FR2600467A1

FR2600467A1 - DC motor with electronic commutation

Info

Publication number: FR2600467A1
Application number: FR8609020A
Authority: FR
Inventors: Gilbert Hamelin
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1986-06-23
Filing date: 1986-06-23
Publication date: 1987-12-24
Anticipated expiration: 2006-06-23
Also published as: FR2600467B1

Abstract

The motor comprises a stator S which includes four windings E1... E4 connected up in star formation, and electronic commutation means 1 for supplying the windings in succession in such a way as to create a rotating field. These electronic commutation means 1 comprising a single interrupt means T1... T4 associated with each winding and provided for between that end of this winding which is opposite the central point O of the star and a supply line, the two windings E1, E3 of two opposite branches of the star being connected by the abovementioned interrupt means T1, T3 to one I1 of the supply lines of the motor, whilst the other two windings E2, E4 are connected to the other supply line I2.

Description

MOTEUR A COURANT CONTINU, A COMMUTATION ELECTRONIQUE.DIRECT CURRENT MOTOR, ELECTRONICALLY SWITCHED.

L'invention est relative à un moteur à courant continu, à commutation électronique, du genre de ceux qui comportent un stator ayant plusieurs enroulements décalés angulairement, et des moyens de commutation électronique pour alimenter successivement les enroulements de manière à créer un champ tournant pour l'entraînement du rotor. The invention relates to a direct current motor, with electronic switching, of the type which includes a stator having several windings offset angularly, and electronic switching means for successively supplying the windings so as to create a rotating field for the rotor drive.

On connait de nombreux types de moteurs à commutation électronique. Dans tous ces moteurs, on est amené à commuter du courant dans des selfs, ce qui se traduit par des surtensions qu'il convient d'écreter pour ne pas avoir à utiliser des composants, notamment des semi-conducteurs, haute tension qui sont beaucoup plus coûteux que des composants basse tension, notamment dans le cas de transistors
MOS.Many types of electronically commutated motors are known. In all these motors, it is necessary to switch current into inductors, which results in overvoltages which it is necessary to write so as not to have to use components, in particular semiconductors, high voltage which are much more expensive than low voltage components, especially in the case of transistors
MOS.

Par ailleurs, comme dans toute machine tournante, la rotation du rotor engendre des tensions induites, dites forces électromotrices ou contre-électromotrices selon le type de la machine. Furthermore, as in any rotating machine, the rotation of the rotor generates induced voltages, called electromotive or counter electromotive forces depending on the type of machine.

De telles tensions induites se développent, en particulier, dans ceux des enroulements d'un moteur à commutation électronique qui sont momentanément coupés de l'alimentation par les moyens de commutation électronique. Such induced voltages develop, in particular, in those of the windings of an electronically switched motor which are momentarily cut off from the supply by the electronic switching means.

Pour le bon fonctionnement du moteur, il convient que ces tensions induites puissent se développer normalement, sinon il en résulterait un freinage inacceptable du moteur.For the proper functioning of the engine, these induced voltages should develop normally, otherwise this would result in unacceptable braking of the engine.

I1 convient donc d'éviter que les moyens prévus pour écreter les surtensions, au moment des commutations, n'interviennent de façon défavorable au niveau des tensions induites. Mais, il convient, parallèlement, que ces tensions induites soient aussi faibles que possible de manière à ne pas nécessiter de seuil trop élevé pour les moyens d'écretage qui deviendraient trop coûteux. It is therefore advisable to prevent the means provided for writing the overvoltages, at the time of the switching operations, from acting unfavorably at the level of the induced voltages. However, at the same time, these induced voltages should be as low as possible so as not to require too high a threshold for the clipping means which would become too expensive.

I1 est souhaitable, en outre, que les moyens de commutation électronique tout en assurant un fonctionnement correct du moteur, comportent un nombre aussi réduit que possible de composants électroniques, notamment de transistors, pour réduire le coût du moteur. I1 is desirable, moreover, that the electronic switching means while ensuring correct operation of the motor, include a number as small as possible of electronic components, in particular transistors, to reduce the cost of the motor.

