FR2655787A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR OPERATING ON A CONTINUOUS VOLTAGE NETWORK A SYNCHRONOUS POLYPHASE ENGINE. - Google Patents
CIRCUIT ARRANGEMENT FOR OPERATING ON A CONTINUOUS VOLTAGE NETWORK A SYNCHRONOUS POLYPHASE ENGINE. Download PDFInfo
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Abstract
a) Agencement de circuit pour exploiter sur un réseau à tension continue un moteur synchrone polyphasé. b) agencement de circuit caractérisé en ce que pour la commutation de deux phases d'enroulement parcourues successivement par le courant (u, v, w) les deux signaux de commutation (S1 - S6) pour les commutateurs (T1 - T6) associés aux phases commutantes, se chevauchent temporairement, et en ce qu'au moins un des deux signaux de commutation (S1 - S6) est synchronisé dans la zone de chevauchement (DELTA t) de façon que la valeur moyenne du courant de phase d'enroulement (Iu , Iv , Iw ) croisse dans la phase d'enroulement entrant en commutation et décroisse dans la phase d'enroulement sortant de commutation, et ceci de préférence linéairement ou bien selon une fonction e. c) L'invention se rapporte aux agencements de circuit pour exploiter sur un réseau à tension continue un moteur synchrone polyphasé.a) Circuit arrangement for operating a polyphase synchronous motor on a direct voltage network. b) circuit arrangement characterized in that for the switching of two winding phases successively traversed by the current (u, v, w) the two switching signals (S1 - S6) for the switches (T1 - T6) associated with the switching phases, temporarily overlap, and in that at least one of the two switching signals (S1 - S6) is synchronized in the overlap zone (DELTA t) so that the mean value of the winding phase current ( Iu, Iv, Iw) increases in the phase of winding entering switching and decreases in the phase of exiting switching winding, and this preferably linearly or else according to a function e. c) The invention relates to circuit arrangements for operating a polyphase synchronous motor on a DC network.
Description
i L'invention part d'un agencement de circuit pour exploiter sur un réseauThe invention starts from a circuit arrangement for operating on a network
à tension continue, uncontinuous voltage, a
moteur synchrone comportant un bobinage d'induit poly- synchronous motor comprising a poly-induced armature winding
phasé, agencement comportant un dispositif de commuta- phased arrangement comprising a switching device
tion pour raccorder successivement les phases d'enrou- to successively connect the winding phases
lement du bobinage d'induit au réseau à tension conti- winding of the armature winding to the conti-
nue, dispositif qui comporte une pluralité de commuta- naked, a device which comprises a plurality of switching
teurs électroniques associés aux différents bobinages de phases, et une logique de commutation étant prévue electronics associated with the different phase windings, and switching logic being provided
pour commander en successions correctes les commuta- to order in correct successions the
teurs par des signaux de commutation en accord avec la by switching signals in accordance with the
position en rotation du rotor du moteur synchrone. rotational position of the rotor of the synchronous motor.
Dans un agencement de circuit connu de ce type, pour un moteur synchrone quadriphasé (DE 30 42 819 Ai), le dispositif de commutation respectivement d'un bobinage d'induit, disposé dans ce cas dans le stator du moteur synchrone, en série avec la phase In a known circuit arrangement of this type, for a four-phase synchronous motor (DE 42 42 819 A1), the switching device respectively of an armature winding, arranged in this case in the stator of the synchronous motor, in series with the sentence
d'enroulement, est commuté par des commutateurs réali- winding, is switched by switches
sés sous la forme de transistors de puissance et il est placé entre une extrémité de phase d'enroulement et le potentiel zéro Les autres extrémités de phases d'enroulement du bobinage d'induit sont rassemblées en in the form of power transistors and is placed between a winding phase end and the zero potential. The other winding phase ends of the armature winding are combined with one another.
un point neutre qui par l'intermédiaire d'un commuta- a neutral point which, through a
teur de réseau, est susceptible d'être raccordé au po- network, is likely to be connected to the
tentiel positif de la tension continue du réseau La logique de commutation pour permettre la commande en successions correctes de la commutation en accord avec la position de rotation du rotor excité de préférence Positive voltage of the DC line voltage The switching logic to allow the control in correct succession of the commutation in accordance with the rotation position of the preferably excited rotor
par des aimants permanents, est réalisée par des com- by permanent magnets, is carried out by
parateurs de tension, par des organes de combinaison logiques et par un compteur annulaire dont les sorties de comptage parallèles sont reliées aux entrées de commande des transistors Dans les comparateurs de tensions, les tensions induites du fait des phases d'enroulement se succédant cycliquement par blocage des transistors, sont respectivement comparées entre elles et un signal de sortie est alors effectivement voltage equalizers, by logic combination devices and by an annular counter whose parallel counting outputs are connected to the control inputs of the transistors In the voltage comparators, the voltages induced by the winding phases succeeding each other cyclically by blocking transistors are respectively compared with each other and an output signal is then effectively
émis lorsque la tension induite dans les phases d'en- when the voltage induced in the phases of
roulement se succédant cycliquement, est supérieure à cyclically succeeding rotation, is greater than
la tension induite dans la phase d'enroulement cycli- the voltage induced in the cyclic winding phase
quement précédente Ces signaux de sortie des compara- Previously, these output signals from comparisons
teurs de tension sont combinés avec les signaux de sortie du compteur annulaire, selon une logique "ET", et ceci de façon qu'un signal de commutation parvienne alors, et seulement alors, à une bascule monostable, lorsque la phase d'enroulement suivant cycliquement la phase d'enroulement présentant la tension induite la plus élevée est parcourue par le courant du fait de The voltage meters are combined with the output signals of the ring counter, according to "AND" logic, so that a switching signal then reaches, and only then, a monostable flip-flop, when the next winding phase cyclically the winding phase exhibiting the highest induced voltage is traversed by the current due to
l'ouverture du transistor associé La sortie du comp- the opening of the associated transistor The output of the
teur annulaire reliée à l'entrée de commande de cette soupape de courant, fournit à cet effet un potentiel H Le compteur annulaire continue à fonctionner grâce annular actuator connected to the control input of this current valve, provides for this purpose a potential H The annular counter continues to operate thanks to
au flanc positif de l'impulsion de sortie de la bascu- on the positive side of the output pulse of the
le monostable, de sorte que désormais le potentiel H the monostable, so that henceforth the potential H
se situe à la sortie suivante du compteur et le tran- is located at the next exit of the meter and the
sistor momentanément ouvert est bloqué, tandis que le sistor momentarily open is blocked, while the
transistor suivant cycliquement est ouvert. Next transistor cyclically is open.
Dans le cas d'un agencement de circuit éga- In the case of a circuit arrangement
lement connu du type initialement mentionné pour un moteur synchrone triphasé (P 37 09 168 9), la logique de commutation comporte un générateur de signaux de commutation avec un convertisseur tension- fréquence, avec un organe de démarrage branché en amont de ce The switching logic of the type initially mentioned for a three-phase synchronous motor (P 37 09 168 9) comprises a switching signal generator with a voltage-to-frequency converter, with a start-up device connected upstream thereof.
convertisseur, et avec une unité de redémarrage effi- converter, and with an effective restart unit
cace après la mise en vitesse du moteur synchrone, ainsi qu'avec un compteur annulaire comportant trois sorties parallèles qui sont reliées avec les entrées de commande des transistors connectés sur une phase after synchronization of the synchronous motor, as well as with an annular counter having three parallel outputs which are connected with the control inputs of the transistors connected to a phase
d'enroulement branchée en étoile du bobinage d'induit. star-wound winding of the armature winding.
