FR2960716A1

FR2960716A1 - Method for operating electrical machine, involves feeding alternative voltages in one of stator windings, where alternative voltage has multiple voltage impulses

Info

Publication number: FR2960716A1
Application number: FR1054212A
Authority: FR
Inventors: Rainer Nase
Original assignee: HKR Climatec GmbH
Current assignee: HKR Seuffer Automotive GmbH and Co KG
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2011-12-02

Abstract

The method involves feeding the alternative voltages in one of the stator windings (14,16,18). The alternative voltage has multiple voltage impulses. The current momentary value detects the current signals, which represents the temporal process of a current, which flows in reaction of an applied voltage by one of the stator windings. Independent claims are also included for the following: (1) a computer program with program code medium for the execution of the method; and (2) a device for operating an electrical machine.

Description

Procédé et dispositif de mise en fonctionnement d'une machine électrique Method and device for operating an electric machine

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de mise 5 en fonctionnement d'une machine électrique qui présente une pluralité d'enroulements de stator et un rotor. Par machine électrique, on entend un moteur électrique au moyen duquel de l'énergie électrique est convertie en énergie mécanique, ou un générateur électrique au moyen duquel de l'énergie mécanique est convertie 10 en énergie électrique. En l'occurrence, l'énergie mécanique se présente de préférence sous la forme d'une énergie de rotation. En règle générale, une machine électrique peut fonctionner aussi bien comme un moteur que comme un générateur. Par conséquent, ce qui est dit ci-après en se référant à des moteurs électriques n'a aucun effet limitatif et vaut également mutatis mutandis 15 pour des générateurs électriques. Dans le cas des moteurs électriques, on distingue selon leur type d'alimentation en courant électrique des moteurs à courant continu et des moteurs à courant alternatif. Dans un mode de réalisation, un moteur à courant continu présente un rotor qui comporte un certain nombre d'enroulements. Le 20 rotor est disposé de manière à pouvoir tourner dans un champ magnétique généré par un stator. Le stator peut être réalisé sous la forme d'un aimant permanent. Toutefois, le moteur à courant continu peut aussi être excité électriquement. Les enroulements du rotor sont reliés par le biais d'un collecteur à une source de tension. Le collecteur a pour rôle de faire varier le 25 flux de courant dans les enroulements du rotor en fonction de l'orientation du rotor par rapport au champ magnétique de telle façon que le rotor n'adopte pas une position stable mais au contraire décrit en permanence un mouvement de rotation. Les moteurs à courant continu à collecteur mécanique présentent 30 entre autres l'inconvénient de produire des étincelles en fonctionnement. Ces étincelles, également appelées crachements aux balais, génèrent des parasites à haute fréquence qui sont injectés dans le réseau de lignes. Lors du fonctionnement d'un moteur à courant continu dit sans balais, ce problème ne se pose pas. Il s'agit en l'occurrence d'un moteur à courant continu qui ne 35 possède pas de collecteur mécanique. Au lieu de cela, ce moteur à courant continu est commuté électroniquement. Le rotor est réalisé sous la forme d'un aimant permanent et le stator se compose de plusieurs bobines magnétiques, la plupart du temps trois, ce que l'on appelle les enroulements de stator. La commutation est assurée par un circuit mutateur constitué d'éléments de commande à semi-conducteurs, par exemple des transistors de commutation. The present invention relates to a method and apparatus for operating an electric machine having a plurality of stator windings and a rotor. By electric machine is meant an electric motor by means of which electrical energy is converted into mechanical energy, or an electric generator by means of which mechanical energy is converted into electrical energy. In this case, the mechanical energy is preferably in the form of rotational energy. As a general rule, an electric machine can function as well as a motor as a generator. Therefore, what is said hereinafter with reference to electric motors has no limiting effect and also applies mutatis mutandis for electric generators. In the case of electric motors, according to their type of power supply DC motors and AC motors are distinguished. In one embodiment, a DC motor has a rotor that has a number of windings. The rotor is rotatably disposed in a magnetic field generated by a stator. The stator can be made in the form of a permanent magnet. However, the DC motor can also be electrically excited. The rotor windings are connected via a collector to a voltage source. The purpose of the collector is to vary the flow of current in the rotor windings as a function of the orientation of the rotor with respect to the magnetic field so that the rotor does not adopt a stable position but, on the contrary, is permanently described. a rotational movement. DC motors with a mechanical collector have, among other things, the drawback of producing sparks during operation. These sparks, also known as brush spatters, generate high frequency interference that is injected into the network of lines. When operating a brushless DC motor, this problem does not arise. This is a DC motor which does not have a mechanical collector. Instead, this DC motor is switched electronically. The rotor is in the form of a permanent magnet and the stator consists of several magnetic coils, most of the time three, so-called stator windings. Switching is provided by a muting circuit consisting of semiconductor control elements, for example switching transistors.

Néanmoins, les moteurs à courant continu sans balais présentent le problème suivant : lorsqu'il n'est pas parcouru par un courant, le rotor présente une orientation quelconque et donc un angle de rotor quelconque. Pour lancer de manière optimale un moteur à courant continu sans balais de l'arrêt à une vitesse de rotation définie, il faudrait connaître la valeur de l'angle de rotor à l'arrêt. Ce problème se pose avec tous les moteurs électriques à commutation électronique, c'est-à-dire également avec un moteur synchrone à excitation permanente et avec un moteur à réluctance. L'angle de rotor peut être déterminé par exemple par des capteurs de position incorporés dans le moteur électrique, par exemple des capteurs à effet Hall. Toutefois, l'utilisation de ce genre de capteurs entraîne un surcoût élevé. D'autres inconvénients sont une plus grande complexité du câblage et un risque de défaillance accrue à cause des composants ajoutés. Il est donc souhaitable de pouvoir déterminer l'angle de rotor sans capteurs. En ce sens, "sans capteurs" signifie qu'on n'a besoin d'aucun composant autre que ceux qui sont nécessaires au fonctionnement d'un moteur électrique à commutation électronique et donc déjà présents. On connaît d'après le brevet DE 10 2006 043 683 Al un procédé pour faire fonctionner sans capteurs un moteur électrique à commutation électronique pendant sa phase d'accélération. Dans ce procédé, on applique à ses enroulements de stator des impulsions de tension d'essai selon un schéma prédéterminé. Les impulsions de tension d'essai génèrent des impulsions de courant qui sont détectées dans un circuit intermédiaire à l'aide de capteurs de courant. Les impulsions de courant sont exploitées pour déterminer l'angle de rotor. Pour cela, on détermine le temps de montée nécessaire à l'impulsion de courant pour atteindre une valeur de référence en partant d'une valeur nulle du courant. On détermine alors l'angle de rotor en fonction du temps de montée. En complément, on peut aussi exploiter un temps de retombée déterminé de manière analogue. En variante, le brevet propose en outre de déterminer et exploiter une variation de flux au lieu des durées. Les impulsions de tension d'essai ne sont pas des tensions alternatives. Nevertheless, brushless DC motors have the following problem: when a current does not flow, the rotor has any orientation and therefore any rotor angle. To optimally start a brushless dc motor from stopping at a defined rotational speed, the value of the rotor angle at shutdown should be known. This problem arises with all electric motors with electronic commutation, that is to say also with a synchronous motor with permanent excitation and with a reluctance motor. The rotor angle can be determined for example by position sensors incorporated in the electric motor, for example Hall effect sensors. However, the use of this type of sensor entails a high cost. Other disadvantages are increased wiring complexity and increased risk of failure due to added components. It is therefore desirable to be able to determine the rotor angle without sensors. In this sense, "without sensors" means that no components other than those necessary for the operation of an electronically commutated electric motor and therefore already present are needed. Patent DE 10 2006 043 683 A1 discloses a method for operating without sensors an electronically commutated electric motor during its acceleration phase. In this method, test voltage pulses are applied to its stator windings according to a predetermined pattern. The test voltage pulses generate current pulses that are detected in an intermediate circuit using current sensors. Current pulses are used to determine the rotor angle. For this, the rise time required for the current pulse is determined to reach a reference value starting from a zero value of the current. The rotor angle is then determined as a function of the rise time. In addition, it is also possible to exploit a fallout time determined in a similar way. Alternatively, the patent further proposes to determine and exploit a flow variation instead of durations. Test voltage pulses are not AC voltages.

