FR2841064A1 - Appareil de commande de convertisseur d'energie et son procede de commande - Google Patents
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Abstract
Une intensité du courant qui n'entraîne pas de génération d'énergie électrique est délivrée à un enroulement d'excitation (r) et une tension induite est mesurée. Une position d'un élément mobile (R) est déterminée à partir de la tension induite mesurée. En plus de la position ainsi déterminée de l'élément mobile (R), une position de l'élément mobile (R) mesurée sur une base différente est utilisée pour mesurer une erreur se rapportant à la position de l'élément mobile (R).
Description
(des) fir(s) conducteur(s) (53).
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APPAREIL DE COMMANDE DE CONVERTISSEUR D'ENERGIE ET SON
PROCEDE DE COMMANDE
La presente invention se rapporte a un appareil de S commande pour commander un convertisseur d'energie, tels que des moteurs electriques qui convertissent l'energie
electrique en energie cinetique, incluant des moteurs rota-
tifs dont lielement mobile est un rotor qui subit un mouve-
ment rotatif, et des moteurs lineaires dont l 'clement mo bile est un element coulissant qui subit un mouvement lineaire, ou des generateurs qui convertissent l'energie cinetique en energie electrique par rotation ou deplacement diun element mobile, et se rapporte egalement a son procede
de commande.
La FIG. 10 illustre le principe dun moteur a courant alternatif a deux pOles (moteur synchrone). Ce dessin il lustre de maniere simplifiee un moteur du type a champ tournant dans lequel un enroulement diinduit est dispose sur un element fixe (stator) et un enroulement d' excitation
est dispose sur un element mobile (rotor). Le moteur elec-
trique presentant cette structure est appele moteur du type
a champ tournant. A l 'oppose, un moteur electrique presen-
tant une structure dans laquelle un enroulement d'excita-
tion est dispose sur le c8te element fixe et un enroulement d'induit est dispose sur le cSte rotor est appele moteur du type a induit tournant. En general, les moteurs du type a
champ tournant vent dune structure plus simple que les mo-
teurs du type a induit tournant et les moteurs du type a champ tournant demandent une tension et un courant d'exci tation plus faibles que ccux des moteurs du type a induit
tournant. En consequence, les moteurs du type a champ tour-
nant vent le plus souvent employee. Lorsque l'enroulement
d'excitation dispose sur le rotor est excite, le rotor de-
vient un aimant electrique et tourne de maniere synchrone
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avec l es champs magnet iques tournants produit s par des cou-
rants alternatifs triphases delivres au cote element fixe.
Un moteur triphase sans balai qui est un moteur syn-
chrone du type a aimant permanent est decrit dans la publi
s cation de demande de Brevet japonais a l' inspection publi-
que No. 9-47066.
La FIG. ll est un schema synoptique sous forme de
blocs d'un moteur sans balai 4 similaire au moteur sans ba-
lai decrit dans la publication de demande de srevet japo nais a l' inspection publique No. 9-47066. Une tension de signal de courant alternatif sortie diun oscillateur de courant alternatif l est convertie en une tension de pola risation a courant continu par une partie de convertisseur courant alternatif/courant continu 2 et est delivree a un circuit onduleur 3. Le circuit onduleur 3 est attaque par un signal de commande sorti depuis un circuit d'attaque 7
de facon a generer une tension a courant alternatif tripha-
se a partir de la tension de polarisation a courant conti-
nu. Le circuit onduleur 3 comporte trots agencements de transistors qui vent disposes en parallele entre les ten sions de polarisation a courant continu. Un premier agence ment de transistors est constitue d'un transistor Ua et d'un transistor X qui vent connectes en eerie. Un second agencement de transistors est constitue d'un transistor Va et d'un transistor Y qui vent connectes en eerie. Un troi sieme agencement de transistors est constitue d'un transis
tor Wa et d'un transistor Z qui vent connectes en eerie.
Une diode est connectee entre liemetteur et le collecteur de chaque transistor, ne permettant ainsi le passage du courant que dans un seul sees. Si les transistors vent des transistors a effet de champ, une diode est connectee entre
la source et le drain de chaque transistor.
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Si le couranL est autorisA circoler en rendanL conducLeur le LransisLor cGL en aval LouL en mainLenanL l'@LaL bloquA du LransisLor c6Ld en amonL d'un agencemenL, le poLenLiel AlecLrique au neud fronLi@re enLre les Lran sisLors c5Ld amonL eL aval chuLe. [an le cas des dLaLs conducLeur/blogud OppOSG, le poLenLiel augmenLe. De ceLLe maniAre, le poLenLiel au neud fronLire dans un agencemenL de LcansisLors euL dLre dlev eL abaiss en commuLanL les LransisLors via un circuiL d'aLLaque 7. En dcalanL les
ccuranLs alLernaLifs provoqus par des variaLions des po-
LenLiels au neud fronLire se produisanL dans les premier,
Gecond eL Lroisime agencemenLs de LransisLors de 12Q de-
grds, on peuL gndrer un couranL alLernaLif Lriphas. un ordre pour la commuLaLion des LransisLors dans le buL de gn<rer un couranL alLernaLif Lriphas esL sorLi depuis un
cicuiL de commande 6.
Si le couranL alLernaLif Lriphas esL dAlivrd de ma-
nire aldaLoire aux enroulemenLs d'induiL, V, W. le mo-
Leur devienL dAsynchronis. En consquence, le couranL al-
LernaLif triphas esL ddlivr de maniAre synchrone avec la posiLion prsente diun dldment mobile du moteur. Si la
phase du courant alLernaLif LriphasA esL ajusLde en dLec-
LanL la posiLion de 1'@lmenL mobile, un asservissemenL
peuL gLre ralisA en ddLecLanL la posiLion de lldldmenL mo-
bile eL en ajusLanL la phase du couranL alLernaLit Lriphas
sur la base de ceLLe posiLion dALecLde. Si la phase du cou-
ranL alLernaLif LriphaG esL ajusLe sur la base de la po-
siLion de l'6lAmenL mobile qui esL aLLendu lors de l'appli-
caLion du couranL alLernaLif Lriphas, une commande en
boucle ouverLe peuL GLre exAcuLAe. Afin dleffecLuer la com-
mande en boucle ouverte, il eGL nAcessaire de dtecter la
phase du couranL alLernaLif Lriphas6. Dans 11exemple repr6-
senLA sur la FIG. 11, en consAguence, un circuiL dtecLeur
de position 5 est connecLA aux Lrois enroulements dlinduit.
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En liaison avec un appareil de commande decrit dans la publication de demande de Brevet japonais a l' inspection publique No. 9-47066, un procede pour detecter l'erreur de montage d'un capteur de position de p81e magnetique afin de determiner precisement la position de l 'clement mobile est decrit. Dans ce procede, le circuit onduleur est ouvert et
une tension induite est mesuree. Ainsi, une erreur de mon-
tage est detectee en comparant la tension induite a une sortie du capteur de position de p81e magnetique. Du fait
qu'une telle erreur induit une reduction du rendement d'at-
taque, il est preferable que l'erreur soit minimisee.
Toutefois, un probleme de l'appareil de commande pre-
cedemment mentionne est qu'a moins que de nombreux circuits speciaux ne soient utilises, on ne peut pas obtenir une de
section d'erreur suffisante.