Les impulsions rectangulaires produites par le généra- Rectangular pulses produced by the general
teur des signaux de commutation, s'appliquent en tant qu'impulsions de comptage à l'entrée de comptage ou entrée de synchronisation du compteur annulaire Avec chaque impulsion de comptage, le compteur annulaire of the switching signals, apply as counting pulses to the counting input or synchronization input of the ring counter With each counting pulse, the ring counter
avance d'un pas, si bien que successivement, les po- one step forward, so that successively
tentiels de sortie aux différentes sorties du compteur annulaire, commutent de la logique L sur la logique H et inversement A chaque instant, seulement une sortie de comptage fournit le potentiel H. Dans ces deux agencements de circuit, les Output voltages at the different outputs of the annular counter, switch from logic L to logic H and vice versa At each instant, only one counting output provides the potential H. In these two circuit arrangements, the
commutateurs électroniques sont commandés par des im- electronic switches are controlled by im-
pulsions rectangulaires, le flanc positif (montant) de rectangular impulses, the positive flank (amount) of
l'impulsion de commutation pour le commutateur en dé- the switching pulse for the switch in de-
but de commutation, coïncidant avec le flanc négatif (tombant) du signal de commutation pour le commutateur en fin de commutation Un tel agencement du circuit provoque dans le moteur synchrone, également dénommé moteur EC en combinaison avec l'agencement de circuit, lors de la commutation du courant, c'est-à-dire lors de la transition du passage du courant de l'une des phases d'enroulement momentanément conductrices (phase switching object, coinciding with the negative side (falling) of the switching signal for the switch at the end of switching Such an arrangement of the circuit causes in the synchronous motor, also called EC motor in combination with the circuit arrangement, during the switching of the current, that is to say during the transition of the passage of the current of one of the momentarily conducting winding phases (phase
d'enroulement en fin de commutation) à la phase d'en- winding up at the end of switching) to the
roulement conductrice suivante (phase d'enroulement du début de commutation) des bruits non négligeables et following conductive rolling (winding phase of the start of commutation) significant noises and
est également la cause de parasites. is also the cause of parasites.
L'agencement de circuit conforme à l'inven- The circuit arrangement according to the invention
tion est caractérisé en ce que pour la commutation de deux phases d'enroulement parcourues successivement par le courant, les deux signaux de commutation pour les commutateurs associés aux phases commutantes, se chevauchent temporairement, et en ce qu'au moins un des deux signaux de commutation est synchronisé dans characterized in that for the switching of two winding phases successively traversed by the current, the two switching signals for the switches associated with the switching phases temporarily overlap, and in that at least one of the two signals of switching is synchronized in
la zone de chevauchement de façon que la valeur moyen- the area of overlap so that the average value
ne du courant de phase d'enroulement croisse dans la no winding phase current will grow in the
phase d'enroulement entrant en commutation et décrois- winding phase entering into switching and decreasing
se dans la phase d'enroulement sortant de commutation, et ceci, de préférence, linéairement ou bien selon une in the outgoing switching winding phase, and this, preferably, linearly or according to a
fonction e.function e.
L'agencement de circuit, avec les caracté- The circuit arrangement, with the characteristics
ristiques ci-dessus indiquées, présente par contre l'avantage que du fait du chevauchement des signaux de commutation et de la synchronisation de ces signaux de commutation dans la zone de chevauchement, des flancs de commutation, descendant ou montant régulièrement, des courants de phases dans les phases d'enroulement However, the above-mentioned advantages have the advantage that, due to the overlapping of the switching signals and the synchronization of these switching signals in the overlapping zone, switching flanks, falling or rising regularly, of the phase currents. in the winding phases
respectivement commutantes, sont obtenus à faible per- respectively switching, are obtained at low
te avec une évolution prévisible Ainsi, pour une with a predictable evolution Thus, for a
puissance de perte en commutation réduite, une réduc- reduced switching power, a reduction in
tion importante du bruit est obtenue et les parasites sont également considérablement réduits La réduction du bruit résulte de ce que le couple moyen n'est pas noise is obtained and noise is also considerably reduced. Noise reduction results from the fact that the average torque is not
commuté mais commandé lentement par les flancs du cou- switched but slowly controlled by the flanks of the neck.
rant de commutation croissant dans la phase d'enroule- increasing switching power in the winding phase.
ment en début de commutation ou décroissant dans la phase d'enroulement en fin de commutation, et que les effets dynamiques provoqués par le courant augmentant lentement, ne se produisent pas brutalement mais de façon amortie Grâce à cette commutation "douce", les pointes du courant de commutation sont évitées et de at the beginning of switching or decreasing in the winding phase at the end of switching, and that the dynamic effects caused by the slowly increasing current, do not occur suddenly but damped Thanks to this "soft" switching, the spikes of the switching current are avoided and of
ce fait, les parasites sont supprimés. this fact, the parasites are removed.
Pendant le processus de commutation, on peut synchroniser, soit le signal de commutation pour le commutateur associé à la phase d'enroulement en début de commutation, soit le signal de commutation pour le commutateur associé à la phase d'enroulement en fin de commutation Pendant la synchronisation de l'un des commutateurs, l'autre commutateur participant à la During the switching process, it is possible to synchronize either the switching signal for the switch associated with the winding phase at the start of switching, or the switching signal for the switch associated with the winding phase at the end of switching. the synchronization of one of the switches, the other switch participating in the
commutation est complètement ouvert La synchronisa- switching is fully open The synchronization
tion de l'un des commutateurs fait que le courant de phase décroît en moyenne dans la phase d'enroulement en fin de commutation, tandis qu'également le courant de phase croît en moyenne dans la phase d'enroulement One of the switches causes the phase current to decrease on average in the winding phase at the end of switching, while also the phase current increases on average in the winding phase.
en début de commutation, et ceci de préférence de fa- at the beginning of switching, preferably
çon linéaire ou exponentielle.linear or exponential.
L'agencement de circuit, conforme à l'inven- The circuit arrangement according to the invention
tion, peut être utilisé sans modification aussi bien pour des moteurs synchrones ou bien des moteurs EC commandés ou non commandés Le bobinage d'induit peut alors être branché en étoile ou bien sans point neutre can be used without modification for synchronous motors or EC motors that are controlled or not controlled. The armature winding can then be connected in a star or without a neutral point.
sortant Dans le premier cas, le dispositif de commu- In the first case, the communication device
tation comporte trois commutateurs électroniques qui sont respectivement branchés sur une des trois phases d'enroulement Dans le second cas, le dispositif de commutation comporte six commutateurs électroniques rassemblés en un pont, auquel cas respectivement une phase d'enroulement entre deux commutateurs placés l'un derrière l'autre, est raccordée à un des trois There are three electronic switches which are respectively connected to one of the three winding phases. In the second case, the switching device comprises six electronic switches grouped into a bridge, in which case respectively a winding phase between two switches placed one by one. behind the other, is connected to one of the three
branchements parallèles en série.parallel connections in series.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, une chute de tension prélevée sur une résis- vention, a voltage drop taken from a resistor
tance parcourue par la somme des courants de phases, of the sum of the phase currents,
détermine la tension de charge du condensateur. determines the charging voltage of the capacitor.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, la tension du condensateur est comparée avec une tension prédéfinie se trouvant dans un rapport fixe par rapport à la tension de charge, et en ce que la fin de la zone de chevauchement des signaux de com- mutation est déterminée par le fait que la tension du the capacitor voltage is compared with a predetermined voltage in a fixed ratio to the charging voltage, and in that the end of the overlap area of the switching signals is determined by the fact that the tension of the
condensateur devient égale à la tension prédéfinie. capacitor becomes equal to the preset voltage.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, le signal de valeur réelle est constitué par vention, the actual value signal is constituted by
une tension de mesure qui est prélevée sur une résis- a measurement voltage which is taken from a resistor
tance de mesure placée en série avec la phase d'enrou- measured in series with the winding phase.