La présente invention a pour objet de proposer un autre procédé et un autre dispositif d'exploitation d'une machine électrique qui présente une pluralité d'enroulements de stator et un rotor, dans lequel l'angle de rotor peut être déterminé de manière simple, rapide, univoque et donc fiable et en même temps de manière économique, c'est-à-dire sans qu'il soit nécessaire de prévoir des capteurs supplémentaires pour cela. Cet objet est réalisé par un procédé, du type mentionné en préambule, pour mettre en fonctionnement une machine électrique qui présente une pluralité d'enroulements de stator et un rotor, comprenant les étapes suivantes : a) appliquer une tension alternative à l'un au moins des enroulements de stator, ladite tension alternative présentant une pluralité d'impulsions de tension, b) acquérir des valeurs d'intensité instantanée d'un signal de courant, ledit signal de courant représentant la variation en fonction du temps d'un courant qui s'écoule dans l'un au moins des enroulements de stator en réaction à la tension appliquée, c) exploiter les valeurs d'intensité instantanée en déterminant pour cela une première valeur de paramètre caractéristique et une deuxième valeur de paramètre caractéristique d'une caractéristique de variation du courant en fonction des valeurs d'intensité instantanée, ladite caractéristique de variation du courant caractérisant le profil temporel du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator, et d) déterminer une valeur de l'angle de rotor en fonction des deux 25 valeurs de paramètres caractéristiques. Cet objet est également réalisé par un dispositif du type mentionné en préambule, pour mettre en fonctionnement une machine électrique qui présente une pluralité d'enroulements de stator et un rotor, avec des premiers modules pour appliquer une tension alternative à l'un au moins des 30 enroulements de stator, ladite tension alternative présentant une pluralité d'impulsions de tension, des deuxièmes modules pour acquérir des valeurs d'intensité instantanée d'un signal de courant, ledit signal de courant représentant la variation en fonction du temps d'un courant qui s'écoule dans l'un au moins des enroulements de stator en réaction à la tension appliquée, 35 des troisièmes modules pour exploiter les valeurs d'intensité instantanée, en déterminant pour cela une première valeur de paramètre caractéristique et une deuxième valeur de paramètre caractéristique d'une caractéristique de variation du courant en fonction des valeurs d'intensité instantanée, ladite caractéristique de variation du courant caractérisant le profil temporel du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator, et des quatrièmes modules pour déterminer une valeur de l'angle de rotor en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques. Il s'est avéré que le nouveau procédé et le nouveau dispositif permettent de déterminer simplement, en peu de temps et sans grande dépense, l'angle de rotor de manière univoque comme un angle compris entre 0° et 360°. Une tension appliquée à un enroulement de stator génère un courant qui s'écoule dans cet enroulement de stator. Dans le cas le plus simple, on peut donc considérer le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator auquel la tension alternative est appliquée. Toutefois, on peut également considérer un courant qui s'écoule dans un des autres enroulements de stator. En effet, une tension appliquée à un enroulement de stator génère une tension induite dans chacun des autres enroulements de stator du moteur. En prenant au niveau de l'un de ces enroulements de stator des dispositions correspondantes qui permettent un flux de courant, on peut aussi considérer un flux de courant généré par une tension induite. Toutefois, étant donné que le premier mode de réalisation cité est celui où la complexité technique et le coût des circuits sont moindres, il est admis dans les réflexions ci-après que le courant est celui qui s'écoule dans l'enroulement de stator auquel la tension est appliquée. It is an object of the present invention to provide an alternative method and apparatus for operating an electric machine having a plurality of stator windings and a rotor, wherein the rotor angle can be determined in a simple manner, fast, unambiguous and therefore reliable and at the same time economically, that is to say without it being necessary to provide additional sensors for this. This object is realized by a method, of the type mentioned in the preamble, for operating an electric machine which has a plurality of stator windings and a rotor, comprising the following steps: a) applying an alternating voltage to one of the least of the stator windings, said alternating voltage having a plurality of voltage pulses, b) acquiring instantaneous intensity values of a current signal, said current signal representing the variation as a function of time of a current which flows in at least one of the stator windings in response to the applied voltage, c) exploiting the instantaneous current values by determining a first characteristic parameter value and a second characteristic parameter parameter of a characteristic of variation of the current as a function of the instantaneous intensity values, said characteristic of variation of the current characterizing the time profile of the current flowing in the stator winding; and d) determining a value of the rotor angle as a function of the two characteristic parameter values. This object is also realized by a device of the type mentioned in the preamble, for putting into operation an electric machine which has a plurality of stator windings and a rotor, with first modules for applying an alternating voltage to at least one of the 30 stator windings, said AC voltage having a plurality of voltage pulses, second modules for acquiring instantaneous current value values of a current signal, said current signal representing the variation as a function of time of a current flowing in at least one of the stator windings in response to the applied voltage, third modules for exploiting the instantaneous current values, thereby determining a first characteristic parameter value and a second parameter value. characteristic of a characteristic of variation of current as a function of instantaneous intensity values, the variation characteristic of the current characterizing the time profile of the current flowing in the stator winding, and the fourth modules for determining a value of the rotor angle as a function of the two characteristic parameter values. It has been found that the new method and device makes it possible to simply determine, in a short time and without much expense, the rotor angle unambiguously as an angle between 0 ° and 360 °. A voltage applied to a stator winding generates a current flowing in this stator winding. In the simplest case, it is therefore possible to consider the current flowing in the stator winding to which the AC voltage is applied. However, it is also possible to consider a current flowing in one of the other stator windings. Indeed, a voltage applied to a stator winding generates a voltage induced in each of the other stator windings of the motor. By taking at the level of one of these stator windings corresponding provisions which allow a flow of current, one can also consider a current flow generated by an induced voltage. However, since the first embodiment cited is the one where the technical complexity and the cost of the circuits are smaller, it is admitted in the reflections below that the current is the current flowing in the stator winding which the voltage is applied.