C'est un but de l 'invention de proposer un appareil de commande de convertisseur d'energie et un procede capables
de mesurer une erreur se rapportant la position d'un ele-
ment mobile tout en employant une structure simple.
Un premier aspect de l' invention se rapporte a un ap pareil de commande de convertisseur d'energie pour comman der un convertisseur d'energie, qui comporte un element mo bile qui comprend un enroulement d'excitation, et un element fixe qui comporte un enroulement dtinduit, et qui peut deplacer ['element mobile en delivrant un courant al ternatif a l'enroulement d'induit tout en delivrant un cou rant a lienroulement d'excitation. Pendant un etat ou l'alimentation du courant alternatif a l'enroulement d'in duit est suspendue, l'appareil de commande de convertisseur d'energie deplace ['element mobile tandis que l'enroulement d' excitation recoit un courant qui est au plus une valeur predeterminee, et mesure une tension induite induite dans
l'enroulement d'induit. Puisque la tension induite corres-
pond a la position de l 'clement mobile, il est possible de
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determiner la position de ['element mobile a partir de la
tension induite.
Si le courant delivre a lienroulement d'excitation de-
passe une valeur predeterminee, une generation de puissance plus grande se produit. En consequence, dans l'appareil de commande du premier aspect, il est preferable d'etablir un
courant qui n'entralne pas de generation de puissance au-
dela d'une valeur predeterminee et la fourniture diun cou-
rant qui est inferieur a ou egal a la valeur predeterminee lo est delivree a l'enroulement d'excitation. Dans ce cas, le courant n'est pas egal a zero et, de ce fait, une tension
induite peut etre mesuree.
En plus de la position ainsi determinee de l 'clement mobile, une position de l 'clement mobile peut etre mesuree sur une base differente. L'utilisation des positions ainsi obtenues de l' clement mobile permet la mesure d'une erreur
se rapportant a la position de l 'clement mobile.
L'appareil de commande peut comporter, en outre, un circuit de passage par zero qui detecte, comme position de ['element mobile, un cadencement de passage par zero auquel la tension induite mesuree traverse un niveau de tension de reference. Dans ce cas, le cadencement du passage par zero
indique la position de ltelement mobile. De ce fait, l'em-
ploi du circuit de passage par zero permet une mesure fa
cile de la position de ltelement mobile.
Le circuit de passage par zero dans une signification etroite se refere a un circuit qui detecte le passage par zero d'un signal du courant alternatif par rapport a O V. Dans cette invention, toutefois, le circuit de passage par zero inclut un circuit qui detecte un moment de passage par
zero auquel un signal de courant alternatif traverse un ni-
veau de tension de reference qui est autre que O V. L'appareil de commande peut, en outre, comporter un detecteur de position d'element mobile qui detecte une po
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sition de ['element mobile au moyen d'une technique diffe-
rente d'une technique de detection se rapportant au circuit de passage par zero. Dans ce cas, une difference entre les deux positions detectees de l 'clement mobile peut etre de
s terminee comme erreur de position. De ce fait, il est pos-
sible de corriger une des positions de l 'clement mobile en
conformite avec l'autre position de l 'clement mobile.
C'est-a-dire que l'appareil de commande detecte une difference entre la position de l 'clement mobile detectee
par le circuit de passage par zero et la position de l'ele-
ment mobile detectee par le detecteur de position d'element mobile au moment de la mesure de la tension induite au moyen de l' operation d'un ordinateur ou analogues ou d'un circuit de difference. Ainsi, l'appareil de commande peut
determiner une difference de position de ['element mobile.
L'appareil de commande peut ajuster une phase du cou-
rant alternatif delivre a l'enroulement d'induit sur la
base de la difference detectee. Dans ce cas, il est possi-
ble de dephaser la phase du courant alternatif a une phase
desiree de fa,con a conformer la position de l 'clement mo-
bile a une position desiree.
En outre, un circuit onduleur peut changer la phase et la frequence du courant alternatif genere en commandant le cadencement de la commutation. De ce fait, lapparell de commande peut effectuer l'ajustement de la phase du courant alternatif en ajustant le cadencement de commutation d'un
circuit onduleur qui delivre le courant alternatif a lien-
roulement d'induit.
Un second aspect de l 'invention se rapporte a un appa reil de commande de convertisseur d'energie pour commander un convertisseur d'energie qui comporte un element mobile
et un element fixe qui comprend une pluralite d'enroule-
ments d'induit, et lequel peut deplacer ['element mobile en delivrant un courant alternatif multiphase aux enroulements
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dinduit. L'appareil delivre un courant aux enroulements
d'induit de sorte que le courant passant par les enroule-
ments d'induit devienne egal a zero tandis que l 'clement mobile se deplace, et mesure une tension des enroulements d'induit. Dans ce cas, la tension des enroulements d'induit
change en conformite avec la position de l' clement mobile.
Du fait que la tension des enroulements d'induit correspond a la position de l' clement mobile, il est possible de de terminer la position de l' clement mobile a partir de la
tension des enroulements diinduit.
Si le courant delivre a l'enroulement d'excitation de-
passe une valeur predeterminee, une generation de puissance plus importante se produit. De ce fait, dans l'appareil de commande du premier aspect, il est preferable d'etablir un
courant qui n'entralne pas de generation de puissance au-
dela d'une valeur predeterminee et la fourniture d'un cou-
rant qui est inferieur a ou egal a la valeur predeterminee est delivree a un enroulement d'excitation. Dans ce cas, le
courant n'est pas egal a zero et, en consequence, une ten-
sion induite peut etre mesuree.
En plus de la position ainsi determinee de lielement mobile, une position de l' clement mobile peut etre mesuree sur une base differente. L'emploi de ces positions de
l' clement mobile permet la mesure diune erreur se rappor-
tant a la position de l' clement mobile.
L'appareil de commande peut, en outre, comporter un circuit de passage par zero qui detecte, comme position de l 'clement mobile, un cadencement de passage par zero auquel la tension des enroulements d'induit traverse un niveau de
tension de reference. Dans ce cas, le cadencement de pas-
sage par zero indique la position de l' clement mobile. En consequence, l'utilisation du circuit de passage par zero
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permet une mesure facile de la position de l' clement mo-
bile. L'appareil de commande peut, en outre, comporter un detecteur de position d'element mobile qui detecte une po sition de l 'clement mobile au moyen d'une technique diffe- rente d'une technique de detection se rapportant au circuit de passage par zero. Dans ce cas, une position de ['element mobile peut etre mesuree sur une base differente comme on
l'a precedemment mentionne.
lo C'est-a-dire que l'appareil de commande detecte une difference entre la position de l 'clement mobile detectee par le circuit de passage par zero et la position de l'ele ment mobile detectee par le detecteur de position au moment de la mesure de la tension des enroulements d'induit au moyen de l' operation d'un ordinateur ou d'un circuit de difference. Ainsi, l'appareil de commande peut determiner
une difference de position de l' clement mobile.
En outre, l'appareil de commande peut ajuster une phase du courant alternatif delivre aux enroulements diin dun' sur la base de la difference detectee. Dans ce cas, la phase du courant alternatif peut etre dephasee a une phase de position desiree de facon a conformer la position de
l' clement mobile a une position desiree.