lement.LEMENT.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, le signal de valeur réelle est constitué par vention, the actual value signal is constituted by
la chute de tension sur celui qui n'est pas synchroni- the voltage drop on the one that is not synchronized
sé des deux commutateurs électroniques associés aux of the two electronic switches associated with the
phases d'enroulement respectivement commutantes. respectively switching winding phases.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, le signal de valeur réelle et le signal de valeur de consigne sont susceptibles d'être appliqués vention, the actual value signal and the setpoint signal can be applied
aux entrées d'un comparateur dont les signaux de sor- the inputs of a comparator whose output signals
tie sont appliqués en tant que signaux de commutation are applied as switching signals
à l'entrée de commande du commutateur à synchroniser. at the control input of the switch to be synchronized.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, à partir du flanc montant ou descendant du signal de commutation respectivement produit par la from the rising or falling edge of the switching signal respectively produced by the
logique de commutation est dérivé un signal de comman- switching logic is derived from a control signal
de pour l'association de la sortie du comparateur à for the association of the output of the comparator to
l'entrée de commande du commutateur devant être res- the control input of the switch to be res-
pectivement synchronisé.respectively synchronized.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, il est prévu un nombre de comparateurs cor- tion, a number of comparators cor-
respondant au nombre des commutateurs comparateurs corresponding to the number of comparator switches
dont les sorties sont indirectement ou directement re- whose outputs are indirectly or directly
liées respectivement avec une entrée de commande des linked respectively with an order entry of
commutateurs et aux entrées desquels est respective- whose inputs and inputs are respectively
ment appliqué le signal de valeur de consigne et un des signaux de valeur réelle respectivement dérivé des courants de phases et en ce que, à partir du flanc montant ou descendant du signal de commutation respec- the set-point signal and one of the actual value signals respectively derived from the phase currents and that from the rising or falling edge of the respective switching signal are
tivement produit par la logique de commutation un si- produced by the switching logic a
gnal d'activation est dérivé pour le comparateur raccordé aux commutateurs devant être respectivement synchronisés. The activation signal is derived for the comparator connected to the switches to be respectively synchronized.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, la liaison des sorties du comparateur aux entrées de commande des commutateurs est chaque fois réalisée par l'intermédiaire d'une porte dont l'autre entrée est raccordée respectivement à la sortie de la logique de commutation à laquelle est émis le signal As a result, the comparator outputs are connected to the control inputs of the switches each time via a gate whose other input is connected respectively to the output of the switching logic to which the signal is emitted.
de sortie associé au commutateur considéré. output associated with the relevant switch.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, que la tension de charge du condensateur est amenée à ce condensateur par l'intermédiaire d'un transistor de charge et en ce que ce transistor de charge est susceptible d'être rendu conducteur, et vention, that the charging voltage of the capacitor is fed to this capacitor via a charge transistor and in that this charge transistor is capable of being made conductive, and
lorsque la tension prédéfinie est dépassée par la ten- when the preset voltage is exceeded by the voltage
sion des condensateurs, d'être bloqué par le flanc capacitors, to be blocked by the flank
montant ou le flanc descendant du signal de commuta- amount or the falling edge of the switching signal
tion respectivement produit par la logique de commuta- respectively produced by the switching logic
tion.tion.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, un transistor de décharge est branché en pa- vention, a discharge transistor is connected in
rallèle sur le condensateur, ce transistor de décharge étant rendu conducteur lorsque la tension prédéfinie rises on the capacitor, this discharge transistor being made conductive when the predefined voltage
est dépassée par la tension du condensateur. is exceeded by the capacitor voltage.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, une bascule fonctionnant par transition est reliée par l'intermédiaire de son entrée avec chacune des sorties de signaux de commutation de la logique de commutation par l'intermédiaire de sa sortie avec la base du transistor de charge et avec sa sortie avec la Invention, a transition-operated latch is connected via its input to each of the switching signal outputs of the switching logic via its output to the base of the load transistor and to its output with the
base du transistor de décharge et en ce que un compa- base of the discharge transistor and that a comparison
rateur est raccordé côté sortie à l'entrée de remise à l'état initial de la bascule, tandis qu'il lui est ap- pliqué, côté entrée, la tension du condensateur et la controller is connected on the output side to the reset input of the flip-flop, while on the input side the capacitor voltage and the
tension prédéfinie, et ce comparateur engendre un si- predefined voltage, and this comparator generates a
gnal de sortie lorsque la tension du condensateur a output signal when the capacitor voltage has
atteint ou dépasse la tension prédéfinie. reaches or exceeds the preset voltage.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, qu'un transistor de décharge est branché en vention, that a discharge transistor is connected in
parallèle sur le condensateur, ce transistor de dé- parallel on the capacitor, this transistor de
charge étant susceptible d'être rendu conducteur par le flanc montant ou le flanc descendant du signal de load being liable to be rendered conductive by the rising edge or the falling edge of the
commutation produit par la logique de commutation. switching produced by the switching logic.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, la tension de charge du condensateur est vention, the charge voltage of the capacitor is
amenée au condensateur par l'intermédiaire d'un trans- brought to the capacitor via a trans-
istor de charge, qui est susceptible d'être rendu conducteur lorsque la tension du condensateur franchit load istor, which is likely to be made conductive when the capacitor voltage crosses
vers le bas la tension prédéfinie et qui est suscepti- down the predefined voltage and that is susceptible
ble d'être bloqué par le flanc montant ou le flanc descendant du signal de commutation respectivement to be blocked by the rising edge or the falling edge of the switching signal respectively
émis par la logique de commutation. issued by the switching logic.
Suivant une autre caractéristique de l'in- According to another characteristic of the in-
vention, une bascule fonctionnant par transition est reliée par l'intermédiaire de l'une de ses entrées avec chacune des sorties de signaux de commutation de la logique de commutation, par l'intermédiaire de sa sortie avec la base du transistor de décharge, et par a transition-operated latch is connected via one of its inputs to each of the switching signal outputs of the switching logic, via its output with the base of the discharge transistor, and by
l'intermédiaire de sa sortie avec la base du transis- through its exit with the basis of the transis-
tor de charge, et en ce qu'un comparateur est raccordé côté sortie à l'entrée de remise à l'état initial de tor, and that a comparator is connected on the output side to the reset input of
la bascule, tandis qu'il lui est appliqué, côté en- the rocker, while it is applied to it, side
trée, la tension du condensateur et la tension prédé- the capacitor voltage and the predetermined voltage
finie, et ce comparateur délivre un signal de sortie lorsque la tension du condensateur franchit vers le finite, and this comparator delivers an output signal when the voltage of the capacitor crosses to the
bas la tension prédéfinie.low the preset voltage.
Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la synchronisation du signal de commuta- According to a preferred embodiment of the invention, the synchronization of the switching signal
tion est obtenue par comparaison dans un signal de va- is obtained by comparison in a signal of vari-
leur réelle correspondant à l'évolution de la valeur their actual corresponding to the evolution of the value
réelle du courant de phase dans au moins une des pha- actual phase current in at least one of the phases
ses d'enroulement commutante, avec un signal de valeur de consigne correspondant à l'évolution souhaitée de switching windings, with a set-point signal corresponding to the desired change in
la valeur de consigne du courant de phase Ceci pré- the set point of the phase current This pre-
sente l'avantage que la synchronisation nécessaire peut être dérivée très simplement, avec seulement des the advantage that the necessary synchronization can be derived very simply, with only
moyens techniques réduits pour les circuits, d'un si- reduced technical means for circuits, of a
gnal de valeur de consigne simple à obtenir, et qu'une évolution souhaitée du courant de phase pendant le processus de commutation peut être prédéfinie sans problème. Le signal de valeur de consigne est obtenu conformément à une forme préférée de l'invention, par charge ou décharge d'un condensateur, la tension de charge pour le condensateur pouvant être asservie au The set point value is simple to obtain, and a desired change in phase current during the switching process can be predefined without problems. The set-point signal is obtained according to a preferred form of the invention, by charging or discharging a capacitor, the charging voltage for the capacitor being able to be slaved to the
courant de charge du moteur synchrone. load current of the synchronous motor.