Une tension alternative appliquée à un enroulement de stator génère un courant qui s'écoule dans cet enroulement de stator et dont la variation en fonction du temps présente une allure croissante et décroissante. En choisissant adéquatement la tension alternative, il est également possible de faire alterner le courant. Un courant qui s'écoule dans un enroulement de stator génère une force qui agit sur le rotor. Lorsque cette force agit pendant une durée prolongée sur le rotor, une impulsion est transmise à ce dernier. Ceci entraîne une injection d'énergie dans le rotor, laquelle peut permettre finalement au rotor d'effectuer un mouvement minimal. Ce mouvement crée une force électromotrice qui se superpose à la tension appliquée. En cas d'alternance du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator, ceci génère une force alternative agissant sur le rotor qui conduit à un effet correspondant sur le mouvement du rotor et donc sur la force électromotrice. Globalement, la tension appliquée augmente ou baisse de manière alternée sous l'action de la force électromotrice. Ceci influe à son tour sur le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator et donc sur son profil temporel. Cette influence peut alors être déterminée au moyen d'une caractéristique de variation du courant qui caractérise le profil temporel du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator. C'est précisément ce qu'utilisent le nouveau procédé et le nouveau dispositif pour déterminer la valeur de l'angle de rotor. Du fait que l'on peut se dispenser pour cela d'utiliser des capteurs supplémentaires, ceci constitue une possibilité très économique pour déterminer la valeur de l'angle de rotor. L'objet précité peut être atteint ainsi. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le procédé présente en outre l'étape suivante : e) tenir compte de la valeur de l'angle de rotor lors de la mise en 15 fonctionnement de la machine électrique. De manière correspondante, le dispositif présente avantageusement des cinquièmes modules pour tenir compte de la valeur de l'angle de rotor pour faire fonctionner la machine électrique. Avantageusement, l'angle de rotor est pris en compte pour faire 20 fonctionner la machine électrique de telle façon que la tension appliquée à l'enroulement de stator est modifiée ou une tension est appliquée en plus à un autre enroulement de stator afin de faire varier globalement le champ magnétique généré de façon que le champ magnétique et l'orientation du rotor concordent. 25 Avantageusement, on considère en tant que machine électrique un moteur à courant continu sans balais qui présente un rotor réalisé sous la forme d'un aimant permanent. L'angle de rotor décrit alors l'angle de déviation que présente l'un des deux pôles par rapport à un axe ou à une direction définie dans l'espace, par exemple l'angle de déviation du pôle nord par rapport 30 à la verticale. Ceci n'a aucun effet limitatif : on peut aussi prendre en considération le pôle sud ou l'horizontale. L'angle de rotor peut être vu comme la combinaison de deux grandeurs. D'une part la position du rotor, c'est-à-dire la position du rotor en tant que tel, sans tenir compte de sa polarité. La position du rotor peut prendre une valeur comprise entre 0° et 180°. Et d'autre part la 35 polarité du rotor, c'est-à-dire par exemple l'orientation du pôle nord du rotor. Lorsqu'on considère la polarité du rotor, on sait si l'angle défini par la position du rotor correspond à l'angle qui se situe dans l'intervalle de 0° à 180° ou bien à l'angle qui est déphasé de 180° et qui se situe donc dans l'intervalle de 180° à 360°. Dans un mode de réalisation de l'invention, la tension alternative 5 présente une variation de forme rectangulaire. Il s'agit là d'une tension alternative simple à générer. De plus, la tension alternative rectangulaire donne des états clairement définis de la machine électrique. Ainsi, par exemple, un courant de forme triangulaire s'écoule dans l'enroulement de stator. Ce courant peut être exploité de manière 10 simple et la valeur de l'angle de rotor peut donc être déterminée de manière fiable. Une tension alternative au sens du nouveau procédé et du nouveau dispositif présente en alternance des périodes avec des valeurs instantanées positives et des périodes avec des valeurs instantanées négatives, comme c'est le cas par exemple pour une tension sinusoïdale sans composante 15 continue. En variante, la tension alternative peut aussi avoir une allure rectangulaire, triangulaire ou en dents de scie. Lorsque la tension alternative présente des impulsions constituées de segments d'impulsions individuels, les segments d'impulsions individuels doivent présenter en alternance un signe différent. Il s'agit avantageusement d'une tension alternative ayant un taux 20 d'impulsions de 50%. En dehors du moment où elle change de signe, une tension alternative au sens du nouveau procédé et du nouveau dispositif ne doit pas présenter de périodes d'une durée notable pendant lesquelles la valeur de la tension est nulle. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'enroulement de 25 stator dans lequel le courant s'écoule est l'enroulement de stator auquel la tension alternative est appliquée. Comme on l'a déjà dit, la complexité technique et le coût des circuits de détection du courant sont les plus faibles lorsque le courant détecté est celui qui s'écoule dans l'enroulement de stator auquel la tension alternative 30 est appliquée. Par conséquent, il est particulièrement judicieux de détecter ce courant. Le coût est ainsi minimisé. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la machine électrique présente trois enroulements de stator et la tension alternative est appliquée à deux enroulements de stator en même temps. 35 L'avantage de cette mesure est que le courant triangulaire qui s'écoule dans l'enroulement de stator est très robuste aux perturbations externes et que la valeur de l'angle de rotor peut donc être déterminée de manière très fiable. Avantageusement, on détecte le courant qui s'écoule dans les deux enroulements de stator. La référence à trois enroulements de stator ci-dessus n'a aucun effet limitatif. Il va de soi que le nouveau procédé est applicable à des moteurs ayant un nombre quelconque d'enroulements de stator. En outre, dans le cas de moteurs présentant plus de trois enroulements de stator, il est envisageable d'appliquer la tension alternative à plus de deux enroulements de stator en même temps. Les trois enroulements de stator peuvent être câblés en étoile ou en triangle. Dans le principe, ces deux modes de câblage peuvent être permutés en effectuant les transformations correspondantes. On choisit avantageusement le câblage en étoile car il permet d'appliquer une tension de manière ciblée à deux enroulements de stator sans appliquer en même temps cette tension également au troisième enroulement de stator. Avec un câblage en étoile, ceci permet de simplifier l'acquisition des valeurs d'intensité instantanée nécessaires. En outre, les enroulements de stator utilisés dans le cas du câblage en étoile sont plus simples à réaliser que ceux utilisés dans un câblage en triangle. Avec le nouveau procédé, la valeur de l'angle de rotor peut être déterminée sans qu'il soit nécessaire pour cela de mesurer le potentiel du neutre. D'autre part, il n'est pas nécessaire non plus d'appliquer un potentiel au point neutre. Globalement, le nouveau procédé est moins compliqué. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la caractéristique de variation du courant est une amplitude. Outre la signification qui est la sienne en rapport avec des signaux répétitifs dans le temps ou périodiques, le terme d'amplitude a aussi le sens d'une valeur maximale, en particulier d'une valeur maximale locale. Comme on l'a déjà dit, l'application d'une tension alternative à un enroulement de stator génère un courant qui s'écoule avec un profil temporel caractéristique dans cet enroulement de stator. Dans le cas d'une tension alternative spécialement conçue, qui sera décrite plus loin, il s'écoule dans l'enroulement de stator un courant alternatif ayant par exemple une allure triangulaire. Or il s'avère que les triangles alternatifs ne sont pas identiques. Ils n'ont pas tous la même hauteur. Le courant triangulaire se compose de triangles ayant deux hauteurs différentes. En outre, des études ont montré que les deux hauteurs de triangles dépendent de l'angle de rotor. Ceci veut dire que cette variation en fonction du temps ou ce profil temporel spécial cache une information qui caractérise l'angle de rotor. Il s'ensuit que la valeur de l'angle de rotor peut être déterminée en utilisant une caractéristique de variation du courant qui caractérise le profil temporel du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator. La forme de l'allure du courant dépend aussi jusqu'à un certain point de la qualité du dispositif de mesure. Un dispositif de mesure de qualité particulièrement élevée permet de déterminer une allure en dents de scie du courant. Compte tenu des circonstances exposées ci-dessus, on utilise avec avantage l'amplitude en tant que caractéristique de variation du courant. Ainsi, on détermine à l'étape c) une première valeur d'amplitude et une deuxième valeur d'amplitude en fonction des valeurs d'intensité instantanée. En termes de technique des circuits, ceci peut se faire par exemple au moyen de ce que l'on appelle un mesureur de valeurs de crête. En termes de programmes, ceci peut se faire au moyen de comparaisons. Pour cela, on enregistre par exemple les valeurs d'intensité instantanée détectées successivement dans le temps, en commençant par la première valeur d'intensité instantanée, dans une mémoire et on les remplace par