L'invention a pour but, surtout, de fournir un moteur à commutation électronique du genre défini précédemment qui réponde mieux que jusqu'à présent aux diverses exigences de la pratique et qui, en particulier, fonctionne d'une manière satisfaisante avec un minimum de composants électroniques qui n'ont pas besoin d'être capables de résister à des tensions trop élevées. The object of the invention is, above all, to provide an electronically commutated motor of the kind defined above which meets better than hitherto the various requirements of practice and which, in particular, operates satisfactorily with a minimum of electronic components that do not need to be able to withstand excessively high voltages.

Selon l'invention, un moteur à courant continu, à commutation électronique, du genre défini précédemment est caractérisé par le fait que le stator comporte au moins quatre enroulements bvar.cklés en etoile, et que les moyens de coma.u- tation électronique comprennent un seul moyen interrupteur associé à chaque enroulement et prévu entre l'extrémité de cet enroulement opposée au point central de l'étoile et une ligne d'alimentation du moteur, les deux enroulements de deux branches opposées de ltétoile étant reliés par les susdits moyens interrupteurs à l'une des lignes d'alimentation du moteur, tandis que les deux autres enroulements des deux autres branches opposées de l'étoile sont reliés à l'autre ligne d'alimentation du moteur. According to the invention, an electronically commutated direct current motor of the kind defined above is characterized in that the stator comprises at least four windings bvar.cklés in a star shape, and that the electronic control means comprise a single switch means associated with each winding and provided between the end of this winding opposite the central point of the star and a motor supply line, the two windings of two opposite branches of the star being connected by the above switch means to one of the motor supply lines, while the other two windings of the other two opposite branches of the star are connected to the other motor supply line.

Avantageusement, la disposition des enroulements du stator et la commande des moyens interrupteurs sont effectuées de manière telle que le champ magnétique progresse d'un pas de 90 à chaque commutation. Advantageously, the arrangement of the stator windings and the control of the switch means are carried out in such a way that the magnetic field progresses by a step of 90 at each switching.

De préférence, les moyens de commutation électronique sont agencés pour réaliser la fermeture des moyens interrupteurs suivant une séquence qui permet d'alimenter deux enroulements successifs et de progresser, à chaque pas, d'un enroulement suivant un sens de rotation prédéterminé. Preferably, the electronic switching means are arranged to close the switch means in a sequence which makes it possible to supply two successive windings and to progress, at each step, by one winding according to a predetermined direction of rotation.

Les moyens interrupteurs sont constitués, de préférence, par des transistors MOS. The switch means preferably consist of MOS transistors.

Les enroulements du stator ont avantageusement le même nombre de spires
De préférence, le moteur comporte quatre diodes de roue libre, une diode étant associée à chaque enroulement, les deux diodes associées aux deux enroulements dont les extrémités sont reliées, par les moyens interrupteurs, à la ligne d'alimentation +, étant reliées par leur cathode auxdites extrémités des enroulements et, par leur anode, à la ligne d'alimentation -, tandis que les deux autres diodes sont reliées par leur anode à l'extrémité respective des deux autres enroulements et, par leur cathode, à la ligne d'alimentation' +. The stator windings advantageously have the same number of turns
Preferably, the motor comprises four freewheeling diodes, one diode being associated with each winding, the two diodes associated with the two windings, the ends of which are connected, by the switching means, to the supply line +, being connected by their cathode at said ends of the windings and, by their anode, to the supply line -, while the other two diodes are connected by their anode to the respective end of the two other windings and, by their cathode, to the line of power supply '+.