En outre, un circuit onduleur peut changer la phase et la frequence du courant alternatif genere en commandant le
cadencement de commutation. De ce fait, l'appareil de com-
mande peut effectuer l'ajustement de la phase du courant alternatif en ajustant le cadencement de commutation du circuit onduleur qui delivre le courant alternatif a l'en
roulement dtinduit.
Eu egard a l'un quelconque des appareils de commande des premier et second aspects, l'appareil de commande peut
memoriser la difference pour un certain nombre correspon-
dant a un nombre de p81es magnetiques formes sur ['element
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fixe et peut ajuster le cadencement de commutation du cir-
cuit onduleur separement pour chaque p81e magnetique sur la
base de la difference memorisee pour chaque p81e magneti-
que. Dans ce cas, du fait que la quantite de deviation de phase pour chaque p81e magnetique est memorisee en une quantite de la difference, un ajustement de la phase du
courant alternatif plus precis peut etre obtenu. En conse-
quence, le rendement pendant le fonctionnement comme moteur
electrique augmentera.
En outre, loreque le convertisseur d'energie fonc tionne comme moteur electrique, l'appareil peut ajuster une phase du courant alternatif delivre a l'enroulement d'in duit en conformite avec une difference entre un courant de reference et un courant qui circule a travers l'enroulement
diinduit au moment du deplacement de ['element mobile.
Si le courant de reference est etabli au moment de la correspondence entre la phase spatiale de l 'clement mobile et la phase electrique delivree aux enroulements d'induit, la difference entre le courant de reference et le courant qui circule a travers les enroulements d'induit au moment
du deplacement de ['element mobile correspondra a une er-
reur de phase. De ce fait, l'utilisation de la difference
precedemment mentionnee minimise l'erreur.
Le courant de reference peut etre une valeur moyenne des courants sortie des enroulements diinduit. Dans ce cas, si le present courant electrique devie de la valeur moyenne, il est approprie d'avancer ou de retarder la phase
du courant delivre en conformite avec la quantite de la de-
viation. L'element mobile peut etre un rotor qui tourne par rapport a ltelement fixe. Dans ce cas, le convertisseur d'energie peut etre amene a fonctionner comme moteur elec trique du type rotatif ou generateur du type rotatif. Dans ce cas, un tel moteur electrique ou generateur peut etre
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applique a, par exemple, une source d'energie de propulsion d'un vehicule. Ainsi, l'appareil de commande precedemment decrit peut commander un convertisseur d'energie, tels que des moteurs electriques, incluant des moteurs rotatifs dont
s ['element mobile est un rotor qui subit un mouvement rota-
tif, et des moteurs lineaires dont l' clement mobile est un element coulissant qui subit un mouvement lineaire, ou des generateurs qui generent de l'energie electrique en faisant
tourner un element mobile.
lo La tension des enroulements d'induit peut etre une tension d'un des enroulements d'induit ou une tension entre les enroulements diinduit. Sans tenir compte de laquelle parmi les tensions precedemment mentionnees est utilisee,
la position de lielement mobile peut etre detectee.
Un troisieme aspect de l' invention se rapporte a un procede pour commander un convertisseur d'energie qui com porte un element mobile qui comporte un enroulement d' exci tation, et un element fixe qui comporte un enroulement d'induit. Le procede inclut les etapes consistent a: deli vrer a l'enroulement d'excitation un courant qui est au
plus une valeur predeterminee et qui peut deplacer l'ele-
ment mobile pendant un etat ou l'alimentation du courant
alternatif a l'enroulement diinduit est suspendue; et me-
surer une tension induite induite dans l'enroulement d'in 2s dun' tandis que le courant est delivre a l'enroulement dexcitation.
Dans ce procede, comme courant qui est au plus une va-
leur predeterminee et qui peut deplacer l 'clement mobile, a niveau de courant qui n'entralne pas de generation de puis
sance est delivre a lienroulement d'excitation. A ce mo-
ment, une tension induite, induite dans l'enroulement d'in-
duit, est mesuree. Comme dans le premier aspect de ['invention, il est possible de determiner la position de
l' clement mobile a partir de la tension induite mesuree.
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Le quatrieme aspect de l' invention se rapporte a un
procede pour commander un convertisseur d'energie qui com-
porte un element mobile et un element fixe qui comporte une pluralite d'enroulements d'induit. Le procede inclut les etapes consistent a: delivrer un courant aux enroulements
d'induit de sorte que le courant passant pas les enroule-
ments d'induit devienne egal a zero pendant un etat ou l 'clement mobile se deplace; et mesurer une tension des enroulements d'induit tandis que les enroulements d'induit
regoivent le courant. Du fait que la tension des enroule-
ments d'induit change en conformite avec la position de l 'clement mobile, ce procede permet que la position de
l' clement mobile soit determinee a partir de la tension me-
suree des enroulements d'induit comme dans le second aspect
de l 'invention.
Ce qui precede et autres buts, caracteristiques et avantages de l' invention deviendront apparents a partir de
la description suivante des modes de realisation preferes
en se referent aux dessins annexes, sur lesquels des refe
rences numeriques identiques vent utilisees pour represen-
ter des elements identiques et parmi lesquels: la FIG. 1 est un schema synoptique sous forme de blocs dun moteur rotatif et d'un appareil de commande de moteur rotati f en conformite avec un premier mode de real isat ion; 2s la FIG. 2 est un organigramme illustrant une commande effectuee par l'appareil de commande represente sur la FIG. 1; la FIG. 3 est un chronogramme servant a expliquer le principe de la detection d'erreur; la FIG. 4 est un graphique indiquant les relations du courant magnetisable optimal If* et la quantite de genera tion d'energie Pg avec la vitesse de deplacement (vitesse de rotation) Nm d'un element mobile;
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la FIG. 5 est un schema synoptique sous forme de blocs d'un moteur rotatif et diun appareil de commande de moteur rotatif en conformite avec un second mode de realisation; la FIG. 6 est un chronogramme servant a expliquer le principe de la detection d'erreur;
la FIG. 7 est un graphique indiquant une relation en-
tre le courant de phase U et l'erreur de phase detectee au moment de l' operation de generation d'energie; la FIG. 8 est un organigramme illustrant un programme execute a l'interieur d'une unite de commande electronique UCE dans le but de detecter une erreur de phase;
la FIG. 9 est un chronogramme pour expliquer le prin-
cipe de la detection d'erreur en conformite avec une modi-
fication du second mode de realisation; la FIG. 10 est un diagramme servant a illustrer le principe d'un moteur electrique a courant alternatif a deux p81es (moteur synchrone); et la FIG. 11 est un schema synoptique sous forme de blocs d'un moteur sans balai 4 similaire au moteur sans ba
lai decrit dans la publication de demande de Brevet japo-
nais a l' inspection publique No. 9-4706.
On decrit ainsi par la suite les appareils de commande de convertisseur d'energie en conformite avec des modes de realisation preferes de l' invention en se referent aux des sins annexes. Les composants identiques vent representes par des references numeriques identiques sur les dessins et
ne seront pas decrits de maniere repetee.