une valeur d'intensité instantanée suivante dans le temps tant que la valeur d'intensité instantanée suivante est supérieure à la valeur d'intensité instantanée mémorisée. La valeur d'intensité instantanée enregistrée en dernier est alors la valeur d'amplitude recherchée. Pour deux périodes définies, il est possible de déterminer deux valeurs d'amplitude. En variante, on peut aussi utiliser une aire de surface en tant que caractéristique de variation du courant. L'aire de surface représente la superficie respective des triangles qui forment l'allure triangulaire du courant. An alternating voltage applied to a stator winding generates a current flowing in this stator winding and whose variation as a function of time has an increasing and decreasing speed. By properly choosing the AC voltage, it is also possible to alternate the current. Current flowing in a stator winding generates a force that acts on the rotor. When this force acts for a long time on the rotor, a pulse is transmitted to the latter. This results in an energy injection into the rotor, which can ultimately allow the rotor to perform minimal movement. This movement creates an electromotive force that is superimposed on the applied voltage. In case of alternating current flowing in the stator winding, this generates an alternating force acting on the rotor which leads to a corresponding effect on the movement of the rotor and thus on the electromotive force. Overall, the applied voltage increases or decreases alternately under the action of the electromotive force. This in turn influences the current flowing in the stator winding and thus its time profile. This influence can then be determined by means of a current variation characteristic which characterizes the time profile of the current flowing in the stator winding. This is precisely what the new method and device used to determine the value of the rotor angle. Since additional sensors can be dispensed with for this purpose, this is a very economical possibility for determining the value of the rotor angle. The aforementioned object can be achieved as well. In an advantageous embodiment of the invention, the method furthermore has the following step: e) taking into account the value of the rotor angle during the operation of the electric machine. Correspondingly, the device advantageously has fifth modules to account for the value of the rotor angle to operate the electric machine. Advantageously, the rotor angle is taken into account to operate the electric machine so that the voltage applied to the stator winding is changed or a voltage is applied in addition to another stator winding in order to vary globally the magnetic field generated so that the magnetic field and the orientation of the rotor match. Advantageously, an electric machine is considered to be a brushless direct current motor which has a rotor made in the form of a permanent magnet. The rotor angle then describes the deflection angle that one of the two poles has with respect to a spatially defined axis or direction, for example, the deflection angle of the north pole with respect to the vertical. This has no limiting effect: we can also consider the south pole or the horizontal. The rotor angle can be seen as the combination of two magnitudes. On the one hand the position of the rotor, that is to say the position of the rotor as such, regardless of its polarity. The rotor position can be between 0 ° and 180 °. And on the other hand the polarity of the rotor, that is to say for example the orientation of the north pole of the rotor. When considering the polarity of the rotor, it is known whether the angle defined by the position of the rotor corresponds to the angle which lies in the range of 0 ° to 180 ° or to the angle which is out of phase with 180 ° and which is therefore in the range of 180 ° to 360 °. In one embodiment of the invention, the AC voltage has a rectangular shape variation. This is a simple alternating voltage to generate. In addition, the rectangular alternating voltage gives clearly defined states of the electric machine. Thus, for example, a stream of triangular shape flows in the stator winding. This current can be operated in a simple manner and the value of the rotor angle can therefore be determined reliably. An alternating voltage in the sense of the new method and the new device alternately has periods with positive instantaneous values and periods with negative instantaneous values, as is the case for example for a sinusoidal voltage without DC component. Alternatively, the alternating voltage may also have a rectangular shape, triangular or sawtooth. When the AC voltage has pulses consisting of individual pulse segments, the individual pulse segments must alternately have a different sign. It is advantageously an alternating voltage having a pulse rate of 50%. Apart from the moment when it changes sign, an alternating voltage in the sense of the new process and the new device must not have periods of a significant duration during which the value of the voltage is zero. In another embodiment of the invention, the stator winding in which the current flows is the stator winding to which the AC voltage is applied. As already mentioned, the technical complexity and the cost of the current detection circuits are the lowest when the detected current is the current flowing in the stator winding at which the AC voltage is applied. Therefore, it is particularly sensible to detect this current. The cost is thus minimized. In another embodiment of the invention, the electric machine has three stator windings and the alternating voltage is applied to two stator windings at the same time. The advantage of this measurement is that the triangular current flowing in the stator winding is very robust to external disturbances and the value of the rotor angle can therefore be determined very reliably. Advantageously, the current flowing in the two stator windings is detected. The reference to three stator windings above has no limiting effect. It goes without saying that the new method is applicable to motors having any number of stator windings. In addition, in the case of motors having more than three stator windings, it is conceivable to apply the AC voltage to more than two stator windings at the same time. The three stator windings can be wired in a star or a triangle. In principle, these two wiring modes can be switched by performing the corresponding transformations. The star wiring is advantageously chosen because it makes it possible to apply a voltage in a targeted manner to two stator windings without simultaneously applying this voltage to the third stator winding at the same time. With star wiring, this simplifies the acquisition of the required instantaneous current values. In addition, the stator windings used in the case of star wiring are simpler to achieve than those used in a triangle wiring. With the new method, the value of the rotor angle can be determined without it being necessary to measure the potential of the neutral. On the other hand, it is not necessary either to apply a potential to the neutral point. Overall, the new process is less complicated. In another embodiment of the invention, the variation characteristic of the current is an amplitude. In addition to its meaning in relation to repetitive signals in time or periodicals, the term amplitude also has the meaning of a maximum value, in particular a local maximum value. As already mentioned, the application of an alternating voltage to a stator winding generates a current which flows with a characteristic time profile in this stator winding. In the case of a specially designed alternating voltage, which will be described later, there flows in the stator winding an alternating current having for example a triangular shape. Now it turns out that alternative triangles are not identical. They are not all the same height. The triangular stream consists of triangles having two different heights. In addition, studies have shown that both heights of triangles depend on the rotor angle. This means that this variation as a function of time or this special time profile hides information that characterizes the rotor angle. It follows that the value of the rotor angle can be determined by using a current variation characteristic which characterizes the time profile of the current flowing in the stator winding. The shape of the current flow also depends to a certain extent on the quality of the measuring device. A particularly high quality measuring device makes it possible to determine a sawtooth pace of the current. In view of the circumstances set out above, amplitude is advantageously used as a variation characteristic of the current. Thus, in step c), a first amplitude value and a second amplitude value are determined as a function of the instantaneous intensity values. In terms of circuit technique, this can be done for example by means of what is called a peak value meter. In terms of programs, this can be done through comparisons. For this purpose, for example, the instantaneous intensity values detected successively in time, starting with the first instantaneous intensity value, are recorded in a memory and replaced by a subsequent instantaneous intensity value in time as long as the next instantaneous intensity value is greater than the stored instantaneous intensity value. The last recorded instantaneous intensity value is then the desired amplitude value. For two defined periods, two amplitude values can be determined. Alternatively, a surface area can also be used as a variation characteristic of the current. The surface area represents the respective area of the triangles that form the triangular shape of the stream.