Le signal de valeur réelle est dérivé des The actual value signal is derived from
courants de phases des phases d'enroulement respecti- phase currents of the respective winding phases
vement commutantes Si ceci s'effectue conformément à If this is done in accordance with
une forme avantageuse de l'invention au moyen de ré- an advantageous form of the invention by means of
sistances de mesure dans les phases d'enroulement du bobinage d'induit, la tension de mesure ainsi prélevée constituant alors le signal de valeur réelle, une des measurement sistances in the winding phases of the armature winding, the measurement voltage thus taken then constituting the actual value signal, one of the
tensions de mesure en provenance des deux phases d'en- measurement voltages from the two phases of
roulement commutantes, peut alors être utilisées pour switching bearings, can then be used to
la comparaison entre la valeur de consigne et la va- the comparison between the set value and the
leur réelle Si, conformément à une autre forme de ré- If, in accordance with another form of
alisation de l'invention, il est utilisé comme signal embodiment of the invention, it is used as a signal
de valeur réelle, la chute de tension sur les commuta- real value, the voltage drop on switching
teurs électriques respectivement commutants réalisés par exemple sous la forme de MOSFET ou de SENSEFET, il respectively switching electric transmitters made for example in the form of MOSFET or SENSEFET, it
est alors fait appel pour la comparaison entre la va- is then used for the comparison between the
leur de consigne et la valeur réelle, à la chute de tension sur celui des deux commutateurs commutants qui their setpoint and the actual value, at the voltage drop on that of the two switching switches which
pendant le processus de commutation, n'est pas syn- during the switching process, is not synonymous
chronisé Selon que le signal de valeur réelle est according to whether the actual value signal is
prélevé à partir du courant de phase de la phase d'en- taken from the phase current of the phase of
roulement en début de commutation ou en fin de commu- at the beginning of commutation or at the end of
tation, le signal de valeur de consigne doit être adapté de façon correspondante et est réalisé par tation, the setpoint signal must be adapted correspondingly and is implemented by
charge ou décharge du condensateur. charging or discharging the capacitor.
La comparaison entre la valeur de consigne The comparison between the set point
et la valeur réelle s'effectue, conformément à une au- and the actual value is effected in accordance with a
tre forme de réalisation de l'invention, par l'inter- embodiment of the invention, through the
médiaire d'un comparateur, qui délivre une impulsion de commutation lorsque le signal de valeur de consigne a comparator, which delivers a switching pulse when the setpoint signal
dépasse le signal de valeur réelle Si pendant le pro- exceeds the actual value signal If during the pro-
cessus de commutation, le commutateur associé à la switching, the switch associated with the
phase d'enroulement en fin de commutation est synchro- winding phase at the end of switching is synchronized
nisé, alors, selon une autre forme de réalisation de l'invention, les impulsions de commande sont fournies nized, then, according to another embodiment of the invention, the control pulses are provided
par l'intermédiaire d'une porte OU à l'entrée de com- through an OR gate at the com entry
mande du commutateur L'autre entrée de la porte OU reçoit le signal de commutation rectangulaire associé Switching the other input of the OR gate receives the associated rectangular switching signal
au commutateur et produit par la logique de commuta- to the switch and produced by the switching logic
tion Grâce aux impulsions de commutation du compara- Thanks to the switching pulses of the comparator
teur, la commande du commutateur en fin de commutation est alors prolongée temporairement au-delà du signal the switch at the end of switching is temporarily extended beyond the
de commutation produit par la logique de commutation. switching generated by the switching logic.
Pendant cette prolongation dans le temps, le commuta- During this extension in time, the commutation
teur associé à la phase d'enroulement en début de com- associated with the winding phase at the beginning of com-
mutation est complètement commandé. mutation is completely controlled.
Le signal d'activation pour le comparateur il est, selon une forme de réalisation de l'invention, dérivé du flanc positif du signal de commutation pour la commande de commutation du commutateur électronique associé De la même façon, le flanc négatif isochrone du signal de commutation peut également être utilisé. According to one embodiment of the invention, the activation signal for the comparator is derived from the positive edge of the switching signal for the switching control of the associated electronic switch. In the same way, the negative isochronous edge of the signal of switching can also be used.
Les mêmes flancs des signaux de commutation sont éga- The same flanks of the switching signals are also
lement utilisés pour déclencher la charge ou bien la used to trigger the charge or the
décharge du condensateur engendrant le signal de va- capacitor discharge generating the voltage signal
leur de consigne, car la génération du signal de va- their setpoint, since the generation of the signal of
leur de consigne doit être synchronisée avec le pro- their setpoint must be synchronized with the
cessus de commutation.switching process.
L'invention va être exposée plus en détail The invention will be explained in more detail
dans la description ci-après, à l'aide d'un exemple de in the description below, using an example of
réalisation représenté sur les dessins ci-joints. embodiment shown in the accompanying drawings.
la figure 1 est un schéma d'un agencement Figure 1 is a diagram of an arrangement
de circuit pour exploiter sur un réseau à tension con- circuit to operate on a network with voltage con-
tinue, un moteur synchrone triphasé avec commutation électronique (moteur EC), tinue, a three-phase synchronous motor with electronic commutation (EC motor),
la figure 2 est une représentation détail- FIG. 2 is a detailed representation of
lée du détail II dans le schéma de la figure 1, la figure 3 montre sous forme de tableau detail II in the diagram of Figure 1, Figure 3 shows in tabular form
l'ensemble de-l'évolution de la commutation avec l'as- the whole of the evolution of the commutation with the
sociation des signaux de commutation et des signaux de valeur réelle, la figure 4 est un diagramme des signaux de commutation produits par une logique de commutation sociation of switching signals and real value signals, Figure 4 is a diagram of the switching signals produced by a switching logic
dans l'agencement de circuit de la figure 1. in the circuit arrangement of Figure 1.
Dans le schéma représenté sur la figure 1, la référence 10 désigne le bobinage d'induit triphasé du moteur synchrone, dont les phases d'enroulement u, In the diagram shown in FIG. 1, reference numeral 10 denotes the three-phase armature winding of the synchronous motor, whose winding phases u,
v, w, sont logées dans le stator du moteur synchrone. v, w, are housed in the stator of the synchronous motor.
On a renoncé à la représentation d'un rotor, par exem- We have given up the representation of a rotor, for example
ple bipolaire, équipé de préférence, d'aimants perma- bipolar, preferably equipped with permanent magnets
nents et qui tourne dans le stator du moteur synchrone ou bien autour de ce stator Les phases d'enroulement ut v, W sont à une extrémité rassemblées en un point and winding in the stator of the synchronous motor or around this stator The winding phases ut v, W are at one end gathered at one point
neutre, tandis que leurs autres extrémités sont rac- neutral, while their other ends are connected
cordées à un dispositif de commutation 11 Ce disposi- corded to a switching device 11 This arrangement
tif de commutation 11 est constitué de six transistors de puissance Tl à T 6 qui sont rassemblés pour consti- tuer un couplage redresseur en pont triphasé à deux voies Deux transistors Ti, T 4 ou bien T 2, T 5 ou bien The switching circuit 11 consists of six power transistors T1 to T6 which are combined to form a two-way three-phase bridge rectifying coupling. Two transistors Ti, T 4 or else T 2, T 5 or
T 3, T 6 sont respectivement branchés en série Le bran- T 3, T 6 are connected in series respectively.
chement en parallèle des trois branchements en série in parallel with the three serial connections
des transistors Tl à T 6 est susceptible d'être raccor- transistors T1 to T 6 may be connected
dé par l'intermédiaire d'un commutateur de réseau 12 à la tension continue désignée par "+" d'un réseau à tension continue Les extrémités libres des phases d'enroulement u, v, W sont respectivement raccordées à un des rabots parallèles des transistors Ti à T 6, et by means of a network switch 12 to the DC voltage designated by "+" of a DC voltage network The free ends of the winding phases u, v, W are respectively connected to one of the parallel planes of transistors Ti to T 6, and
ceci sur les liaisons de jonction qui relient respec- this on the connecting links which connect
tivement ensemble les transistors placés l'un derrière tively together the transistors placed one behind
l'autre Tl, T 4 ou bien T 2, T 5 ou bien T 3, T 6. the other T1, T4 or T 2, T 5 or T 3, T 6.