Avantageusement, deux des moyens interrupteurs (ceux reliés à la ligne -) servent à effectuer un découpage pour limiter le courant, deux diodes associées à ces moyens interrupteurs tenant lieu alors de diodes de roue libre. Advantageously, two of the switch means (those connected to the line -) are used to carry out cutting to limit the current, two diodes associated with these switch means then taking the place of freewheeling diodes.

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'un mode de réalisation particulier décrit avec référence aux dessins ci-annexés, mais qui n'est nullement limitatif. The invention consists, apart from the arrangements set out above, of a certain number of other arrangements which will be more explicitly discussed below in connection with a particular embodiment described with reference to the attached drawings, but which is in no way limiting.

La figure 1, de ces dessins, est un schéma simplifié d'un moteur à commutation électronique conforme à l'invention. Figure 1 of these drawings is a simplified diagram of an electronically commutated motor according to the invention.

La figure 2 est une représentation de l'onde de tension (portée en ordonnées) en fonction du temps (porté en abscisses) observée à l'extrémité de l'une des phases. FIG. 2 is a representation of the voltage wave (plotted on the ordinate) as a function of time (plotted on the abscissa) observed at the end of one of the phases.

La figure 3 est une représentation de l'onde de tension en fonction du temps observée à une autre extrémité d'une autre phase. Figure 3 is a representation of the voltage wave as a function of time observed at another end of another phase.

La figure 4 représente, semblablement à la figure 2, l'onde de tension pour la vitesse maximale à vide. Figure 4 shows, similarly to Figure 2, the voltage wave for the maximum no-load speed.

La figure 5 représente l'onde de tension à une même extrémité de phase que dans le cas de la figure 3, mais dans le cas où le courant est modifié par découpage. FIG. 5 represents the voltage wave at the same phase end as in the case of FIG. 3, but in the case where the current is modified by cutting.

La figure 6, enfin, représente les variations du couple moteur et du couple résistant, portés en ordonnées, en fonction de la vitesse de rotation portée en abscisses. FIG. 6, finally, represents the variations of the motor torque and the resistive torque, plotted on the ordinate, as a function of the speed of rotation plotted on the abscissa.

En se reportant à la figure 1 des dessins, on peut voir un moteur à courant continu M, à commutation électronique, dont l'alimentation électrique est assurée par deux lignes 11, 12 correspondant respectivement aux pôles + et d'une source de tension continue. Referring to FIG. 1 of the drawings, one can see a DC motor M, with electronic switching, the power supply of which is ensured by two lines 11, 12 corresponding respectively to the + poles and of a DC voltage source. .

Le moteur M comporte un stator S comprenant quatre enroulements El, E2, E3, E4, branchés en étoile à partir d'un point central O auquel est reliée une extrémité de chaque enroulement. Ces enroulements sont décalés angulairement, de préférence de 900 l'un par rapport à l'autre dans l'exemple considéré. En pratique, le stator S est constitué par une sorte de carcasse délimitant une ouverture -------------------- circulaire à l'intérieur de laquelle est monté rotatif un rotor R schématiquement représenté sur la figure 1. Ce rotor
R est généralement du type à aimants permanents ou à ferrites. Les enroulements El, E2, E3, E4 sont répartis régulièrement autour de l'ouverture circulaire.The motor M comprises a stator S comprising four windings El, E2, E3, E4, connected in a star from a central point O to which is connected one end of each winding. These windings are angularly offset, preferably 900 relative to each other in the example considered. In practice, the stator S is constituted by a kind of carcass delimiting a circular opening -------------------- inside which is rotatably mounted a rotor R schematically shown in Figure 1. This rotor
R is generally of the permanent magnet or ferrite type. The windings El, E2, E3, E4 are distributed regularly around the circular opening.

Le moteur comprend, en outre, des moyens de commutation électronique 1 propres à alimenter successivement les enroulements El ... E4 de manière à créer un champ magnétique H tournant pour l'entraînement du rotor R. Les moyens de commutation électronique i comprennent un circuit logique 2 propre à commander la séquence souhaitée d'alimentation des enroulements. The motor further comprises electronic switching means 1 suitable for successively supplying the windings El ... E4 so as to create a rotating magnetic field H for driving the rotor R. The electronic switching means i comprise a circuit logic 2 suitable for controlling the desired winding supply sequence.