Ainsi, on détermine à l'étape c) une première et une deuxième valeur de surface de triangle en fonction des valeurs d'intensité instantanée. L'aire de surface peut être déterminée par exemple par sommation. Dans une autre variante, on peut utiliser une pente en tant que caractéristique de variation du courant. En particulier, pour les triangles dont les valeurs d'intensité instantanée sont positives, on détermine des valeurs de pente pour les branches de pente négative. Ainsi, on détermine à l'étape c) une première et une deuxième valeur de pente en fonction des valeurs d'intensité instantanée. Les valeurs de pente peuvent par exemple être déterminées sous la forme de quotients différentiels. Thus, in step c), a first and a second triangle surface value are determined as a function of the instantaneous intensity values. The surface area can be determined for example by summation. In another variant, a slope can be used as a variation characteristic of the current. In particular, for triangles whose instantaneous intensity values are positive, slope values are determined for the branches of negative slope. Thus, in step c) a first and a second slope value are determined as a function of the instantaneous intensity values. The slope values may for example be determined as differential quotients.

Ce qui a été dit ci-dessus se base sur le constat suivant : la pente du signal de courant est une mesure de l'inductance des enroulements de stator. Par conséquent, dans des périodes définies, différents angles de rotor donnent différents maxima du signal de courant. En ce qui concerne la caractéristique de variation du courant, l'avantage de l'exploitation d'une aire de surface plutôt que d'une pente est que l'aire de surface est relativement moins bruitée. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on détermine à l'étape c) une valeur d'écart qui représente un écart existant entre la première valeur de paramètre caractéristique et la deuxième valeur de paramètre caractéristique et, à l'étape d), on détermine la valeur de l'angle de rotor en fonction de cette valeur d'écart. Comme on l'a déjà dit, l'écart entre la première valeur de paramètre caractéristique et la deuxième valeur de paramètre caractéristique est une mesure de l'angle de rotor. Par conséquent, il est judicieux de déterminer une valeur d'écart en fonction de ces deux valeurs de paramètres caractéristiques. What has been said above is based on the following observation: the slope of the current signal is a measure of the inductance of the stator windings. Therefore, in defined periods, different rotor angles give different maxima of the current signal. With respect to the variation characteristic of the current, the advantage of operating a surface area rather than a slope is that the surface area is relatively less noisy. In another embodiment of the invention, a difference value is determined in step c) which represents a difference existing between the first characteristic parameter value and the second characteristic parameter value and, in step d ), the value of the rotor angle is determined as a function of this deviation value. As already mentioned, the difference between the first characteristic parameter value and the second characteristic parameter value is a measure of the rotor angle. Therefore, it is wise to determine a deviation value based on these two characteristic parameter values.

La valeur d'écart peut par exemple être déterminée par différenciation ou par formation de quotient. Lorsqu'il est possible de déterminer les deux valeurs de paramètres caractéristiques avec une qualité correspondante élevée, la valeur d'écart fournit une information quantitative et la valeur de l'angle de rotor peut être déterminée en se servant uniquement de la valeur d'écart. En l'occurrence, une valeur comprise entre 0° et 360° peut être déterminée pour la valeur de l'angle de rotor en fonction de la valeur d'écart. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on effectue les étapes a) à c) d'abord pour un premier enroulement de stator, le signal de courant représentant la variation en fonction du temps d'un premier courant qui s'écoule dans le premier enroulement de stator, une première valeur d'écart étant déterminée en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques déterminées pour ce premier courant, puis on effectue à nouveau les étapes a) à c) pour un deuxième enroulement de stator, le signal de courant représentant la variation en fonction du temps d'un deuxième courant qui s'écoule dans le deuxième enroulement de stator, une deuxième valeur d'écart étant déterminée en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques déterminées pour ce deuxième courant, et, à l'étape d), on détermine la valeur de l'angle de rotor en fonction des deux valeurs d'écart. Dans ce cas, la valeur d'écart doit avoir un caractère quantitatif, c'est-à-dire que la valeur de l'angle de rotor peut être déterminée de manière univoque rien qu'en fonction de la valeur d'écart. En principe, on n'a pas besoin de valeur d'une autre grandeur. Ceci permet une structure simple et une détermination rapide. La prise en compte de deux valeurs d'écart déterminées indépendamment l'une de l'autre accroît la précision et la fiabilité de la détermination de la valeur de l'angle de rotor. Les étapes a) à c) sont avantageusement mises en oeuvre à la suite les unes des autres dans le temps pour chacun des enroulements de stator et, ce faisant, une valeur d'écart est déterminée à chaque fois. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on détermine en plus à l'étape c) une valeur de surface de courant en fonction des valeurs d'intensité instantanée, ladite valeur de surface de courant caractérisant une intégrale sur le temps formée pour le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator, et, à l'étape d), on détermine en plus la valeur de l'angle de rotor en fonction de la valeur de surface de courant. L'avantage de cette façon de faire est que la valeur de l'angle de rotor peut être déterminée de manière plus fiable en utilisant une deuxième valeur. Notamment lorsque les deux valeurs de paramètres caractéristiques et donc la valeur d'écart ne peuvent pas être déterminées avec la qualité voulue, la prise en compte de la valeur de surface de courant permet une détermination fiable de la valeur de l'angle de rotor. Lorsque la valeur de surface de courant est disponible, on peut suivre en principe la règle suivante : il suffit de déterminer les deux valeurs de paramètres caractéristiques et donc la valeur d'écart uniquement avec le degré de qualité nécessaire pour pouvoir obtenir à partir de la valeur d'écart une information qualitative concernant l'angle de rotor. Dans ce cas, la valeur d'écart représente la polarité du rotor. The deviation value can for example be determined by differentiation or by quotient formation. When it is possible to determine the two characteristic parameter values with a corresponding high quality, the deviation value provides quantitative information and the value of the rotor angle can be determined using only the deviation value. . In this case, a value between 0 ° and 360 ° can be determined for the value of the rotor angle as a function of the deviation value. In another embodiment of the invention, steps a) to c) are carried out first for a first stator winding, the current signal representing the variation as a function of time of a first current flowing. in the first stator winding, a first difference value being determined as a function of the two characteristic parameter values determined for this first current, then the steps a) to c) are again carried out for a second stator winding, the signal current representing the variation as a function of time of a second current flowing in the second stator winding, a second difference value being determined as a function of the two characteristic parameter values determined for this second current, and, step d), the value of the rotor angle is determined according to the two deviation values. In this case, the deviation value must have a quantitative character, that is to say the value of the rotor angle can be unambiguously determined solely by the deviation value. In principle, you do not need the value of another quantity. This allows a simple structure and quick determination. Taking into account two deviation values determined independently of each other increases the accuracy and reliability of the determination of the value of the rotor angle. Steps a) to c) are advantageously carried out one after the other in time for each of the stator windings and, in doing so, a difference value is determined each time. In another embodiment of the invention, a current surface value is also determined in step c) as a function of the instantaneous intensity values, said current surface value characterizing an integral over the time formed for the current flowing in the stator winding, and in step d), the value of the rotor angle is further determined as a function of the current area value. The advantage of this approach is that the value of the rotor angle can be determined more reliably by using a second value. Especially when the two characteristic parameter values and therefore the deviation value can not be determined with the desired quality, taking into account the current area value allows a reliable determination of the value of the rotor angle. When the current area value is available, it is possible to follow the following rule in principle: it is sufficient to determine the two characteristic parameter values and therefore the deviation value only with the degree of quality necessary to be able to obtain from the deviation value a qualitative information concerning the rotor angle. In this case, the deviation value represents the polarity of the rotor.

Elle permet de savoir par exemple si le pôle nord du rotor adopte un angle qui se situe dans l'intervalle de 0° à 180° ou dans l'intervalle de 180° à 360°. L'appartenance à l'un de ces deux intervalles peut être définie par exemple d'après le signe de la valeur d'écart. En même temps, la valeur de surface de courant représente la position du rotor, c'est-à-dire elle indique quel angle le rotor adopte par rapport à une direction de référence dans l'intervalle de 0° à 180°. La combinaison de la valeur d'écart et de la valeur de surface de courant permet alors de déterminer l'angle de rotor de manière univoque. Dans l'ensemble, la complexité technique des circuits peut être réduite car les deux valeurs de paramètres caractéristiques et donc également la valeur d'écart n'ont pas besoin d'avoir une qualité élevée, ce qui est indispensable si on veut obtenir une information quantitative à partir de la seule valeur d'écart. For example, it is possible to know whether the north pole of the rotor adopts an angle in the range of 0 ° to 180 ° or in the range of 180 ° to 360 °. The membership of one of these two intervals can be defined for example according to the sign of the difference value. At the same time, the current area value represents the position of the rotor, i.e. it indicates which angle the rotor adopts relative to a reference direction in the range of 0 ° to 180 °. The combination of the deviation value and the current area value then makes it possible to determine the rotor angle unambiguously. Overall, the technical complexity of the circuits can be reduced because the two characteristic parameter values and therefore also the difference value do not need to have a high quality, which is essential if we want to obtain information quantitative from the single deviation value.