Les entrées de commande des transistors Tl à The control inputs of transistors T1 to
T 6 sont raccordées par l'intermédiaire d'amplifica- T 6 are connected via amplifiers
teurs Vi à V 6 aux sorties d'une logique de commutation Vi to V 6 at the outputs of a switching logic
13 Cette logique de commutation 13 qui peut être ré- 13 This switching logic 13 which can be reset
alisée, par exemple, comme décrit dans le document DE 42 819 Ai, engendre sur ses six sorties, en accord avec la position de rotation du rotor, des signaux de commutation Si à 56 qui ouvrent respectivement les For example, as described in DE 42 819 A1, it generates on its six outputs, in accordance with the rotational position of the rotor, switching signals Si at 56 which respectively open the
transistors Tl à T 6 pendant la durée de leur applica- transistors T1 to T6 for the duration of their application.
tion à l'entrée de commande de ceux-ci, de sorte que dans les phases d'enroulement associées u, v, W, il the control input of these, so that in the associated winding phases u, v, W,
apparait un courant de phases correspondant L'évolu- a corresponding phase current appears.
tion dans le temps des signaux de commutation Si à 56 in time of the switching signals Si to 56
aux sorties de la logique de commutation 13, est re- at the outputs of the switching logic 13, is
présentée en trait continu sur la figure 4 On peut voir que le flanc tombant du signal de commutation pour le transistor conduisant momentanément le courant et le flanc montant du signal de commutation pour le transistor conduisant le courant immédiatement après, shown in solid lines in FIG. 4 It can be seen that the falling edge of the switching signal for the transistor momentarily conducting the current and the rising edge of the switching signal for the transistor conducting the current immediately after,
sont isochrones.are isochronous.
Pour obtenir une commutation "douce" du mo- To obtain a "soft" switching of the
teur EC avec les avantages que représente la réduction du bruit et l'élimination des pointes du courant de commutation, les signaux de commutation Si à 56 de la logique de commutation 13 sont modifiés au moyen d'un circuit de commande 14, de façon que les deux signaux de commutation pour les transistors Tl, T 2, ou bien T 2, T 3, ou bien T 3, Tl et de façon correspondante, T 4, T 5 ou bien T 5, T 6 ou bien T 6, T 4 associés aux deux phases d'enroulement respectivement commutantes u, v, With the advantages of reducing the noise and eliminating the peaks of the switching current, the switching signals Si to 56 of the switching logic 13 are modified by means of a control circuit 14, so that the two switching signals for the transistors T1, T 2, or T 2, T 3, or T 3, T 1 and correspondingly, T 4, T 5 or T 5, T 6 or T 6, T 4 associated with the two winding phases respectively switching u, v,
* ou bien v, w, ou bien w, u, se chevauchent temporaire-* or v, w, or w, u, overlap temporarily-
ment et un des deux signaux de commutation est syn- and one of the two switching signals is
chronisé dans la zone de chevauchement A t de façon que la valeur moyenne du courant de phase Iu ou bien Iv ou bien I, croisse dans la phase d'enroulement en timed in the overlap area A t so that the average value of the phase current Iu or Iv or I, increases in the winding phase in
début de commutation u, v, W et décroisse dans la pha- start of switching u, v, W and decreases in phasing
se d'enroulement en fin de commutation v, w, u, et winding up at the end of switching v, w, u, and
ceci de façon correspondante, dans ce cas, à l'évolu- this in a corresponding way, in this case, to the evolution
tion d'une fonction e Le chevauchement des signaux de commutation Si à 56 est la synchronisation de l'un des a function e The overlap of the switching signals If at 56 is the synchronization of one of the
signaux respectif de commutation dans la zone de che- respective switching signals in the area of
vauchement temporaire A t, est représentée en tirets sur la figure 4 Le chevauchement est ici obtenu par un prolongement temporaire du signal de commutation Temporary overlap At t, is shown in dashed lines in FIG. 4 The overlap is here obtained by a temporary extension of the switching signal.
pour les transistors Ti à T 6 associés aux phases d'en- for the transistors Ti to T 6 associated with the phases of
roulement respectivement en fin de commutation u, v, rolling respectively at the end of switching u, v,
w La synchronisation du signal de commutation corres- w The synchronization of the switching signal corresponds to
pondant est obtenue de façon simple à partir de la comparaison d'un signal de valeur réelle correspondant à l'évolution de la valeur réelle du courant de phase Iul, Iv, Iw, dans au moins une des phases commutantes is obtained in a simple manner from the comparison of a real value signal corresponding to the evolution of the real value of the phase current Iul, Iv, Iw, in at least one of the switching phases
ut v, w, avec un signal de valeur de consigne corres- ut v, w, with a corresponding setpoint signal
pondant à l'évolution souhaitée de la valeur de consi- the desired evolution of the valuation value of
gne du courant de phases La fin du chevauchement a lieu lorsque le signal de valeur de consigne atteint une valeur prédéfinie désignée ci-après sous le terme de tension prédéfinie. phase current gne The end of the overlap occurs when the setpoint signal reaches a predefined value hereinafter referred to as the preset voltage.
De façon plus détaillée, le circuit de com- In more detail, the commu-
mande 14 comporte six comparateurs Kl à K 6, dont les Mande 14 comprises six comparators K1 to K6, whose
sorties sont couplées par l'intermédiaire respective- outputs are coupled via the respective
ment d'une porte OU OR 1 à OR 6 sur la liaison de jonc- from a door OR OR 1 to OR 6 on the connection of
tion entre les sorties de la logique de commutation 13 et les entrées des amplificateurs Vl à V 6 L'une des entrées des portes OU O Ri à OR 6 est alors reliée avec respectivement une sortie de la logique de commutation 13, tandis que les autres entrées des portes OU O Ri à between the outputs of the switching logic 13 and the inputs of the amplifiers V1 to V6, one of the inputs of the gates OR0R1 to OR6 is then connected to an output of the switching logic 13 respectively, while the others door entrances OR O Ri to
OR 6 sont reliées respectivement à une sortie des com- OR 6 are respectively connected to an output of the com-
parateurs Kl à K 6 Les sorties des portes OU O Ri à OR 6 K to K 6 outfeeds OU O R to OR 6 outlets
sont respectivement amenées aux entrées des amplifica- are respectively fed to the inputs of the amplifiers
teurs Vl à V 6, dont les sorties sont reliées aux bases Vl to V 6, whose outputs are connected to the basics
des transistors associés Tl à T 6 Dans chaque compara- associated transistors T1 to T 6 In each comparator
teur Kl à K 6 il est procédé à une comparaison du si- Kl to K 6 a comparison is made between
gnal de valeur réelle, qui est obtenue à partir du real value, which is obtained from the
courant de phases I,, Iv, Iw d'une des phases d'enrou- phase current I, Iv, Iw of one of the winding phases
lement u, v, w, participant au processus de commuta- u, v, w, participant in the switching process
tion, avec le signal de valeur de consigne Si le si- tion, with the setpoint signal.
gnal de valeur de consigne dépasse le signal de valeur réelle, il apparait alors à la sortie du comparateur setpoint value exceeds the actual value signal, it then appears at the output of the comparator
Kl à K 6, une impulsion de commutation qui, par l'in- K1 to K6, a switching pulse which, by
termédiaire de la porte OU OR 1 à OR 6 et des amplifica- door OR OR 1 to OR 6 and amplifiers
teurs Vl à V 6, est amenée au transistor correspondant Tl à T 6 Ces impulsions de commutation se traduisent par une prolongation synchronisée de la durée de mise V1 to V6, is fed to the corresponding transistor T1 to T6. These switching pulses result in a synchronized extension of the duration of
en circuit du transistor correspondant Tl à T 6. in circuit of the corresponding transistor T1 to T 6.