Les moyens de commutation électronique 1 comprennent, en outre, un seul moyen interrupteur Ti, T2, T3, T4, associé à chaque enroulement El ... E4, et prévu entre l'extrémité de cet enroulement opposée au point central O de l'étoile, et une des lignes d'alimentation 11, 12. The electronic switching means 1 further comprise a single switch means Ti, T2, T3, T4, associated with each winding El ... E4, and provided between the end of this winding opposite the central point O of the star, and one of the supply lines 11, 12.

Les deux enroulements de deux branches opposées de l'étoile sont reliés, par leurs moyens interrupteurs, à la même ligne d'alimentation. Ainsi, les deux enroulements El,
E3 de deux branches opposées de l'étoile sont reliés à la ligne d'alimentation il (+) par leurs moyens interrupteurs respectifs T1, T3. Les enroulements E4, E2 des deux autres branches opposées de l'étoile sont reliés, par leurs moyens interrupteurs respectifs T4, T2 à la ligne d'alimentation 12 (-)
Les moyens interrupteurs T1, ... T4 sont constitués, de préférence, par des transistors MOS.The two windings of two opposite branches of the star are connected, by their switching means, to the same supply line. So the two windings El,
E3 of two opposite branches of the star are connected to the supply line il (+) by their respective switch means T1, T3. The windings E4, E2 of the two other opposite branches of the star are connected, by their respective switching means T4, T2 to the supply line 12 (-)
The switch means T1, ... T4 preferably consist of MOS transistors.

Une diode de roue libre Di, D2, D3, D4, est associée, respectivement, à chaque enroulement El, ... E4. A freewheeling diode Di, D2, D3, D4, is associated, respectively, with each winding El, ... E4.

Pour les deux enroulements El, E3, dont les extrémités opposées au point central O sont reliées à la ligne 11 par T1 et T3, les diodes respectives D1 et D3 ont leur cathode reliée à l'extrémité de l'enroulement et leur anode reliée à la ligne 12, branchée sur la borne -. Pour les deux autres enroulements E2, E4, dont les extrémités opposées au point central 0 sont reliées par T2 et T4 à la ligne 12, les diodes respectives D2 et D4 ont leur anode reliée à l'extrémité de l'enroulement associé et leur cathode reliée à la ligne 11 branchée sur la borne +
Les enroulements E1...E4 du stator ont de préférence le même nombre de spires.For the two windings El, E3, the ends of which opposite the central point O are connected to line 11 by T1 and T3, the respective diodes D1 and D3 have their cathode connected to the end of the winding and their anode connected to line 12, connected to the - terminal. For the other two windings E2, E4, whose ends opposite to the central point 0 are connected by T2 and T4 to line 12, the respective diodes D2 and D4 have their anode connected to the end of the associated winding and their cathode connected to line 11 connected to the + terminal
The windings E1 ... E4 of the stator preferably have the same number of turns.

Le circuit logique 2 est agencé de manière à ommander la fermeture des interrupteurs T7...T4 suivant une séquence qui -permet d'alimenter deux enroulements successifs et de progresser à chaque pas d'un enroulement, selon un sens de rotation prédéterminé. The logic circuit 2 is arranged so as to command the closing of the switches T7 ... T4 according to a sequence which -allows powering two successive windings and progressing at each step of a winding, according to a predetermined direction of rotation.

Dans l'exemple envisagé, le sens de rotation-pour le champ magnétique créé par le stator est celui des aiguilles d'une montre. La séquence de fermeture des interrupteurs est la suivante. In the example envisaged, the direction of rotation for the magnetic field created by the stator is that of the hands of a watch. The closing sequence of the switches is as follows.