Si l'on utilise en outre une aire de surface comme caractéristique de variation du courant, ceci permet de simplifier encore plus la détermination de la valeur de l'angle de rotor. Dans ce cas, la valeur d'écart de même que la valeur de surface de courant peut être déterminée en utilisant le même mécanisme de calcul, en l'occurrence la détermination d'une aire de surface. Lors de la détermination de la valeur de surface de courant, on élimine avantageusement auparavant une composante continue présente dans la variation du courant en fonction du temps. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on compare à l'étape d) la valeur d'écart à un certain nombre de valeurs comparatives d'écarts et/ou la valeur de surface de courant à un certain nombre de valeurs comparatives d'aires de surface. Déterminer la valeur de l'angle de rotor sur la base de comparaisons offre plusieurs avantages. C'est une procédure simple à mettre en oeuvre et de surcroît rapide et fiable. Les valeurs comparatives nécessaires peuvent être déterminées par exemple à l'aide de mesures d'essai effectuées au préalable. Pour cela, on règle le rotor à différents angles de rotor successifs situés dans l'intervalle de 0° à 360°. Pour chacun des angles de rotor réglés, on applique alors une tension alternative à l'un des enroulements de stator et on détecte et on exploite les valeurs d'intensité instantanée. Les valeurs d'écart et de surface de courant respectivement déterminées sont mémorisées ensemble avec la valeur de l'angle de rotor sous la forme d'un N-uplet, par exemple dans une EEPROM. Les mesures d'essai sont effectuées pour tous les enroulements de stator. En variante, les valeurs comparatives peuvent aussi être obtenues en utilisant un modèle mathématique permettant de calculer les valeurs d'écart et les valeurs de surface de courant pour différentes valeurs de l'angle de rotor. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la tension alternative présente une valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro. If a surface area is also used as the current variation characteristic, this further simplifies the determination of the value of the rotor angle. In this case, the deviation value as well as the current area value can be determined using the same calculation mechanism, in this case the determination of a surface area. When determining the current area value, a DC component present in the variation of the current as a function of time is advantageously eliminated beforehand. In another embodiment of the invention, step (d) compares the difference value with a number of comparative deviation values and / or the current area value with a number of comparative values. of surface areas. Determining the value of the rotor angle on the basis of comparisons offers several advantages. It is a simple procedure to implement and moreover fast and reliable. The necessary comparative values can be determined, for example, by means of pre-test measurements. For this, the rotor is set at different successive rotor angles in the range of 0 ° to 360 °. For each of the set rotor angles, an AC voltage is then applied to one of the stator windings and the instantaneous current values are detected and evaluated. The deviation values and current area values respectively determined are stored together with the value of the rotor angle in the form of an N-tuplet, for example in an EEPROM. The test measurements are made for all stator windings. Alternatively, the comparative values can also be obtained using a mathematical model for calculating deviation values and current area values for different values of the rotor angle. In another embodiment of the invention, the AC voltage has a mean value in time which tends to zero.

L'avantage de ceci est que le rotor n'effectue que des mouvements minimaux autour de sa position de repos. Les mouvements de rotation significatifs sont évités. De plus, le courant qui s'écoule en réaction à la tension alternative appliquée est ainsi maintenu à une faible valeur. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la tension alternative présente au moins deux impulsions de tension, une première impulsion de tension avec une première durée d'impulsion et une deuxième impulsion de tension avec une deuxième durée d'impulsion, la première valeur de paramètre caractéristique caractérisant le profil temporel du courant pendant la première durée d'impulsion et la deuxième valeur de paramètre caractéristique caractérisant le profil temporel du courant pendant la deuxième durée d'impulsion. L'avantage de ceci est que la tension alternative est telle que le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator présente une durée de période complète et donc une variation en fonction du temps telle que celle qui est nécessaire pour déterminer la valeur d'écart. On peut donc exploiter aussi bien les valeurs d'intensité instantanée d'un triangle de la première hauteur que les valeurs d'intensité instantanée d'un triangle de la deuxième hauteur et déterminer par exemple la première et la deuxième valeur d'amplitude. Dans une autre façon de voir les choses, qui se base sur la durée de période du courant qui s'écoule dans l'enroulement de courant, on détermine la première valeur de paramètre caractéristique pour une première partie de la durée de période et la deuxième valeur de paramètre caractéristique pour une deuxième partie de la durée de période. Ceci garantit ici aussi que les deux valeurs de paramètres caractéristiques peuvent être déterminées. La première valeur de paramètre caractéristique est avantageusement déterminée pour une première partie d'impulsion de courant et la deuxième valeur de paramètre caractéristique pour une deuxième partie d'impulsion de courant, de manière particulièrement avantageuse pour le premier triangle contenu dans ces parties d'impulsion de courant. Il en va de même lorsque la tension alternative présente plus de deux impulsions de tension et donc lorsque le courant qui s'écoule dans l'enroulement de courant présente plus d'une impulsion de courant. Dans ce cas, il est possible d'exploiter de manière correspondante les valeurs d'intensité instantanée pour une impulsion de courant donnée. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, chacune des impulsions de tension présente trois segments d'impulsions de forme rectangulaire, avec un premier segment d'impulsion et un troisième segment d'impulsion qui présentent chacun une première valeur d'impulsion sensiblement identique et une première durée de segment sensiblement identique et un deuxième segment d'impulsion qui présente une deuxième valeur d'impulsion et une deuxième durée de segment, les deux valeurs d'impulsions et les deux durées de segments étant choisies telles que l'impulsion de tension présente une valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro. Il s'est avéré que c'est cette forme de l'impulsion de tension qui fait apparaître le plus nettement le profil temporel caractéristique du courant triangulaire. De manière avantageuse, la première valeur d'impulsion est positive et la deuxième valeur d'impulsion négative. Il est en outre avantageux que la deuxième durée de segment soit supérieure à la première durée de segment. Une deuxième durée de segment plus longue permet de détecter des valeurs d'intensité instantanée moins faussées par le bruit. C'est la valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro qui détermine l'allure triangulaire du courant. Lorsque la première durée de segment est moitié moins longue que la deuxième durée de segment, ceci donne une allure alternative du courant. Le nouveau procédé permet de déterminer une valeur de l'angle de rotor aussi bien lorsque le rotor est immobile par rapport au stator que lorsque le rotor effectue un mouvement de rotation à faible vitesse. Comme on l'a déjà dit, on détecte avantageusement le courant qui s'écoule dans les deux enroulements de stator auxquels la tension alternative est appliquée. Il est également imaginable de détecter pour chaque enroulement de stator le courant qui s'écoule dans chacun d'eux. The advantage of this is that the rotor only makes minimal movements around its rest position. Significant rotational movements are avoided. In addition, the current flowing in response to the applied alternating voltage is thus kept at a low value. In another embodiment of the invention, the AC voltage has at least two voltage pulses, a first voltage pulse with a first pulse duration and a second voltage pulse with a second pulse duration, the first characteristic parameter value characterizing the time profile of the current during the first pulse duration and the second characteristic parameter value characterizing the time profile of the current during the second pulse duration. The advantage of this is that the alternating voltage is such that the current flowing in the stator winding has a full period of time and therefore a variation as a function of time such as is necessary to determine the value of the current. gap. It is therefore possible to exploit the instantaneous intensity values of a triangle of the first height as well as the instantaneous intensity values of a triangle of the second height and to determine, for example, the first and the second amplitude value. In another way of seeing things, which is based on the period of time of the current flowing in the current winding, determining the first characteristic parameter value for a first part of the period duration and the second characteristic parameter value for a second part of the period duration. This also ensures that the two characteristic parameter values can be determined. The first characteristic parameter value is advantageously determined for a first current pulse portion and the second characteristic parameter value for a second current pulse portion, particularly advantageously for the first triangle contained in these pulse portions. current. The same applies when the AC voltage has more than two voltage pulses and therefore when the current flowing in the current winding has more than one current pulse. In this case, it is possible to correspondingly exploit the instantaneous intensity values for a given current pulse. In another embodiment of the invention, each of the voltage pulses has three rectangular shaped pulse segments, with a first pulse segment and a third pulse segment each having a first substantially pulse value. identical and a first substantially identical segment duration and a second pulse segment having a second pulse value and a second segment duration, the two pulse values and the two segment times being selected such that the pulse voltage has a mean value in time which tends to zero. It turned out that it is this form of the voltage pulse that most clearly shows the characteristic temporal profile of the triangular current. Advantageously, the first pulse value is positive and the second negative pulse value. It is furthermore advantageous that the second segment duration is greater than the first segment duration. A second, longer segment duration can detect instantaneous intensity values less distorted by noise. It is the average value in time that tends to zero that determines the triangular shape of the current. When the first segment duration is half as long as the second segment duration, this gives an alternative current look. The new method makes it possible to determine a value of the rotor angle both when the rotor is stationary with respect to the stator and when the rotor is rotating at a low speed. As has already been said, the current flowing in the two stator windings to which the alternating voltage is applied is advantageously detected. It is also conceivable to detect for each stator winding the current flowing in each of them.