(PREMIER Mode de realisation) Un convertisseur d'energie dans ce mode de realisatlon
est un appareil qui convertit l'energie electrique en ener-
gie cinetique ou convertit l'energie cinetique en energie electrique et represente un moteur electrique ou un genera
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teur. Plus precisement, "convertisseur d'energie" signifie
un moteur electrique, tel qu'un moteur rotatif dont liele-
ment mobile est un rotor qui subit un mouvement rotatif, un moteur lineaire dont l' clement mobile est un element cou
s lissant qui subit un mouvement lineaire, etc., ou un gene-
rateur qui genere de l'energie electrique en faisant tour-
ner un element mobile. En raison de la reversibilite dans
la conversion d'energie, les moteurs electriques et les ge-
nerateurs electriques ont sensiblement la meme structure de
lo base. Une description sera donnee ci-dessous en liaison
avec le cas ou le convertisseur d'energie est un moteur ro-
tatif. La FIG. 1 est un schema synoptique sous forme de blocs diun moteur rotatif et d'un appareil de commande du moteur
rotatif en conformite avec le premier mode de realisation.
Un moteur rotatif 4 sur la FIG. 1 est un moteur sans balai triphase du type a champ tournant et comporte une structure comme represente sur la FIG. 10. C' eat-a-dire que le moteur 4 comporte un element mobile R qui comporte un noyau C
constitue d'un materiau magnetique et un enroulement d'ex-
citation r, et un element fixe S qui comporte des enroule-
ments d'induit U. V, W. L'element mobile R peut etre depla-
ce (mis en rotation) en delivrant du courant alternatif aux enroulements d'induit U. V, W via un circuit onduleur 3, tout en delivrant un courant depuis un circuit de commande de courant d'excitation 30 a l'enroulement d'excitation r
en conformite avec un ordre provenant de l 'unite de com-
mande electronique UCE.
Le moteur 4 est muni de circuits peripheriques qui vent sensiblement similaires a ceux representes sur la FIG. 11. Une sortie de tension a courant continu provenant diune partie de convertisseur courant alternatif/courant continu est delivree au circuit onduleur 3. Sur la base d'un signal de cadencement sorti de ['unite de commande electronique UCE (appareil de commande), le circuit onduleur 3 genere un
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courant triphase et fournit aux enroulements dtinduit U. V, W le courant alternatif des phases respectives. Monte entre ['unite de commande electronique UCE et le circuit onduleur 3, se trouve un circuit d'attaque approprie 7 qui genere un cadencement destine a generer le courant alternatif tripha- se depuis un cadencement de sortie de l 'unite de commande
electronique UCE.
La position en rotation de ['element mobile R (non re-
presente sur la FIG. l (voir la FIG. lO)) peut etre detec
tee par un detecteur de position H (capteur a effet Hall).
Une sortie du detecteur de position H est entree dans
l' unite de commande electronique UCE.
La tension (potential) de chacun des enroulements dinduit U. V, W detectee par des voltmetres ll et les va leurs respectives des courants a travers ceux-ci detectees par les capteurs de courant 12 vent entrees dans l 'unite de commande electronique UCE. L'unite de commande electronique
* UCE, tout en suspendant la delivrance de la tension a cou-
rant alternatif depuis le circuit onduleur 3 aux enroule
meets d'induit U. V, W. delivre a l'enroulement d'excita-
tion r un courant qui est inferieur a ou egal a une valeur predeterminee If* de fac,on a deplacer (faire tourner)
['element mobile, puis mesure les tensions induites (poten-
tiels) induites dans les enroulements d'induit U. V, W. Du fait que les tensions induites correspondent a la position en rotation de l' clement mobile, la mesure precedemment mentionnee permet la detection de la position de l 'clement mobile. Du fait que les tensions induites correspondent a la position en rotation de l 'clement mobile R. il est possible de determiner la position de l 'clement mobile a partir des tensions induites. En utilisant la position de ['element mobile mesuree par le detecteur de position H en plus de la position de ['element mobile determinee a partir des ten
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signs induites, une erreur de la position de l 'clement mo-
bile peut etre mesuree.
C'est-a-dire que l 'unite de commande electronique UCE calcule une erreur entre la position de lielement mobile detectee par le detecteur de position H et la position de l' clement mobile detectee a partir des tensions induites et corrige le point de reference de la position de ['element
mobile pour le detecteur de position H et ajuste le caden-
cement du signal de commutation sorti vers le circuit ondu
leur 3, de facon a eliminer l'erreur precedemment mention-
nee dans le cas ou le convertisseur d'energie fonctionne
comme moteur electrique.
Si le signal de cadencement a des fins de generation de courant alternatif triphase doit etre genere en refe
rence a la position de l' clement mobile detectee par le de-
tecteur de position H. il est approprie de corriger la po- sition de l 'clement mobile sur la base de l'erreur mesuree.
Dans le cas d'un generateur, de meme, un ajustement de ca-
dencement similaire peut etre effectue si le circuit ondu
leur 3 est attaque.
La valeur predeterminee If* precedemment mentionnee
est une intensite de courant qui ntentralne pas de genera-
tion d'energie. C'est-a-dire qu'une generation d'energie plus importante se produit sl le courant delivre a l'enrou
2s lement d'excitation r devient superieur a une certaine va-
leur. En consequence, dans cet appareil, un courant qui
n'entralne pas de generation d'energie est defini comme va-
leur predeterminee If* et un courant qui est inferieur a ou egal a la valeur If* est delivre a l'enroulement d'excita tion r. Dans ce cas, de meme, une tension induite peut etre
mesuree du fait que le courant n'est pas egal a zero.
La FIG. 2 est un organigramme servant a decrire la commande precedemment mentionnee. Tout d'abord, a une etape S1, l 'unite de commande electronique UCE determine si une
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condition de fonctlonnement predeterminee est satisfaite.
La condition de fonctionnement predeterminee est. par exem-
ple, dans le cas d'un vehicule hybride, une condition ou l' clement mobile R commence a se deplacer en raison diune force externe, par exemple, une condition consistent a ce qu'apres qu'un moteur a combustion interne a demarre par un
moteur a auto-demarrage, le convertisseur d'energie com-
mence a fonctionner comme generateur. Dans le cas d'un ve-
hicule, la condition de fonctionnement predeterminee peut etre une condition ou le moteur rotatif 4 est propulse
comme moteur, ou lorsque la generation d'energie ou regene-
ration peut etre suspendue. Si la condition de fonctionne-
ment predeterminee n'est pas satisfaite, l 'unite de com-
mande electronique UCE termine la commande sans entrer en
mode de detection d'erreur.
Si la condition de fonctionnement predeterminee est satisfaite, ['unite de commande electronique UCE entre dans le mode de detection d'erreur. Pendant le mode de detection d'erreur, ['unite de commande electronique UCE arrete tout d'abord le circuit onduleur 3 et lance une generation d'energie a redressement double alternance (generation de
redressement) a l'etape S2. Ensuite, a une etape S3, l'uni-
te de commande electronique UCE determine une intensite de courant (valeur predeterminee If*) qui permet une excita
tion optimale sur la base de la vitesse de deplacement (vi-
tesse de rotation) de l' clement mobile. C'est-a-dire que le courant plus grand que la valeur predeterminee If* entralne
une generation d'energie. Si le courant est egal a ou infe-
rieur a la valeur predeterminee If*, la generation d'ener
gie n'est pas provoquee mais la tension induite est re-
duite. De ce fait, si le courant est inferieur a ou egal a
la valeur predeterminee If*, on peut s'attendre a un cer-
tain effet. Toutefois, en termes d'optimisation, il est ap-
proprie d'etablir le courant delivre a l'enroulement d'ex citation r a la valeur predeterminee If*. Il est egalement
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approprie que la relation entre la vitesse de deplacement
de lielement mobile et la valeur predeterminee If* soit me-
morise prealablement sous la forme d'une table de corres-
pondance. Ulterieurement, a une etape S4, l 'unite de commande electronique UCE detecte une erreur entre la position de l 'clement mobile detectee par le detecteur de position H et la position de l' clement mobile determinee a partir des tensions induites mesurees pendant la delivrance du courant a l'enroulement d'excitation r, et memorise l'erreur detec tee dans une memoire prevue a l'interieur de l 'unite de
commande electronique UCE.