Tout d'abord les interrupteurs T1, T2 sont fermés, les autres interrupteurs restant ouverts . Le courant Il circule dans les enroulements El, E2 en série, suivant le sens de la flèche portée sur la figure 1. First of all the switches T1, T2 are closed, the other switches remaining open. The current It flows in the windings El, E2 in series, in the direction of the arrow carried in FIG. 1.

Le sens suivant lequel sont enroulées les spires des enroulements E7 et E2 est choisi de manière que le champ magnétique résultant du courant il qui circule dans ces deux enroulements soit représenté par la flèche H1 de la figure 1, orientée suivant la bissectrice des axes des enroulements. Pour obtenir une telle orientation du champ magnétique H1 on peut adopter un sens d'enroulement des spires de El opposé à celui des spires de E2 ; en variante, on peut bobiner El et E2 dans le même sens et relier point 0 (centre) soit-l'entrée, soit la sortie. The direction in which the turns of the windings E7 and E2 are wound is chosen so that the magnetic field resulting from the current il which flows in these two windings is represented by the arrow H1 in FIG. 1, oriented along the bisector of the axes of the windings . To obtain such an orientation of the magnetic field H1, it is possible to adopt a winding direction of the turns of El opposite to that of the turns of E2; alternatively, one can wind El and E2 in the same direction and connect point 0 (center) either the input or the output.

Pour la phase suivante de la séquence, les interrupteurs T2 et T3 sont fermés et un courant I2, de mêmeintensité que le courant I1, circule dans les enroulements E3 et E2 comme schématisé par la flèche sur la figure 1. Le champ magnétique représenté par la flèche H2 est créé, ce champ étant décalé de 900 par rapport à H1 dans le sens des aiguilles d'une montre. Là encore, le sens d'enroulement des spires de E3 est opposé à celui des spires de E2, ou en variante, E2 et E3 sont bobinés dans le même senset soit l'entrée soit la sortie est reliée au point 0. For the next phase of the sequence, the switches T2 and T3 are closed and a current I2, of the same intensity as the current I1, flows in the windings E3 and E2 as shown diagrammatically by the arrow in FIG. 1. The magnetic field represented by the arrow H2 is created, this field being offset by 900 relative to H1 clockwise. Again, the winding direction of the turns of E3 is opposite to that of the turns of E2, or alternatively, E2 and E3 are wound in the same direction and either the input or the output is connected to point 0.

Au cours de cette seconde phase, les interrupteurs T1 et T4 sont ouverts. During this second phase, the switches T1 and T4 are open.

Lors de la troisième phase, les interrupteurs T3 et T4 sont fermés et le courant I3 qui circule dans les enroulements E3 et E4 engendre le champ représenté par la flèche H3, décalée de 90 dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à H2. Les spires de E4 sont enroulées en sens inverse de E3 si bien que les spires de E4 sont enroulées dans le même sens que celles de E2 ; il en est de même pour les enroulements El et E3. During the third phase, the switches T3 and T4 are closed and the current I3 which circulates in the windings E3 and E4 generates the field represented by the arrow H3, offset by 90 clockwise with respect to H2 . The turns of E4 are wound in the opposite direction to E3 so that the turns of E4 are wound in the same direction as those of E2; the same is true for the windings El and E3.

Au cours de cette phase, les interrupteurs T1 et
T2 sont ouverts.During this phase, switches T1 and
T2 are open.

Enfin, pour la quatrième phase, les interrupteurs
T4 et T1 sont fermés, tandis que T2 et T3 sont ouverts. Le courant I4 circule dans les enroulements E1 et E4. Le champ magnétique représenté par le flèche H4 est produit, ce champ étant décalé de 90 dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport à H3.Finally, for the fourth phase, the switches
T4 and T1 are closed, while T2 and T3 are open. Current I4 flows in windings E1 and E4. The magnetic field represented by the arrow H4 is produced, this field being offset by 90 in a clockwise direction relative to H3.