Habituellement, la somme de ces trois courants est nulle. Lorsque les trois courants sont tous détectés, ceci permet par exemple de déceler des défauts de fonctionnement. Avantageusement, la tension alternative présente un nombre défini d'impulsions de tension. Cette tension a le caractère d'un signal de test limité 25 dans le temps. L'avantage de ceci est que d'une part on dispose d'un nombre de valeurs d'intensité instantanée suffisamment grand mais que d'autre part le volume de calcul nécessaire à leur exploitation reste dans certaines limites. La valeur de surface de courant peut être déterminée de manière fiable. En outre, 30 il est possible de déterminer la valeur d'écart par moyennage. Pour cela, on détermine les valeurs d'écart pour plusieurs paires d'impulsions de courant et ensuite on forme une moyenne à partir de ces valeurs. D'autre part, cette procédure permet d'utiliser lors de l'exploitation des valeurs d'intensité instantanée des mesures adaptées à cette situation et donc optimisées, ce qui 35 permet de déterminer la valeur de l'angle de rotor de manière particulièrement fiable. On a pu établir qu'une tension alternative comportant 16 impulsions de tension permet d'obtenir des résultats particulièrement bons. En variante, la tension alternative peut aussi être une tension de service de la machine électrique qui est appliquée à l'enroulement de stator 5 selon une séquence définie dans le temps. La référence dans ce qui a été dit ci-dessus à un moteur à courant continu sans balais n'a aucun effet limitatif. Le nouveau procédé et le nouveau dispositif peuvent être utilisés dans un moteur électrique à commutation électronique de configuration quelconque, y compris dans un moteur 10 synchrone à excitation permanente ou dans un moteur à réluctance. On peut de même envisager de les utiliser pour un générateur électrique. Mutatis mutandis, les considérations de l'exemple de réalisation peuvent aussi être extrapolées à une machine électrique configurée en générateur. Par ailleurs, cet objet est également réalisé par un programme 15 informatique comprenant des moyens de code de programme pour réaliser un procédé tel que précédemment exposé lorsque le programme informatique est exécuté sur un ordinateur. Il va de soi que les caractéristiques mentionnées ci-dessus et celles qui vont être explicitées ci-après peuvent être utilisées non seulement 20 dans la combinaison respective indiquée mais aussi dans d'autres combinaisons ou isolément, et ce sans sortir du cadre de la présente invention. Des exemples de réalisation de l'invention sont illustrés sur le dessin et expliquées plus en détail dans la description ci-après. Sur le dessin : La figure 1 est une représentation schématique d'un exemple de 25 réalisation du nouveau dispositif en liaison avec une machine électrique à faire fonctionner ; La figure 2 est une représentation schématique des enroulements de stator contenus dans une machine à commutation électronique ; La figure 3 est un graphique de variation en fonction du temps 30 d'une source de tension prévue pour alimenter la machine électrique ; La figure 4 est un graphique de variation en fonction du temps de tensions appliquées à différentes paires d'enroulements de stator ; La figure 5 est un graphique de variation en fonction du temps de tensions induites dans différentes enroulements de stator ; 35 La figure 6 est un graphique de variation en fonction du temps de courants qui s'écoulent dans les enroulements de stator ; La figure 7 est un graphique de variation en fonction du temps d'une tension alternative appliquée à une paire d'enroulements de stator dans un premier mode de réalisation ; La figure 8 est un graphique de variation en fonction du temps d'un courant qui, dans une première position du rotor, s'écoule dans la paire d'enroulements de stator à laquelle la tension alternative est appliquée ; La figure 9 est un graphique de variation en fonction du temps d'un courant qui, dans une deuxième position du rotor, s'écoule dans la paire d'enroulements de stator ; La figure 10 est un graphique de variation en fonction du temps d'une tension alternative qui est appliquée à une paire d'enroulements de stator dans un deuxième mode de réalisation ; La figure 11 est un graphique de variation en fonction du temps d'un courant qui à un premier angle de rotor s'écoule dans la paire d'enroulements de stator à laquelle la tension alternative est appliquée ; La figure 12 est un graphique de variation en fonction du temps d'un courant qui à un deuxième angle de rotor s'écoule dans la paire d'enroulements de stator ; La figure 13 est un diagramme montrant des allures de courbes en 20 fonction de l'angle de rotor ; et La figure 14 est un organigramme simplifié expliquant le nouveau procédé. La figure 1 illustre un exemple de réalisation du nouveau dispositif désigné dans son ensemble par le numéro de repère 10. 25 Le dispositif 10 sert à faire fonctionner une machine électrique 12. La machine électrique 12 est un moteur électrique à commutation électronique ou prévu pour la commutation électronique, avantageusement un moteur à courant continu sans balais (BLDC - de l'anglais « brushless DC motor »). La machine électrique 12 présente trois enroulements de stator, à savoir un 30 enroulement de stator A désigné par le numéro de repère 14, un enroulement de stator B désigné par le numéro de repère 16, et un enroulement de stator C désigné par le numéro de repère 18. La machine électrique 12 présente en outre un rotor 20. Le rotor 20 est réalisé sous la forme d'un aimant permanent qui présente un pôle nord et un pôle sud, le pôle nord étant repéré par une 35 pointe de flèche 22. Le rotor 20 est supporté de manière à pouvoir tourner autour d'un axe 24 qui sort du plan du dessin. Suite au mouvement de rotation, le rotor 20 présente un angle de rotor cp qui peut prendre une valeur comprise entre 0° et 360°. Dans le cadre du présent exemple de réalisation, l'angle de rotor cp est défini comme l'angle que le pôle nord du rotor 20 fait par rapport à la verticale. Ceci n'a aucun effet limitatif. Par exemple, l'angle de rotor cp peut aussi être défini par rapport au pôle sud du rotor 20 ou par rapport à l'horizontale. Pour déterminer l'angle de rotor cp, il est nécessaire de connaître la polarité du rotor. Dans le présent exemple de réalisation, celle-ci est définie par l'orientation du pôle nord. À défaut de connaître la polarité du rotor, seule la position du rotor être déterminée peut. Autrement dit : à défaut de connaître la polarité du rotor, l'angle de rotor cp peut être déterminé non pas de manière univoque mais seulement de manière équivoque. Le dispositif 10 permet de déterminer l'angle de rotor cp de manière univoque et ce indépendamment du fait que le rotor 20 soit immobile par rapport aux enroulements de stator 12, 16, 18 ou qu'il tourne par rapport à ceux-ci. Le dispositif 10 présente un module de commande 26 qui excite un module de commutation 28. Le module de commutation 28 se compose par exemple de trois demis ponts constitués chacun de deux transistors de commutation. Les transistors de commutation peuvent être par exemple des transistors bipolaires ou des transistors MOSFET. Par l'intermédiaire du module de commutation 28, une tension d'alimentation fournie par une source de tension 30 est appliqué aux enroulements de stator 14, 16, 18. Les enroulements de stator 14, 16, 18 sont reliés par les lignes 32, 34, 36 au module de commutation 28. Une excitation correspondante du module de commutation 28 permet d'appliquer une tension aussi bien positive que négative à chacun des enroulements de stator 14, 16, 18. Une tension appliquée à un enroulement de stator génère un flux de courant dans cet enroulement de stator. Lorsque, par exemple, par une excitation correspondante du module de commutation 28, la tension d'alimentation est appliquée à l'enroulement de stator A, il s'écoule dans cet enroulement de stator un courant provenant de la source de tension 30 par le biais de la ligne 32. De manière correspondante, l'enroulement de stator B reçoit un courant par le biais de la ligne 34 et l'enroulement de stator C un courant par le biais de la ligne 36. Usually, the sum of these three currents is zero. When the three currents are all detected, this makes it possible, for example, to detect malfunctions. Advantageously, the AC voltage has a defined number of voltage pulses. This voltage has the character of a test signal limited in time. The advantage of this is that on the one hand there is a sufficiently large number of instantaneous intensity values but on the other hand the calculation volume necessary for their operation remains within certain limits. The current area value can be reliably determined. In addition, it is possible to determine the averaging deviation value. For this, the deviation values for several pairs of current pulses are determined and then an average is formed from these values. On the other hand, this procedure makes it possible to use, during operation, instantaneous intensity values of measurements adapted to this situation and thus optimized, which makes it possible to determine the value of the rotor angle in a particularly reliable manner. . It has been possible to establish that an alternating voltage comprising 16 voltage pulses makes it possible to obtain particularly good results. Alternatively, the alternating voltage may also be a service voltage of the electrical machine which is applied to the stator winding 5 in a time-definite sequence. The reference in what has been said above to a brushless DC motor has no limiting effect. The new method and device can be used in any electronically commutated electric motor of any configuration, including a permanent-excitation synchronous motor or a reluctance motor. One can also consider using them for an electric generator. Mutatis mutandis, the considerations of the exemplary embodiment can also be extrapolated to an electrical machine configured as a generator. Furthermore, this object is also realized by a computer program comprising program code means for performing a method as previously discussed when the computer program is run on a computer. It goes without saying that the features mentioned above and those which will be explained hereinafter may be used not only in the respective combination indicated but also in other combinations or in isolation, and without departing from the scope of this invention. Exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawing and explained in more detail in the description below. In the drawing: Fig. 1 is a schematic representation of an exemplary embodiment of the novel device in connection with an electrical machine to be operated; Figure 2 is a schematic representation of the stator windings contained in an electronically commutated machine; Fig. 3 is a graph of variation as a function of time of a voltage source provided for powering the electric machine; Fig. 4 is a graph of variation as a function of time of voltages applied to different pairs of stator windings; FIG. 5 is a graph of variation as a function of time of induced voltages in different stator windings; Fig. 6 is a graph of time variation of currents flowing in the stator windings; Fig. 7 is a graph of variation over time of an AC voltage applied to a pair of stator windings in a first embodiment; Fig. 8 is a graph of variation as a function of time of a current which, in a first position of the rotor, flows in the pair of stator windings to which the alternating voltage is applied; Fig. 9 is a graph of variation as a function of time of a current which, in a second position of the rotor, flows in the pair of stator windings; Fig. 10 is a graph of time variation of an AC voltage that is applied to a pair of stator windings in a second embodiment; Fig. 11 is a graph of time variation of a current at a first rotor angle in the pair of stator windings at which the AC voltage is applied; Fig. 12 is a graph of variation as a function of time of a current which at a second rotor angle flows in the pair of stator windings; Fig. 13 is a diagram showing curve patterns as a function of rotor angle; and Fig. 14 is a simplified flowchart explaining the new method. FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment of the new device as a whole designated by reference numeral 10. The device 10 serves to operate an electric machine 12. The electric machine 12 is an electronically commutated or planned electric motor. electronic switching, preferably a DC brushless DC motor (BLDC). The electric machine 12 has three stator windings, namely a stator winding A designated by the reference numeral 14, a stator winding B designated by the reference numeral 16, and a stator winding C designated by the number of the stator windings. The electric machine 12 furthermore has a rotor 20. The rotor 20 is in the form of a permanent magnet which has a north pole and a south pole, the north pole being marked by an arrow tip 22. The rotor 20 is rotatably supported about an axis 24 which extends from the plane of the drawing. Following the rotational movement, the rotor 20 has a rotor angle cp which can take a value between 0 ° and 360 °. In the context of this embodiment, the rotor angle φ is defined as the angle that the north pole of the rotor 20 is relative to the vertical. This has no limiting effect. For example, the rotor angle cp may also be defined relative to the south pole of the rotor 20 or to the horizontal. To determine the rotor angle cp, it is necessary to know the polarity of the rotor. In the present embodiment, this is defined by the orientation of the north pole. Failing to know the polarity of the rotor, only the position of the rotor can be determined. In other words: without knowing the polarity of the rotor, the rotor angle cp can be determined not unambiguously but only equivocally. The device 10 makes it possible to determine the rotor angle cp unambiguously, and this independently of the fact that the rotor 20 is stationary with respect to the stator windings 12, 16, 18 or that it rotates with respect thereto. The device 10 has a control module 26 which excites a switching module 28. The switching module 28 consists for example of three half-bridges each consisting of two switching transistors. The switching transistors may for example be bipolar transistors or MOSFET transistors. Through the switching module 28, a supply voltage supplied by a voltage source 30 is applied to the stator windings 14, 16, 18. The stator windings 14, 16, 18 are connected by the lines 32, 34, 36 to the switching module 28. A corresponding excitation of the switching module 28 makes it possible to apply a positive as well as negative voltage to each of the stator windings 14, 16, 18. A voltage applied to a stator winding generates a flow of current in this stator winding. When, for example, by a corresponding excitation of the switching module 28, the supply voltage is applied to the stator winding A, a current from the voltage source 30 flows through this stator winding. In a corresponding manner, the stator winding B receives a current through the line 34 and the stator winding C a current through the line 36.