La FIG. 3 est un chronogramme servant a expliquer le
principe de la detection d'erreur precedemment mentionne.
La position en rotation spatiale de l 'clement mobile R est indiquee par la tension du signal provenant du capteur a effet Hall prevu comme detecteur de position H pres de
lienroulement d'induit U. La tension de sortie des voltme-
tres ll est detectee comme tension induite (signal du cap
teur a effet Hall de phase U), comme mentionne ci-dessus.
En consequence, le cadencement du passage par zero de la
tension induite est detecte.
C'est-a-dire que l 'unite de commande electronique UCE comporte un circuit de passage par zero 8 qui detecte, comme position de lielement mobile, le cadencement auquel la tension induite mesuree traverse un niveau de tension de
reference. Puisque ce cadencement de passage par zero indi-
que la position (position en rotation, a savoir, la phase) de l 'clement mobile R. la position de l 'clement mobile R
peut etre facilement mesuree par l'intermediaire de l'uti-
lisation du circuit de passage par zero 8.
Le circuit de passage par zero, dans un sens etroit, est un circuit qui detecte le passage par zero d'un signal de courant alternatif par rapport a O V. Toutefois, dans
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cette invention, le circuit de passage par zero inclut un
circuit qui detecte le passage d'un signal du courant al-
ternatif par rapport a un niveau de tension de reference autre que O V. Le circuit de passage par zero dans ce mode de realization detecte le passage d'un signal du courant alternatif par rapport a O V.
Le circuit de passage par zero 8 sort une tension in-
duite (signal de detection de passage par zero) qui a ete convertie en une once rectangulaire. L'onde rectangulaire, ayant une largeur d'impulsion qui est equivalente a une difference entre la position de l 'clement mobile detectee par le detecteur de position H et la position de l 'clement mobile determinee a partir de la tension induite mesuree pendant la delivrance du courant a l'enroulement d'excita tion r, peut etre determinee a partir d'un produit logique des ondes rectangulaires du signal du capteur a effet Hall
de phase U et du signal de detection de passage par zero.
Du fait que ['unite de commande electronique UCE com-
porte le detecteur de position d'element mobile H qui, au moment de la mesure des tensions induites par le circuit de passage par zero 8, detecte la position de l 'clement mobile R au moyen d'une technique differente de celle du circuit de passage par zero 8, ['unite de commande electronique UCE peut determiner, comme erreur de phase, la difference entre la position de lelement mobile detectee par le detecteur de position H au moment de la mesure des tensions induites et la position de ['element mobile detectee par le circuit
de passage par zero 8. De ce fait, il est possible de cor-
riger une des positions detectees en conformite avec l'au
tre position detectee. Dans ce mode de realisation, la sor-
tie du detecteur de position H est corrigee par la quantite d'erreur. La FIG. 4 est un graphique indiquant les relations du courant magnetisable optimal If* et la quantite de genera tion d'energie Pg avec la vitesse de deplacement (vitesse de rotation) Nm de l' clement mobile. Si le courant If est Ifl, If2, la quantite de generation d'energie Pg prend des valeurs qui vent superieures a ou egales a zero a condition que la vitesse de rotation Nm soit superieure a ou egale a N1, N2. En consequence, si la vitesse de rotation Nm est inferieure a ou egale a NO, la valeur optimale du courant, c'est-a-dire la valeur predeterminee If*, est constante. A mesure que la vitesse de rotation Nm augmente en partant de
lo NO, la valeur predeterminee If* diminue.
Si la phase du courant alternatif delivre aux enroule-
ments d'induit U. V, W est ajustee sur la base de la diffe-
rence detectee precedemment mentionnee, l 'unite de commande electronique UCE peut dephaser la phase du courant alterna tif a une phase desiree de facon a conformer la position de ['element mobile a une position desiree. C'est-a-dire que la correspondence entre la phase spatiale de la position de lielement mobile et la phase electrique est necessaire afin d'obtenir un rendement d'energie electrique maximal lorsque le moteur 4 fonctionne comme moteur electrique, ou loreque
la generation d'energie est effectuee avec le circuit ondu-
leur 3 attaque. Si la correspondence de phase du courant alternatif triphase est effectuee sur la base du signal provenant du detecteur de position H. un rendement d'ener 2s gie electrique maximal ne peut pas etre obtenu dans le cas
de l' occurrence d'une erreur. En outre, une perte de syn-
chronisation peut en resulter dans ce cast De ce fait, la position de l 'clement mobile detectee par le detecteur de position H est corrigee en, par exem pie, corrigeant le point de reference de position, de facon a reduire l'erreur. Sur la base de la position corrigee de l' clement mobile, le courant alternatif triphase est genere de facon a obtenir la correspondence de phase lorsque le moteur rotatif 4 est propulse comme moteur electrique, ou
2841064
lorsque le moteur rotatif 4 est mis en uvre comme genera-
teur avec le circuit onduleur attaque.
La phase, la periode et la frequence du courant alter-
natif triphase peuvent etre changees librement par le si gnal de cadencement provenant de ['unite de commande elec- tronique UCE, c'est-adire au moment de la commutation des transistors du circuit onduleur 3. De ce fait, l 'unite de
commande electronique UCE ajuste la phase du courant alter-
natif triphase en ajustant le cadencement de la commutation accomplie par le circuit onduleur 3, qui delivre le courant alternatif triphase aux enroulements d'induit U. V, W.
(SECOND MODE DE REALISATION)
La FIG. 5 est un schema synoptique sous forme de blocs d'un moteur rotatif et d'un appareil de commande de moteur
rotatif en conformite avec un second mode de realisation.
Un moteur rotatif 4 est un moteur sans balai triphase ayant un element mobile qui est forme par un aimant permanent,
ciest-a-dire un moteur sans balai triphase obtenu en rem-
placant l'electroaimant qui est constitue de lienroulement
d'excitation r et du noyau constitue d'un materiau magneti-
que C (voir la FIG. l0) represente sur la FIG. l par un ai-
mant permanent.
C'est-a-dire que le moteur 4 comporte un element mo-
bile R et un element fixe S qui comporte des enroulements d'induit U. V, W. L' element mobile R peut etre deplace (mis
en rotation) en delivrant un courant alternatif aux enrou-
lements d'induit U. V, W. de facon a entralner une attrac-
tion et une repulsion desirees de l' clement permanent par rapport au champ magnetique. C'est-a-dire que le moteur 4 3D comporte l' clement mobile R et l 'clement fixe S qui a une pluralite d'enroulements d'induit U. V, W et est capable de
deplacer lelement mobile R en delivrant un courant alter-
natif multiphase aux enroulements d'induit U. V, W.