L'étape suivante est constituée par le retour à la première phase décrite précédemment. The next step is the return to the first phase described above.

Le point central O est toujours au milieu de deux enroulements en série, l'extrémité de l'un étant reliée à la borne + d'alimentation et se trouvant à la tension +U, tandis que l'extrémité de l'autre enroulement est reliée à la borne - c'est-à-dire qu'elle se trouve à la tension nulle. The central point O is always in the middle of two windings in series, the end of one being connected to the + supply terminal and being at voltage + U, while the end of the other winding is connected to the terminal - that is to say that it is at zero voltage.

Dans un moteur conforme à l'invention, le courant circule toujours dans le meme sens dans un enroulement donné, au cours des deux séquences successives mettant en jeu cet enroulement. In a motor according to the invention, the current always flows in the same direction in a given winding, during the two successive sequences involving this winding.

Par ailleurs, lorsque le moyen interrupteur associé à un enroulement est ouvert, l'extrémité dudit enroulement opposée au point central O est portée à une tension qui est la somme algébrique de la tension induite dans l'enroulement par la rotation du rotor R et de la tension au point central 0. Furthermore, when the switch means associated with a winding is open, the end of said winding opposite to the central point O is brought to a voltage which is the algebraic sum of the voltage induced in the winding by the rotation of the rotor R and of the voltage at the central point 0.

Les surtensions apparaissent à la coupure, c'est-àdire lors de l'ouverture des moyens interrupteurs. Overvoltages appear at the cut-off, that is to say during the opening of the switch means.

Les diodes de roue libre D1...D4 permettent de supprimer ces surtensions de coupure, sans modifier les tensions induites dans les enroulements du fait que ces tensions restent à l'intérieur des limites de l'alimentation. La présence des diodes de roue libre D1...D4 dans le moteur conforme à l'invention n'a donc pas d'influence néfaste sur son fonctionnement. The freewheeling diodes D1 ... D4 make it possible to suppress these cut-off overvoltages, without modifying the voltages induced in the windings because these voltages remain within the limits of the supply. The presence of the freewheeling diodes D1 ... D4 in the motor according to the invention therefore has no harmful influence on its operation.

Ces tensions,induites dans les enroulements par la rotation , ont des allures sinusoidales et se développent positives et négatives par rapport au point 0. These tensions, induced in the windings by the rotation, have sinusoidal forms and develop positive and negative compared to the point 0.

Sur la figure 2 on a représenté
- en trait plein tonde effectivement observée à l'oscilloscope à l'extrémité d'une des phases reliée au + (A par exemple) quand le moteur tourne
- en pointillé, la forme de la force contre électromotrice induite, f.c.é.m. Le créneau k correspond à la surtension de coupure. La figure 3 exactement symétrique e la figure 2, par rapport à u/2 représente ltonde présente aux extrémités reliées au batterie (B par exemple).In Figure 2 there is shown
- in solid line actually observed with the oscilloscope at the end of one of the phases connected to the + (A for example) when the engine is running
- in dotted lines, the shape of the induced electromotive force, fcé.m. The slot k corresponds to the cut-off overvoltage. Figure 3 exactly symmetrical e Figure 2, relative to u / 2 shows ltonde present at the ends connected to the battery (B for example).

Pour une phase déterminée donc la f.c.é.m. s'oppose à l'entrée du courant quand cette phase est commandée, et d'autant plus que la vitesse est élevée, la f.é.m. ( force électromotrice) qui en est le prolongement, se développe à son extrémité pendant le temps de non commande. For a determined phase therefore the f.c.é.m. opposes the entry of current when this phase is controlled, and all the more that the speed is high, the f.é.m. (electromotive force) which is its extension, develops at its end during the non-control time.