Pour obtenir les signaux de valeur réelle, sur chaque phase d'enroulement u, v, w, du bobinage d'induit 10, est branchée une résistance de mesure 15 sur laquelle apparait une tension de mesure Uu, U, et U, lorsque la phase d'enroulement considérée u, v, w est parcourue par le courant La tension de mesure Uu In order to obtain the actual value signals, on each winding phase u, v, w, of the armature winding 10, a measurement resistor 15 is connected on which a measurement voltage Uu, U, and U appears when the winding phase considered u, v, w is traversed by the current The measuring voltage Uu
est appliquée, d'une part, à l'amplificateur de ten- is applied, on the one hand, to the voltage amplifier
sion MV 1 et, d'autre part, en étant inversée, à l'am- plificateur de tension MV 4 De façon correspondante, MV 1 and on the other hand, being inverted, to the MV voltage amplifier 4 correspondingly,
la tension de mesure U, est appliquée aux amplifica- the measurement voltage U is applied to the amplifiers
teurs de mesure MV 2 et MV 5 et la tension de mesure U. MV 2 and MV 5 measuring probes and measuring voltage U.
est appliquée aux amplificateurs de mesure MV 3 et MV 6. is applied to MV 3 and MV 6 measurement amplifiers.
Les sorties des amplificateurs de mesure MV 1 à MV 6 The outputs of the MV 1 to MV 6 signal amplifiers
sont reliées en association correcte par l'intermé- are connected in correct association through
diaire d'une unité d'association 16, à l'une des en- of an association unit 16, to one of the
trées des comparateurs Kl à K 6 L'unité d'association comparators K1 to K6 The association unit
16 et sa liaison en successions correctes avec les am- 16 and its connection in correct inheritance with the
plificateurs de mesure MV 1 à MV 6 et les comparateurs measuring plifiers MV 1 to MV 6 and comparators
Ki à K 6 sont représentées en détail sur la figure 2. K 1 to K 6 are shown in detail in FIG.
Le signal de valeur de consigne pour les The setpoint signal for the
comparateurs Ki à K 6 est prélevé à partir d'un conden- comparators Ki to K6 is taken from a condenser
sateur 17, qui est rechargé au début de chaque proces- 17, which is reloaded at the beginning of each
sus de commutation La tension de charge pour le con- switching voltage The charging voltage for the con-
densateur 17 est alors asservie au courant de charge dans le bobinage d'induit 10, c'est-à-dire à la somme densifier 17 is then slaved to the charging current in the armature winding 10, that is to say to the sum
des courants de phases respectifs Iu, Iv, Iw, une ré- respective phase currents Iu, Iv, Iw, a resistor
sistance 18 étant disposée à cet effet entre les sor- 18 being arranged for this purpose between
ties des transistors T 4 à T 6 et le potentiel zéro de transistors T 4 to T 6 and the zero potential of
la tension continue, la chute de tension de cette ré- sistance étant appliquée à un amplificateur 19 La tension de sortie de cet the DC voltage, the voltage drop of this resistor being applied to an amplifier 19 The output voltage of this
amplificateur 19 constitue la tension de charge pour le condensateur 17, la sortie de l'amplificateur 19 étant, à cet effet, raccordée au condensateur 17 par l'intermédiaire d'un transistor de charge 20 et d'une résistance 21 Un branchement en amplifier 19 constitutes the charging voltage for the capacitor 17, the output of the amplifier 19 being, for this purpose, connected to the capacitor 17 via a load transistor 20 and a resistor 21.
série d'une résistance 22 et d'un transistor de dé- series of a resistor 22 and a transistor transistor.
charge 23, branchement qui est monté en parallèle sur load 23, which is connected in parallel on
le condensateur 17, assure la décharge rapide du con- the capacitor 17, ensures the rapid discharge of the con-
densateur 17 après la fin du processus de charge La tension prédéfinie est prélevée sur un diviseur de tension constitué par les résistances 24 et 25 qui est branché en parallèle sur la sortie de l'amplificateur 19 Un comparateur 26 compare la tension sur le con- densateur 17 à la tension prédéfinie et émet un signal de sortie dès que la tension du condensateur atteint After the end of the charging process, the voltage 17 is taken from a voltage divider constituted by the resistors 24 and 25 which is connected in parallel to the output of the amplifier 19. A comparator 26 compares the voltage on the capacitor. 17 at the preset voltage and emits an output signal as soon as the capacitor voltage reaches
ou bien dépasse la tension prédéfinie. or exceeds the preset voltage.
La commande du processus de décharge et de The control of the discharge process and
décharge du condensateur 17 est assurée par une bascu- discharge of the capacitor 17 is ensured by a
le électronique RS 27 fonctionnant par transition La sortie Q de la bascule 27 est reliée à la base du transistor de charge 20 et la sortie Q est reliée à la base du transistor de décharge 23, tandis que l'entrée de remise à l'état initial R est raccordée à la sortie the RS 27 electronics operating by transition The Q output of the flip-flop 27 is connected to the base of the load transistor 20 and the Q output is connected to the base of the discharge transistor 23, while the reset input is initial R is connected to the output
du comparateur 26 Les sorties de la logique de commu- of the comparator 26 The outputs of the logic of
tation 13 sont reliées par l'intermédiaire de redres- tation 13 are connected through redres-
seurs 28 et de condensateurs 32 à une résistance 29 28 and capacitors 32 to a resistor 29
qui, de son côté, est au potentiel zéro Des résistan- which, in turn, is at zero potential Resistance
ces 33 assurent la décharge des condensateurs 32 La chute de tension sur la résistance 29 est appliquée en tant qu'impulsion de commutation à la bascule 27 La bascule 27 est positionnée par chaque flanc positif (montant) d'un signal de commutation Si à 56, grâce à these 33 discharge the capacitors 32 The voltage drop on the resistor 29 is applied as a switching pulse to the flip-flop 27 The flip-flop 27 is positioned by each positive side (amount) of a switching signal Si to 56 , thanks to
quoi sa sortie Q prend la logique H Avec chaque im- what its output Q takes the logic H With each im-
pulsion de commutation à la sortie du comparateur 26, la bascule 27 est remise à l'état initial, grâce à switching pulse at the output of the comparator 26, the latch 27 is reset, thanks to
quoi sa sortie Q passe à la logique H De façon cor- what its Q output goes to logic H Correctly
respondante, le transistor de charge 20, ou bien le corresponding, the load transistor 20, or the
transistor de décharge 23, est commandé et le conden- discharge transistor 23, is controlled and the conden-
sateur 17 est chargé ou déchargé La tension de charge du condensateur 17 est amenée, par l'intermédiaire de 17 is charged or discharged. The charging voltage of the capacitor 17 is supplied via
l'entrée 30 à l'unité d'association 16 et elle est ap- entry 30 to the association unit 16 and is
pliquée par celle-ci au comparateur Kl à K 6 devant pleaded by it to the comparator Kl to K 6 in front
être respectivement activé.to be activated respectively.