2, 2841064
Une unite de commande electronique UCE, ctest-a-dire
un appareil de commande du moteur 4, delivre aux enroule-
ments d'induit U. V, W un courant, de sorte que le courant passant par chacun des enroulements d'induit U. V, W de vienne egal a zero tandis que l' clement mobile 4 R se de- place (est en rotation) et mesure les tensions entre les enroulements dinduit U. V, W. Les tensions entre les enroulements d'induit U. V, W. par exemple la tension U-V, change en conformite avec la position de l' clement mobile R. Du fait que les tensions entre les enroulements d'induit U. V, W correspondent a la position de l' clement mobile R. la position de l 'clement
mobile (phase spatiale pendant la rotation) peut etre de-
terminee a partir des tensions entre les enroulements d'in dun' U. V, W. En plus de la position ainsi determinee de l' clement mobile, l'appareil du mode de realisation mesure une position de l' clement mobile sur une base differente en utilisant un detecteur de position H. tel qu'un capteur a
effet Hall ou analogues, qui est dispose dans l'appareil.
De ce fait, l'appareil peut mesurer une erreur en tenant
compte de la position de l 'clement mobile.
La FIG. 6 est un chronogramme servant a expliquer le principe de la detection d'erreur. La position spatiale de l 'clement mobile R est indiquee par une tension de signal provenant du capteur a effet Hall prevu comme detecteur de position H. L'unite de commande electronique UCE detecte une tension inter-enroulement, par exemple une tension U-V, a la place de la tension de chaque phase. Il est egalement possible d' adopter une structure dans laquelle la tension
V-W ou la tension W-U est detectee. La tension inter-
enroulement ne doit pas etre en tent que tout une tension reelle mais peut etre une tension ordonnee depuis l 'unite
de commande electronique UCE dans une structure simplifiee.
22 2841064
L' unite de commande electronique UCE comporte un cir-
cuit de passage par zero 8 qui detects, comme position de
lelement mobile, le moment auquel la tension entre les en-
roulements diinduit U. V, W traverse un niveau de tension de reference. Puisque ce cadencement de passage par zero indique la position de l 'clement mobile, l'utilisation du circuit de passage par zero permet une mesure facile de la position de ['element mobile R. Le circuit de passage par zero 8 sort une once rectan gulaire. La largeur diimpulsion d'une once rectangulaire indiquant une difference (erreur de position) entre une once rectangulaire (signal du capteur a effet Hall de phase U) indiquant la position de l' clement mobile detectee par le detecteur de position H et l'onde rectangulaire (signal de detection de passage par zero) indiquant la position de
l' clement mobile detectee par le circuit de passage par ze-
ro peut etre determinee a partir d'un produit logique des deux ondes rectangulaires du signal du capteur a effet Hall
de phase U et du signal de detection de passage par zero.
Comme on l'a decrit precedemment, l 'unite de commande electronique UCE detecte une difference entre la position de lielement mobile detectee par le circuit de passage par zero et la position de l 'clement mobile detectee par le de tecteur de position H au moment de la mesure de la tension 2s entre les enroulements d'induit U. V, W. au moyen de l'ope ration diun ordinateur ou d'un circuit de difference. Ain si, l 'unite de commande electronique UCE peut determiner
une difference de position de l 'clement mobile.
Si les phases du courant alternatif delivre aux enrou lements d'induit U. V, W vent ajustees sur la base de la difference detectee precedemment mentionnee, l 'unite de
commande electronique UCE conforme la phase du courant al-
ternatif a une phase desiree de facon a conformer la posi-
tion de l 'clement mobile a une position desiree.
23 2841064
C'est-a-dire que l 'unite de commande electronique UCE
peut ajuster la phase du courant alternatif delivre aux en-
roulements d'induit U. V, W en ajustant le cadencement de la commutation effectuee par le circuit onduleur 3, qui de livre le courant alternatif aux enroulements d'induit U. V,
W. Ceci provient du fait que le circuit onduleur peut chan-
ger la phase et la frequence du courant alternatif genere
en commandant le cadencement de la commutation.
La FIG. 7 est un graphique indiquant une relation en tre le courant de phase U et lierreur de phase detectee au moment de l 'operation de generation d'energie. C'est-a-dire quien fonction de l'avance/retard de la phase, ['amplitude
du courant de la phase U change. Le changement de l'ampli-
tude se produit sur chacun des p81es magnetiques disposes sur l' clement fixe S. De ce fait, dans l'un quelconque des
modes de realisation, l 'unite de commande electronique UCE
memorise un certain nombre de valeurs de la difference pre-
cedemment ment ionnee correspondent au nombre de p81 es ma -
gnetiques formes sur l' clement fixe S. et peut ajuster le
cadencement de la commutation du circuit onduleur 3 separe-
ment pour les poles magnetiques individuals sur la base des
valeurs memorisees de la difference pour les p81es magneti-
ques individuals. Dans le cas du capteur a effet Hall, la
magnetisation des p81es magnetiques variera probablement.
Dans un cas habitue!, ou la commutation a modulation de
largeur d'impulsion (PWM) est effectuee sur la base du cap-
teur a effet Hall, une ondulation residuelle du courant et
une ondul at ion res iduel le du couple en decouleront proba -
blement. Si la correction est effectuee separement pour
chaque p81e magnetique, une attaque reguliere devient pos-
sible. C'est-a-dire que le point zero de la position de l 'clement mobile qui sert comme reference pour la commande est separement corrige pour chaque p81e magnetique de facon a reduire l'erreur. Du fait que la difference precedemment
24 2841064
mentionnee est memorisee comme la grandeur de deviation de phase pour chaque p81e magnetique, un ajustement de phase du courant alternatif plus precis peut etre obtenu. En consequence, le rendement pendant le fonctionnement comme moteur electrique ou generation d'energie avec l'onduleur
attaque augmentera. L' execution de cette operation de cor-
rection pour chaque pole magnetique est ideale. Toutefois, loperation de correction peut egalement etre effectuee en utilisant une valeur moyenne parmi les differences pour
chaque p81e magnetique pendant une seule rotation. En ou-
tre, en prenant en compte le debit de ['unite centrale, loperation de correction peut etre executee en obtenant une moyenne parmi les differences pour un pole magnetique
pendant une seule rotation.
La FIG. 8 est un organigramme illustrant un programme execute dans l 'unite de commande electronique UCE dans le but de detecter une erreur de phase. Tout d'abord, a une etape S10, on determine si une condition de fonctionnement predeterminee est satisfaite. Si la condition de fonction nement est satisfaite, on entre en mode de memorisation
d' erreur. Si la condition de fonctionnement n' est pas sa-
tisfaite, la commande se "ermine. Des exemples de la condi-
tion de fonctionnement predeterminee, par exemple dans le cas dun vehicule hybride incorporant un moteur electrique et un moteur a combustion interne, incluent une condition consistent a ce qu'apres que le moteur a combustion interne
a demarre en entralnant un moteur a auto-demarrage, le mo-
teur electrique entre dans le mode de generation d'energie
et analogues.
Ulterieurement, a une etape Sll, une moyenne des cou rants Iu, Iv, Iw a travers l'enroulement de phase U. l'en roulement de phase V et l'enroulement de phase W est calcu lee en conformite avec une expression de calcul d'amplitude
de courant: I=(Iu2+Iv2+Iw2)'n.