Comme dans presque tous les moteurs électriques, la vitesse maximale est obtenue quand la f.c.é.m. atteint une amplitude équivalente à la tension d'alimentation, car alors le courant devient presque nul il s'agit donc de la vitesse à vide sans couple à vaincre. As in almost all electric motors, the maximum speed is obtained when the f.c.é.m. reaches an amplitude equivalent to the supply voltage, because then the current becomes almost zero so it is the no-load speed with no torque to overcome.

En pratique, il faut tenir compte du fait que cette f.c.é.m. a une forme à peu près sinusoidale , et que donc, on peut avoir encore du courant entrant donc du couple, alors que la valeur crête de cette f.c.é.m. est supérieure au sommet à la valeur de la tension d'alimentation. In practice, it must be taken into account that this f.c.é.m. has an almost sinusoidal shape, and that therefore, one can still have current entering therefore of the couple, whereas the peak value of this f.c.é.m. is greater than the top of the supply voltage value.

Dans le cas envisagé du moteur, cela donne, pour la vitesse maximale à vide, les ondes représentées sur la figure 4. In the envisaged case of the motor, this gives, for the maximum no-load speed, the waves represented in FIG. 4.

L'arc 9 correspond à un dépassement, vers les valeurs inférieures, de la tension au point 0. Arc 9 corresponds to an overshoot, towards the lower values, of the voltage at point 0.

Mais bien rares sont les applications où l'on a besoin de la vitesse maximale à vide. But there are very few applications where you need the maximum speed when empty.

Bien au contraire, en général, le couple résistant a vaincre, augmente avec la vitesse et le moteur recherche le point d'équilibre entre le couple à vaincre en fonction de la vitesse de rotation, et son propre couple moteur. Quite the contrary, in general, the resisting torque to overcome, increases with speed and the engine searches for the point of equilibrium between the torque to be overcome as a function of the speed of rotation, and its own engine torque.

Cela donne la vitesse No correspondant au couple CO sur la figure 6, et pour que ce couple ait une valeur suffisante, il faut un certain courant, ce qui sous-entend que la f..é;m. à ce point de fonctionnement est nettement inférieure à la tension d'alimentation. This gives the speed No corresponding to the torque CO in FIG. 6, and for this torque to have a sufficient value, a certain current is required, which implies that the f..é; m. at this operating point is significantly lower than the supply voltage.

Par ailleurs, les moyens interrupteurs T1...T4 ne sont pas soumis à de fortes tensions et peuvent donc être constitués par des semi-conducteurs basse tension (c'est-àdire pouvant accepter des tensions maximales de l'ordre de 50 volts) qui restent relativement bon marché, notamment dans le cas de transistors MOS. Ce ne serait pas le cas si, par suite de tensions induites élevées, et de surtensions de coupure non écrêtées par des diodes, il fallait utiliser des semi-conducteurs haute tension (capables de supporter des tensions de l'ordre de 300 à 600 volts). Furthermore, the switching means T1 ... T4 are not subjected to high voltages and can therefore be formed by low voltage semiconductors (that is to say capable of accepting maximum voltages of the order of 50 volts) which remain relatively inexpensive, in particular in the case of MOS transistors. This would not be the case if, due to high induced voltages, and cutoff overvoltages not clipped by diodes, it was necessary to use high voltage semiconductors (capable of withstanding voltages of the order of 300 to 600 volts ).

La forme et l'amplitude des tensions générées telles que représentées sur la figure 3,pour une utilisation normale supposant bien évidemment un certain couple résistant à vaincre, présentent un autre avantage très important. Another very important advantage is the shape and the amplitude of the voltages generated as shown in FIG. 3, for normal use obviously supposing a certain torque to overcome.

Si l'on veut faire varier la vitesse du moteur en modifiant le courant par la technique bien connue du découpage (ou hachage), il est tout à fait possible de le faire, par exemple par T2 et T4, en se rappelant qu'ils sont mis en position conducteur alternativement, la moitié du temps pour chacun pour assurer la rotation du moteur. If one wants to vary the speed of the motor by modifying the current by the well-known technique of cutting (or chopping), it is quite possible to do so, for example by T2 and T4, remembering that they are put in the driver position alternately, half the time for each to ensure the rotation of the engine.