L'unité d'association 16 qui assure la sé- The association unit 16 which ensures the se-
lection correcte d'un des comparateurs 11 à K 6 de fa- correct selection of one of the comparators 11 to K 6 of
çon correspondante aux phases d'enroulement u, v, w, respectivement commutantes, et qui est représentée symboliquement sur la figure 2 par six commutateurs double, est commandée par les signaux de commutation corresponding to the respective winding phases u, v, w, which is symbolically represented in FIG. 2 by six double switches, is controlled by the switching signals
Si à 56 Pendant la durée du signal de commande inter- If at 56 For the duration of the international control signal
venant Si à 56, le double commutateur correspondant est fermé et le comparateur associé K 1 à K 6 reçoit le signal de valeur de consigne et le signal de valeur réelle L'association des comparateurs Kl à K 6 aux transistors Tl à T 6 est alors telle, que pendant le If at 56, the corresponding double switch is closed and the associated comparator K 1 to K 6 receives the target value signal and the actual value signal The combination of the comparators K1 to K6 to the transistors T1 to T6 is then such that during the
processus de commutation, est respectivement prolon- switching process is respectively prolonged
gée, par les impulsions de commutation du comparateur K 1 à K 6 associé, la durée d'ouverture de celui des by the switching pulses of the comparator K 1 to K 6 associated, the duration of opening of the
transistors Tl à T 6 qui est associé à la phase d'en- transistors Tl to T 6 which is associated with the phase of
roulement u, v, w, respectivement en fin de commuta- rolling u, v, w, respectively at the end of commuta-
tion Le signal de valeur réelle amené à ce compara- The actual value signal brought to this comparator
teur K 1 à K 6, à partir de l'unité d'association 16, est obtenu à partir du courant de phases Iu, Iv, I, de l'autre phase d'enroulement u, v, w, participant au processus de commutation L'association des signaux de commutation Si à 56 aux transistors commutants Tl à T 6 et les signaux de valeur réelle utilisés Uu, U,, UW K 1 to K 6, starting from the association unit 16, is obtained from the phase current Iu, Iv, I, of the other winding phase u, v, w, participating in the process of switching The combination of switching signals Si to 56 to switching transistors T1 to T6 and the actual value signals used Uu, U ,, UW
sont reportés sur la figure 3 sous forme de tableau. are shown in Figure 3 in tabular form.
Si, par exemple, les transistors T 3 et T 5 sont momentanément parcourus par le courant, de sorte If, for example, the transistors T 3 and T 5 are momentarily traversed by the current, so
que les courants de phases I, et -Iv circulent à tra- that the currents of phases I, and -Iv circulate through
vers les phases d'enroulement w, v, alors le transis- towards the winding phases w, v, then the
tor Tl est commandé à l'ouverture par le flanc montant du signal de commutation Si et le comparateur K 3 est tor T1 is controlled at the opening by the rising edge of the switching signal Si and the comparator K 3 is
relié à l'amplificateur de tension de mesure MV 1. connected to the measuring voltage amplifier MV 1.
L'amplificateur de tension de mesure MV 1 délivre un signal de valeur réelle dérivé de la tension de mesure U,, et qui constitue une mesure pour le courant de The measuring voltage amplifier MV 1 delivers a signal of real value derived from the measurement voltage U ,, and which constitutes a measurement for the current of
phases I, circulant dans la phase d'enroulement u as- phase I, circulating in the winding phase u as-
sociée au transistor Tl Avec le flanc montant du si- associated with the transistor Tl With the rising edge of the
gnal de commutation Si, la bascule 27 est positionnée, grâce à quoi le transistor de charge 20 est ouvert et le condensateur 17 est chargé La tension du condensa- If the flip-flop 27 is positioned, whereby the load transistor 20 is open and the capacitor 17 is loaded, the voltage of the capacitor
teur augmentant selon une fonction ( 1 e-t/T) est ap- increasing by one function (1 e-t / T) is
pliquée, par l'intermédiaire du commutateur double plicated, through the double switch
fermé, au comparateur K 3 Si le signal de valeur réel- closed to the comparator K 3 If the signal of real value
le dépasse le signal de valeur de consigne, une impul- exceeds the set point signal, an impulse
sion de commutation arrive alors par l'intermédiaire switching voltage then arrives via
de la porte OU OR 3 au transistor T 3, grâce à quoi ce- from the gate OR OR 3 to the transistor T 3, thanks to which this
lui-ci est ouvert pour la durée de l'impulsion de com- it is open for the duration of the commu-
mutation malgré la suppression du signal de commuta- mutation despite the suppression of the switching
tion 53 Par suite de l'ouverture du transistor T 3, le signal de valeur réelle va à nouveau passer au-dessous As a result of the opening of the transistor T 3, the actual value signal will again pass below
du signal de valeur de consigne, à l'impulsion de com- from the setpoint signal, to the com-
mutation, sur le transistor T 3 est supprimé Ce pro- mutation, on transistor T 3 is deleted.
cessus se répète jusqu'à ce que le courant de phases cessus repeats until the phase current
iu dans la phase en début de commutation u, ait at- iu in the early phase of switching u, have
teint sa valeur finale, et que le courant de phases I, dans la phase d'enroulement W en fin de commutation, ait décru jusqu'à zéro Comme le signal de valeur réelle est asservi au signal de valeur de consigne, l'augmentation du courant de phases Iu dans la phase its final value, and that the phase current I, in the winding phase W at the end of switching, has decreased to zero As the actual value signal is slaved to the setpoint signal, the increase in Iu phase current in the phase
d'enroulement en début de commutation u et la décrois- winding up at the beginning of switching u and decreasing
sance du courant de phases I dans la phase d'enroule- phase I current in the winding phase.
ment en fin de commutation w s'effectue en moyenne selon une fonction e telle qu'elle est prédéfinie par le processus de charge du condensateur 17 A la fin du processus de commutation, les phases d'enroulement u et v sont désormais parcourues par les courants de At the end of the switching operation w is effected on average according to a function e as predefined by the charging process of the capacitor 17. At the end of the switching process, the winding phases u and v are now traversed by the currents of
phases I et -Iv Le processus de commutation est ter- phase I and -Iv The switching process is ter-
miné dès que la tension sur le condensateur 17 dépasse la tension prédéfinie par le diviseur de tension 24, 25 L'impulsion de commutation ainsi obtenue à partir du comparateur 26, remet à son état initial la bascule As soon as the voltage on the capacitor 17 exceeds the voltage preset by the voltage divider 24, the switching pulse thus obtained from the comparator 26 resets the flip-flop
27, grâce à quoi le transistor de décharge 23 est com- 27, whereby the discharge transistor 23 is
mandé à l'ouverture par l'intermédiaire de la sortie Q de la bascule 27 Le condensateur 17 est complètement déchargé avant même que le signal de commutation sui- The capacitor 17 is completely discharged even before the switching signal is followed by the opening Q via the Q output of flip-flop 27.
vant 56 apparaisse à la sortie de la logique de commu- 56 appears at the output of the communication logic.
tation 13.tation 13.
Le processus de commutation suivant se dé- The following switching process is
roule lors de l'apparition du flanc montant du signal rolls during the appearance of the rising edge of the signal
de commutation 56 A ce processus de commutation par- At this switching process,
ticipent les transistors T 5 et T 6 et, de façon corres- the transistors T 5 and T 6 and correspondingly
pondante, les phases d'enroulement v et w Avec l'ap- the winding phases v and w With the ap-
parition du flanc positif du signal de commutation 56, switching off the positive edge of the switching signal 56,
le comparateur K 5 est relié à l'amplificateur de mesu- comparator K 5 is connected to the measuring amplifier
re MV 6 Simultanément, le processus de charge du con- At the same time, the process of loading the con-
densateur 17 est à nouveau démarré par l'intermédiaire de la bascule 27 Grâce aux impulsions de commutation the denser 17 is again started via the flip-flop 27 With the switching pulses
apparaissant désormais de la même façon que précédem- now appearing in the same way as
ment décrit à la sortie du comparateur K 5, le transis- described at the output of the comparator K 5, the transistor
tor T 5 est commandé à l'ouverture de façon synchroni- tor T 5 is controlled at the opening synchronously
sée, malgré la suppression de son signal de commuta- despite the removal of its switching signal.
tion 55, grâce à quoi le courant de phases -Iv dans la phase d'enroulement v décroît jusqu'à zéro selon une fonction e, tandis que le courant de phases -Il, dans la phase d'enroulement w, croît de zéro à sa valeur 55, whereby the phase current -Iv in the winding phase v decreases to zero according to a function e, while the phase current -I1, in the winding phase w, increases from zero to his value
finale selon une fonction e Le processus de commuta- final according to a function e The process of switching
tion est à nouveau terminé lorsque la tension finale prédéfinie du condensateur 17 est obtenue Les phases d'enroulement parcourues par le courant sont désormais les phases d'enroulement u et W avec les courants de phases Iu et -I, Les autres processus de commutation When the predetermined final voltage of the capacitor 17 is obtained, the winding phases are traversed by the current and are now the winding phases u and W with the phase currents Iu and -I. The other switching processes
peuvent être facilement suivis à l'aide de la repré- can be easily followed with the help of
sentation par tableau de la figure 3. by table in Figure 3.