2841064
Ulterieurement, a une etape S12, une moyenne tempo-
relle Iave de ['amplitude du courant ainsi determinee pour chaque rotation de ['element mobile R est calculee. A une etape S13, une difference entre la moyenne temporelle Iave
s et ['amplitude du courant actuelle I est detectee comme er-
reur de position (erreur de phase) et est memorisee dans la
memoire. Si une amplitude de courant instantanee I est eta-
blie pour chaque pole magnetique, la correction pour le circuit onduleur 3 est effectuee pour chaque pole magneti que. C'est-a-dire que si ['amplitude I est plus grande que la valeur moyenne Iave, il est determine qu'un retard de phase est present. Ensuite, on execute la commande pour avancer la phase. Si ['amplitude I est plus petite que la valeur moyenne Iave, on execute la commande de la maniere inverse. Bien que la valeur moyenne Iave soit utilisee
comme reference dans ce mode de realisation, il est egale-
ment possible d'utiliser une valeur de reference correspon-
dant a une condition de fonctionnement specifique a la place de la valeur moyenne Iave. Par l'intermediaire de la commande precedemment mentionnee, l'ondulation residuelle du courant et l'ondulation residuelle du couple peuvent
etre considerablement reduites.
Dans l'une quelconque des commandes dans les premier
et second modes de realisation, l'erreur de phase n'est pas
une information qui doit etre mise a j our de maniere cons-
tante et il est approprie que l'erreur de phase soit memo-
risee dans un memoire remanente ou analogues et soit mise a j our loreque necessaire. De ce fait, s'il existe une erreur dans la precision du detecteur de position H lui-meme ou
dans la precision du montage de celui-ci, la commande de-
crite ci-dessus permet une performance du couple stable, un couple maximal (le couple de demarrage produit par le convertisseur d'energie du vehicule, etc.) et une commande
a rendement optimal.
26 2841064
Dans l'une quelconque des commandes decrites ci-
dessus, la phase du courant alternatif delivre aux enroule-
ments d'induit U. V, W au moment de l 'operation du conver-
tisseur d'energie comme moteur electrique peut etre ajustee en conformite avec la difference entre le courant de refe-
rence et le courant qui circule dans les enroulements diin-
duit U. V, W au moment du deplacement (rotation) de liele-
ment mobile R. Si ce courant de reference est etabli au moment de la correspondence entre la phase spatiale de lt clement mobile R et la phase electrique delivree aux enroulements d'induit U. V, W. la difference entre le courant de reference et le courant qui circule dans les enroulements d'induit U. V, W au moment du deplacement de l' clement mobile correspondra a
une erreur de phase. De ce fait, l'utilisation de la diffe-
rence precedemment mentionnee minimise l'erreur.
Le courant de reference peut etre une valeur moyenne des courants sortie des enroulements d'induit U. V, W. Si le courant electrique present devie de la valeur moyenne,
il est approprie davancer ou de retarder la phase de cou-
rant delivre en conformite avec la valeur de la deviation.
Si l 'clement mobile R est un rotor qui tourne par rap-
port a l 'clement fixe S. le convertisseur d'energie peut etre amene a fonctionner comme moteur electrique du type
rotatif ou generateur du type rotatif. Dans ce cas, le mo-
teur ou le generateur electrique peut etre applique a, par
exemple, une source de puissance de propulsion d'un vehi-
cule. Ainsi, l 'unite de commande electronique UCE precedem-
ment decrite peut commander un convertisseur d'energie,
tels que des moteurs electriques incluant des moteurs rota-
tifs dont l 'clement mobile R est un rotor qui subit un mou-
vement rotatif, et des moteurs lineaires dont l 'clement mo-
bile R est un element coulissant qui subit un mouvement
27 2841064
lineaire, ou des generateurs qui generent de l'energie
electrique en faisant tourner un element mobile.
Dans le second mode de realisation, la tension prece-
demment mentionnee entre les enroulements d'induit U et V peut etre changee a une tension aux bornes d'un seul enrou- lement d'induit. Dans ce cas, de meme, la position de l' clement mobile peut etre detectee. C'est-a-dire que dans cette modification du second mode de realisation, alors que lielement mobile R se deplace, l'enroulement d'induit U re
coit un courant de sorte que le courant passant par lien-
roulement diinduit U devienne egal a zero, et la tension de
lenroulement d'induit U senl est mesuree.
La FIG. 9 est un chronogramme servant a expliquer le principe de la detection d'erreur dans la structure prece
demment mentionnee.
La position de rotation spatiale de l 'clement mobile R
est indiquee par une tension de signal provenant d'un cap-
teur a effet Hall prevu comme detecteur de position H pres de l'enroulement d'induit U. La tension de sortie du detec
teur de position H est detectee comme tension de l'enroule-
ment d'induit seul (une reference est un cote inferieur
d'une tension a courant continu) par filtrage par l'inter-
* mediaire diun filtre passe-bas. Le cadencement du passage par zero de la tension filtree est detecte. Le cadencement du passage par zero est detecte en comparant une composante d'onde fondamentale de la tension de lienroulement diinduit seul a partir de laquelle une composante de porteuse a ete
supprimee par le filtre passe-bas a une tension de refe-
rence Vb/2 (Vb etant une tension a courant continu).
C'est-a-dire que ['unite de commande electronique UCE de la modification du second mode de realisation comporte un circuit de passage par zero qui detecte, comme position de l' clement mobile, le moment anquel la tension de mesure precedemment mentionnee traverse a un niveau de tension de
28 2841064
reference. Puisque le cadencement de passage par zero indi-
que la position (position de rotation, phase) de lielement
mobile R. l'utilisation du circuit de passage par zero per-
met une mesure facile de la position de l 'clement mobile R. Le circuit de passage par zero sort la tension prece
demment mentionnee convertie en une once rectangulaire.
L'onde rectangulaire, ayant une largeur dtimpulsion qui est equivalente a une difference entre la position de lielement mobile detectee par le detecteur de position H et la posi lo tion de l' clement mobile determinee a partir de la tension precedemment mentionnee de l'enroulement d'induit seul, peut etre determinee a partir d'un produit logique des on des rectangulaires provenant du circuit de passage par zero et du detecteur de position H. Du fait que l 'unite de commande electronique UCE com porte le detecteur de position H d'element mobile qui, au moment de la mesure de la tension de l'enroulement d'induit seul, detecte la position de l 'clement mobile R au moyen d'une technique differente de la mesure de la tension de l'enroulement d'induit, l 'unite de commande electronique UCE peut determiner, comme erreur de phase, la difference entre la position de l 'clement mobile detectee par le de tecteur de position d'element mobile H au moment de la me sure de la tension et la position de ['element mobile de tectee par le circuit de passage par zero. De ce fait, il est possible de corriger une des positions detectees en
conformite avec l'autre position detectee. Dans cet exem-
ple, la sortie du detecteur de position H est corrigee par
la valeur de l'erreur.
Les commandes dans le premier mode de realisation, le second mode de realisation et sa modification peuvent ega lement etre appliquees a des vehicules du type hybride pa rallele dans lesquels les roues vent entralnees par un mo teur a combustion interne et un moteur electrique recevant
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l'energie electrique depuis une batterie, et les deux sour-
ces de puissance de propulsion peuvent etre utilisees se-
lectivement en conformite avec les situations, et l'energie provenant du moteur a combustion interne peut etre utilisee pour entralner un generateur de facon a charger la batterie
pendant le deplacement du vehicule. Les commandes precedem-
ment decrites peuvent egalement etre appliquees a des vehi-
cules du type hybride en serie dans lesquels un moteur a combustion interne est utilise pour entralner un generateur
de facon a generer l'energie electrique, et l'energie elec-
trique est delivree a un moteur electrique pour la propul-
sion du vehicule.