Il suffira d'ajouter le découpage à relativement haute fréquence sur la commande proprement dite de rotation, et le courant sera défini en conséquence. It will suffice to add the cutting at relatively high frequency on the actual rotation control, and the current will be defined accordingly.

Les surtensions inévitablement générées à chaque coupure seront écrêtées par les diodes de roue libre D4 pour
T4 et D2 pour T2, qui joueront là leur rôle fondamental d'écoulement du courant vers la ligne d'alimentation en attendant la prochaine fermeture du transistor. L'onde de tension résultante est représentée sur la figure 5. Le découpage est obtenu sans composants supplémentaires.The overvoltages inevitably generated at each cut will be clipped by the freewheeling diodes D4 to
T4 and D2 for T2, which will play their fundamental role in the flow of current to the supply line pending the next closure of the transistor. The resulting voltage wave is shown in Figure 5. Cutting is obtained without additional components.

Le nombre de transistors, constituant les moyens interrupteurs, et le nombre de diodes, par enroulement du stator est réduit à l'unité. The number of transistors, constituting the switching means, and the number of diodes, per winding of the stator is reduced to the unit.

Bien entendu, la description faite ici s'applique à la base de fonctionnement électrique mais rien n'empêche de répéter n fois ce cycle électrique sur un tour mécanique. Of course, the description given here applies to the basic electrical operation but nothing prevents repeating this electrical cycle n times on a mechanical lathe.

Chaque pas électrique de 90 devient alors 90/n degrés mécaniques. Each electrical step of 90 then becomes 90 / n mechanical degrees.

Claims

1. Direct current motor, with electronic switching, comprising a stator having several angularly offset windings, and electronic switching means for successively feeding the windings so as to create a rotating field for the centering of the rotor, characterized in that the stator (S) comprises at least four windings (E1, E2, E3, E4) connected in a star, and that the electronic switching means (1) comprise a single switch means (T1, T2, T3, T4) associated with each winding and provided between the end of this winding opposite to the central point (O) of the star, and a motor supply line, the two windings (El, E3) of two opposite branches of the star being connected by the above switching means (T1, T3) to one (L1) of the wetness supply lines, while the other two windings (E2, E4) of the two other opposite branches of the star are connected to the other supply line (12).

2. Motor according to claim 1, characterized in that the arrangement of the windings (E1 ... E4) of the stator and the control of the switch means (T1 ... T4) are carried out in such a way that the magnetic field increases d '' a step of 90 at each switching.

3. Motor according to claim 1 or 2, characterized in that the electronic switching means (1) are arranged to close the switches (Ti. .T4) in a sequence which makes it possible to supply two successive windings and to progress, at each step, of a winding according to a predetermined direction of rotation.

4. Motor according to any one of the preceding claims, characterized in that the switch means (TI ... T4) are constituted by transistors

MOS.

5. Motor according to any one of the preceding claims, characterized in that the stator windings (E1 ... E4) have the same number of turns.

6. Motor according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises four freewheeling diodes (D1 ... D4), one diode being associated with each winding, the two freewheeling diodes (D1, D3) associated with the two windings (El, E3) the ends of which are connected, by the switching means (T1, T3) to the supply line + (11) being connected, by their cathode, to said ends of the windings and, by their anode, & the supply line - (ho), while the two other diodes (D2, D4) are connected by their anode to the end of the windings (E2, E4) of the two other opposite branches, these diodes ( D2, D4) being connected by their cathode to the supply line + (Li).

7. Motor according to any one of the preceding claims, characterized in that two of the switching means (for example T2 and T4, connected to the line -) are used for cutting to limit the current, two diodes (D2 and D4 ) associated with these switch means then taking the place of freewheeling diodes.