Dans le cas d'un moteur EC commandé, la vi- In the case of a controlled EC engine, the
tesse de rotation peut être commandée par modification rotation speed can be controlled by modification
du courant de charge A cet effet, le courant de pha- For this purpose, the current of
ses est modifié par synchronisation des transistors Tl, T 2, T 3 ou des transistors T 4, T 5, T 6 pendant leur phase de commande Dans l'agencement de circuit ici décrit, il est prévu à cet effet, entre les portes OU OR 4 à OR 6 et l'amplificateur V 4 à V 6, respectivement its is modified by synchronization of the transistors T1, T 2, T 3 or transistors T 4, T 5, T 6 during their control phase In the circuit arrangement described here, it is provided for this purpose between the OR gates. OR 4 to OR 6 and the amplifier V 4 to V 6, respectively
une porte logique ET 31, qui est commandée par des im- an AND gate 31, which is controlled by
pulsions de commande d'une fréquence prédéfinie Par modification de la durée relative de mise en circuit de ce signal de fréquence, le courant de charge peut être influencé En variante, les portes ET 31 peuvent également être disposées entre les portes OU O Ri et With a change in the relative duration of this frequency signal, the charging current can be influenced. In a variant, the AND gates 31 can also be arranged between the OR OR g and the OR gates.
OR 3 et les amplificateurs Vl à V 3. OR 3 and the amplifiers Vl to V 3.
L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation précédemment décrit C'est ainsi que dans l'agencement de circuit selon la figure 1, les six comparateurs Kl à K 6 peuvent être remplacés par un comparateur unique, qui sera respectivement relié par des multiplexeurs appropriés aux portes OU OR 1 à OR 6 concernées et aux amplificateurs de mesure concernés MV 1 et MV 6 Le signal de valeur de consigne peut avoir une évolution quelconque, par exemple aussi une augmentation ou une décroissance linéaire Le signal de valeur réelle peut, lorsqu'il est capté avec une résistance de mesure dans les phases d'enroulement u, The invention is not limited to the embodiment previously described. Thus, in the circuit arrangement according to FIG. 1, the six comparators K1 to K6 can be replaced by a single comparator, which will be respectively connected by appropriate multiplexers to the OR gates OR 1 to OR 6 concerned and to the concerned measurement amplifiers MV 1 and MV 6 The desired value signal may have any evolution, for example also a linear increase or decrease The value signal actual can, when picked up with a measuring resistor in the winding phases u,
v, w, être également prélevé sur l'autre des deux pha- v, w, also be taken from the other of the two
ses d'enroulement participant au processus de commuta- its winding elements participating in the process of
tion, c'est-à-dire sur la phase d'enroulement u, v, w tion, that is to say on the winding phase u, v, w
qui est associée aux transistors synchronisés Tl à T 6. which is associated with the synchronized transistors T1 to T 6.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, la tension de mesu- In the example of FIGS. 1 and 2, the measurement voltage
re U, pourrait être également appliquée par exemple au comparateur Ki, la tension de mesure Uu au comparateur K 2 et la tension de mesure Uv au comparateur K 3, etc La tension de mesure peut également être prélevée sur la chute de tension des commutateurs de puissance Tl à T 6 pouvant être réalisés par exemple sous la forme de transistors bipolaires ou bien sous la forme de transistors MOSFET ou SENSEFET Dans ce cas, il est appel à la chute de tension sur le trans- istor qui n'est pas synchronisé pendant le processus re U, could also be applied for example to the comparator Ki, the measuring voltage Uu to the comparator K 2 and the measuring voltage Uv to the comparator K 3, etc. The measuring voltage can also be taken from the voltage drop of the switches of power Tl to T 6 can be made for example in the form of bipolar transistors or in the form of MOSFET or SENSEFET transistors In this case, it is called the voltage drop on the transistors which is not synchronized during the process
de commutation.of commutation.
Au lieu d'obtenir les impulsions de commuta- Instead of getting the switching impulses
tion par comparaison d'un signal de valeur de consigne by comparing a setpoint signal
et d'un signal de valeur réelle au moyen d'un compara- and a signal of real value by means of a comparison
teur, il peut être prévu pour la zone de chevauchement it can be provided for the area of overlap
également des impulsions de commutation avec une fré- also switching pulses with a frequency of
quence de synchronisation fixe et une durée de mise en circuit variable Cette fréquence de synchronisation est de préférence synchronisée avec la fréquence de This synchronization frequency is preferably synchronized with the frequency of the synchronization.
synchronisation pour la commande de la vitesse de ro- synchronization for controlling the speed of rotation
tation du moteur EC.EC motor.
En variante, par rapport à la synchronisa- As a variant, with respect to the synchronization
tion du signal de commande s'effectuant dans l'agence- tion of the control signal being effected in the
ment de circuit selon la figure 1 pour le transistor en fin de commutation dans la zone de chevauchement temporaire A t des signaux de commande, le signal de commande peut également être synchronisé pour le transistor en début de commutation Dans ce cas, le circuit circuit according to FIG. 1 for the transistor at the end of switching in the temporary overlap zone A t of the control signals, the control signal can also be synchronized for the transistor at the beginning of switching. In this case, the
signal de commutation du transistor en fin de commuta- switching signal of the transistor at the end of
tion doit être prolongé de la zone de chevauchement D t Il est également possible de synchroniser les must be extended from the overlap area D t It is also possible to synchronize
deux transistors participant à la commutation. two transistors involved in switching.
Si le point neutre du dispositif d'induit 10 est sorti et mis au potentiel zéro par l'intermédiaire de la résistance 18, les transistors T 4 à T 6 peuvent If the neutral point of the armature device 10 is taken out and set to zero potential by means of the resistor 18, the transistors T 4 to T 6 can
alors être supprimés.then be deleted.
Le circuit de commande pour la synchronisa- The control circuit for synchronizing
tion de la commutation peut être rassemblé avec la lo- switching can be brought together with the
gique de commutation pour constituer une unité inté- switching mechanism to form an integral unit
grale Le circuit de commande 14 fonctionne indépen- The control circuit 14 operates independently
damment du type de production des signaux de commuta- the type of production of the switching signals
tion par la logique de commutation 13. by switching logic 13.
Le signal de valeur de consigne peut égale- The setpoint signal can also
ment être dérivé du processus de décharge du condensa teur 17 Dans ce cas, la sortie Q de la bascule 27 est reliée à la base du transistor de décharge 23, et la sortie Q est reliée à la base du transistor de charge Le transistor de décharge 23 est alors commandé à l'ouverture par les flancs des signaux de commande Si à 56 Le signal de valeur de consigne prélevé à partir In this case, the Q output of the flip-flop 27 is connected to the base of the discharge transistor 23, and the Q output is connected to the base of the charge transistor. 23 is then commanded to open by the sides of the control signals Si to 56 The set value signal taken from
de la tension du condensateur a alors l'évolution d'u- of the capacitor voltage then has the evolution of u-
ne fonction e-t/T Le transistor de décharge 23 est does function e-t / T discharge transistor 23 is
bloqué, et donc le processus de décharge du condensa- blocked, and thus the process of discharging the condensa-
teur 17 est stoppé lorsque la tension du condensateur 17 is stopped when the capacitor voltage
passe en-dessous de la tension prédéfinie. goes below the preset voltage.
L'invention peut également être mise en oeu- The invention can also be implemented
vre pour des moteurs avec un autre nombre de phases ou bien un autre branchement de phases, par exemple un for engines with another number of phases or else another phase connection, for example a
branchement en triangle.triangle connection.
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