais ne sont pas strictement indispensables. C'est le cas du condensateur C3, de la résistance R3, du condensateur C4, de la résistance R12. On peut égale- ment supprimer le comparateur IC2, la sortie du comparateur IC1 constituant alors la sortie du dispositif 24.
Dans la realisation de la figure 4, la resistance R7 peut être supprimee car la différence entre le seuil de température à 1 'échauffement et au refroidissement est assuree par la modification du potentiel Vb lorsque la thermistance CTN1 n'est plus alimenté que par la résistance R2. La sortie du comparateur IC1 peut donc sans inconvénient constituer la sortie du dispositif 24, le comparateur IC2 etant lui aussi supprime.
Claims (13)
1. Dispositif pour protéger a l'égard des surintensités un composant électrique tel -qu'un enroulement (L1, L2) de moteur électrique, comprenant une thermistance (CTN1, CTN3, CTN4) montee de façon à s'échauffer en cas de surintensite dans le composant (L1, L2) et branchée de façon que la tension à ses bornes varie en fonction de la température, caractérisé par des moyens (IC1) sensibles a la tension aux bornes de la thermistance (CTN1, CTN3, CTN4) pour commander l'ouverture d'un interrupteur (T1, T2) monté en série avec le composant a protéger (L1, L2) lorsque la température de la thermistance franchit un certain seuil d'échauffement.
2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la thermistance (CTN1, CTN3, CTN4) est du type à coefficient de température négatif.
3. Dispositif conforme a l'une des revendications 1 ou 2, caractérise en ce que la thermistance (CTN1) est montée au contact thermique d'une résistance (R4) montee en série avec le composant à protéger (L1, L2).
4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la thermistance (CTN1) est branchée en série entre deux bornes d'alimentation, avec une seconde thermistance (CTN2) ayant même coefficient de température, et en ce que la seconde thermistance (CTN2) est sensiblement soumise à la température ambiante.
5. Dispositif conforme a la revendication 2, pour la protection des enroulements d'un moteur de ventilateur, caractéri sé en ce que la thermistance (CTN1) est montée en série avec le composant a protéger (L1, L2).
6. Dispositif conforme à 1 'une des revendications 1 à 5, caractérisé par des moyens (iCi, R7) pour rétablir l'alimentation du composant (Li, L2) un certain temps après son interruption par les moyens d'interruption (ICi).
7. Dispositif conforme àla revendication 6, caractérisé en ce que la thermistance (CTN15 CTN3,
CTN4) est branchée de façon a être alimentée même lorsque l'alimentation du composant à protéger (L1, L2) est interrompue, et en ce que les moyens pour commander l'interruption d'alimentation (ICi) sont conçus pour commander le rétablissement de l'alimentation du composant lorsque la température de la thermistance (CNT1, CTN3, CTN4) franchit dans le sens de son refroidissement un certain seuil inférieur au seuil d'echauffement.
8. Dispositif conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que, pour rendre le seuil de refroidissement différent du seuil d'echauffement, la thermistance (CTNi, CTN3, CTN4) fait partie d'une branche d'un diviseur de tension (CNTi, R2 ; R3, R7) comprenant un point de prise de tension (b) raccordé par des moyens résistifs à deux bornes de potentiel, et agencé de façon que la valeur ohmique des moyens résistifs entre le point de prise de tension et 1 'une au moins des bornes de potentiel varie selon que les moyens d'interruption (IC1) commandent ou non l'interruption de l'alimentation.
9. Dispositif conforme à l'une des revendication 7 ou 8, caractérise en ce que les moyens pour interrompre et rétablir l'alimentation comprennent un comparateur (ICi) dont une entrée est soumise à un potentiel qui est fonction de la tension aux bornes de la thermistance (CTN1, CTN3, CTN4) et l'autre entrée est reliée à un potentiel de référence, et en ce que, pour rendre le seuil de refroidissement différent du seuil d'échauffement, une résistance (R7) est montée entre la sortie du comparateur (IC1) et 1 'une de ses entrées.
10. Dispositif conforme à l'une des revendication 1 à 9 pour protéger les enroulements inducteurs (L1, L2) d'un moteur électrique, caractérisé en ce que la thermistance (CTN1) est montée de façon à etre influencee par l'intensité traversant une branche de circuit (R4) commune aux trajets d'alimentation de tous les enroulements (L1, L2).
11. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 9 pour protéger les enroulements inducteurs (L1, L2) d'un moteur électrique, caractérisé en ce que la thermistance comprend plusieurs thermistances élémentaires (CTN3, CTN4) chacune étant disposee de façon à être influencée par l'intensité traversant l'un respectif des enroulements (lui, L2) ces thermistances élémentaires étant reliées entre elles de façon que la valeur ohmique de la thermistance soit fonction de celle des thermistances élémentaires.
12. Dispositif conforme à la revendication 11, pour protéger un moteur à courant continu comprenant deux enroulements inducteurs alimentés à tour de rôle en tension continue de façon à engendrer un couple moteur par interaction avec des pôles magnétiques permaments (4, 5) mobiles en rotation par rapport aux enroulements (L1, L2), caractérisé en ce que chaque thermistance (CTN3, CTN4) est montée en liaison thermique avec un relais statique (T1, T2) commandant l'alimentation de l'un respectif des enroulements (L1, L2).
13. Moteur à courant continu sans collecteur, comprenant au moins un enroulement inducteur (L1, L2) alimenté par intermittence en tension continue de façon à engendrer un couple moteur par interaction avec des pôles magnetiques permanents (4, 5) et un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel l'enroulement inducteur (L1, L2) est monté en série avec la ligne collecteurémetteur d'un transistor de puissance (T1, T2) dont la base est reliée à des moyens de commande (D), caractérise en ce que l'interrupteur monté en série avec le composant à protéger (L1, L2) est constitue par ledit transistor (Ti, T2), en ce que les moyens pour commander l'ouverture dudit interrupteur sont conçus pour fournir à cet effet en sortie une tension de blocage du transistor (T1, T2), et en ce que ladite sortie est reliée à la base du transistor (T1, T2) par des moyens de liaison comprenant au moins une diode (D2, D3) polarisée dans le sens passant de la base du transistor (T1, T2) vers la sortie des moyens (IC1, IC2) pour commander l'interrupteur.
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FR8403909A FR2561461A1 (fr) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | Dispositif pour proteger des surintensites un composant electrique, et moteur a courant continu ainsi equipe |
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FR8403909A FR2561461A1 (fr) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | Dispositif pour proteger des surintensites un composant electrique, et moteur a courant continu ainsi equipe |
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FR2561461A1 true FR2561461A1 (fr) | 1985-09-20 |
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FR8403909A Withdrawn FR2561461A1 (fr) | 1984-03-14 | 1984-03-14 | Dispositif pour proteger des surintensites un composant electrique, et moteur a courant continu ainsi equipe |
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FR (1) | FR2561461A1 (fr) |
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- 1984-03-14 FR FR8403909A patent/FR2561461A1/fr not_active Withdrawn
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