Bien que dans le premier mode de realisation, le se-
cond mode de realisation et sa modification, le detecteur
de position H soit un capteur a effet Hall, il est egale-
ment possible d'utiliser un resolveur ou un photocoupleur comme detecteur de position H. En conformite avec les appareils de commande deconvertisseur d'energie du premier mode de realisation, du second mode de realisation et de sa modification, il est possible de mesurer une erreur se rapportant a la position
de l 'clement mobile tout en employant une structure simple.
Bien que l 'invention ait ete decrite en se referent a ce qui est presentement considere etre ses modes de reali sation preferes, on comprendra que l' invention n'est pas
limitee aux modes de realisation ni aux structures decrits.
A l' oppose, l' invention est destinee a couvrir diverges mo-
difications et dispositions equivalentes. De plus, bien que les divers elements de ['invention decrite soient represen tes en de diverges combinaisons et configurations, qui vent
exemplaires, d'autres combinaisons et configurations in-
cluant plus, moins ou seulement un seul mode de realisation vent egalement a l'interieur de la portee et de l' esprit de ['invention.
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Claims (16)
1. Appareil de commande de convertisseur d'energie servant a commander un convertisseur d'energie (4) qui comporte un element mobile (R) qui comprend un enroulement d' ex citation (r) et un element fixe qui comporte un enrou lement d'induit (U. V, W), et qui peut deplacer ltele ment mobile (R) en delivrant un courant alternatif a lienroulement d'induit (U. V, W) tout en delivrant un courant a l'enroulement d' excitation (r), l'appareil de commande de convertisseur d'energie etant caracterise en ce que, pendant un etat ou la delivrance du courant alternatif a lienroulement d'induit (U. V, W) est suspendue, l 'clement mobile (R) est amene a se deplacer tandis que l'enroulement d'excitation (r) re coit un courant qui est au plus une valeur predetermi nee, et une tension, induite induite dans l'enroulement
d'induit (U. V, W), est mesuree.
2. Appareil selon la revendication 1, caracterise en ce que l'appareil inclut un circuit de passage par zero qui detecte, comme position de l 'clement mobile (R), un cadencement de passage par zero auquel la tension in duite mesuree traverse un niveau de tension de refe rence. 3. Appareil selon la revendication 2, caracterise en ce qu'il comprend, en outre, un detecteur de position d' clement mobile (H) qui detecte une position de l'ele
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ment mobile (R) et est different du circuit de passage
par zero.
4. Appareil selon la revendication 3, caracterise en ce que l'appareil detecte une difference entre la position de ['element mobile (R) detectee par le circuit de pas sage par zero et la position de l 'clement mobile (R) detectee par le detecteur de position d'element mobile
(H) au moment de la mesure de la tension induite.
5. Appareil de commande de convertisseur d'energie pour commander un convertisseur d'energie qui comporte un element mobile (R) et un element fixe qui comprend une pluralite d'enroulements d'induit (U. V, W) et qui peut deplacer ltelement mobile (R) en delivrant un courant alternatif multiphase aux enroulements dtinduit (U. V, W), caracterise en ce que l'appareil delivre un courant a l'enroulement d'induit (U. V, W) de sorte que le cou rant passant par l'enroulement d'induit (U. V, W) de vienne egal a zero tandis que lielement mobile (R) se deplace, et mesure une tension de l'enroulement d'in
duit (U. V, W).
6. Appareil selon la revendication 5, caracterise en ce que l'appareil inclut un circuit de passage par zero qui detecte, comme position de l 'clement mobile (R), un cadencement de passage par zero auquel la tension des enroulements d'induit (U. V, W) traverse a un niveau de
tension de reference.
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7. Appareil selon la revendication 6, caracterise en ce qu'il comprend, en outre, un detecteur de position d'element mobile (H) qui detecte une position de l'ele ment mobile (R) au moyen d'une technique differente d'une technique de detection se rapportant au circuit
de passage par zero.
8. Appareil selon la revendication 7, caracterise en ce que l'appareil detecte une difference entre la position lO de l 'clement mobile (R) detectee par le circuit de pas sage par zero et la position de l 'clement mobile (R) detectee par le detecteur de position de lielement mo bile (H) au moment de la mesure de la tension des en
roulements d'induit (U. V, W).
9. Appareil selon la revendication 4 ou 8, caracterise en ce que l'appareil ajuste une phase du courant alterna tif delivre aux enroulements d'induit (U. V, W) sur la
base de la difference detectee.
lo. Appareil selon la revendication 9, caracterise en ce que l'ajustement de la phase du courant alternatif est effectue en ajustant un cadencement de commutation d'un circuit onduleur (3) qui delivre le courant alternatif
aux enroulements diinduit (U. V, W).
11. Appareil selon la revendication 10, caracterise en ce que l'appareil memorise la difference pour un nombre correspondent au nombre de poles magnetiques formes sur l' clement fixe et ajuste le cadencement de commutation
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du circuit onduleur (3) separement pour chaque pole ma-
gnetique sur la base de la difference memorisee pour
chaque pole magnetique.
12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 a
11, caracterise en ce que, lorsque le convertisseur denergie (4) fonctionne comme moteur electrique, l'ap pareil ajuste une phase du courant alternatif delivre a l'enroulement d'induit (U. V, W) en conformite avec une difference entre un courant de reference et un courant qui circule dans lienroulement d'induit (U. V, W) au
moment du deplacement de ltelement mobile (R).
13. Appareil selon la revendication 12, caracterise en ce que le courant de reference est une valeur moyenne des
courants sortie des enroulements dinduit (U. V, W).
14. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 a
13, caracterise en ce que l 'clement mobile (R) est un
rotor qui tourne par rapport a l' clement fixe.
15. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 a
8, caracterise en ce que la tension des enroulements d'induit (U. V, W) est une tension d'un des enroule meets d'induit (U. V, W) ou une tension entre les en
roulements d'induit (U. V, W).
16. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 a
, caracterise en ce que le courant qui est au plus la
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valeur predeterminee est une intensite de courant qui
ntentralne pas de generation d'energie dans le conver-
tisseur d'energie.
17. Procede pour commander un convertisseur d'energie qui comporte un element mobile qui comprend un enroulement
d' excitation et un element fixe qui comprend un enrou-
lement d'induit, caracterise en ce qu'il comprend les etapes consistent a: delivrer a l'enroulement d'excitation un courant qui est au plus une valeur predeterminee et qui peut depla cer l 'clement mobile pendant un etat ou la delivrance du courant alternatif a l'enroulement d'induit est sus pendue; et mesurer une tension induite induite dans l'enroulement d'induit tandis que le courant est delivre a l'enroule
ment d' excitation.
18. Procede pour commander un convertisseur d'energie qui comporte un element mobile et un element fixe qui com prend une pluralite d'enroulements dinduit, caracteri se en ce qu'il comprend les etapes consistent a: delivrer un courant aux enroulements d'induit de sorte que le courant dans les enroulements diinduit devienne egal a zero pendant un etat ou l' clement mobile se de place; et mesurer une tension des enroulements d'induit tandis
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