Le dispositif 10 présente un module de détection 38 servant à détecter des valeurs d'intensité instantanée d'un signal de courant, par exemple le signal de courant qui représente le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator A et donc dans la ligne 32. Pour cela, le module de détection 38 comprend par exemple une résistance dite shunt, disposée dans la ligne 32. Le courant qui s'écoule dans la ligne 32 génère aux bornes de la résistance shunt une chute de tension proportionnelle au courant. Compte tenu de la relation linéaire entre la tension et le courant, cette chute de tension produit un signal de courant qui représente le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator A. Ce signal de courant se compose d'une suite temporelle de valeurs d'intensité instantanée 40 qui sont envoyées à la fois à un premier module d'évaluation 42 et à un deuxième module d'évaluation 44. La valeur de la résistance shunt est supposée connue ici. De manière correspondante, une résistance shunt est également disposée dans chacune des lignes 34, 36. Ainsi, le module de détection 38 permet aussi de détecter des valeurs d'intensité instantanée qui représentent le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator B ou le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator C. Il existe des variantes pour l'acquisition des valeurs d'intensité instantanée au moyen du module de détection 38. Les valeurs d'intensité instantanée peuvent aussi être déterminées à partir du courant qui s'écoule dans une des lignes d'alimentation qui relient la source de tension 30 au module de commutation 28. Étant donné que les états de commutation du module de commutation 28 sont connus, les valeurs d'intensité instantanée détectées pour l'une des deux lignes d'alimentation peuvent être affectées à l'enroulement de stator ou à la paire d'enroulements de stator auquel ou à laquelle la tension alternative est appliquée. Une seule résistance shunt est nécessaire dans ce cas. En variante, les valeurs d'intensité instantanée peuvent aussi être détectées au niveau des transistors de commutation du module de commutation 28. Dans ce cas, il est en outre possible de déceler la présence d'un courant de défaut suite à un court-circuit. The device 10 has a detection module 38 for detecting instantaneous intensity values of a current signal, for example the current signal which represents the current flowing in the stator winding A and therefore in the current. line 32. For this, the detection module 38 comprises for example a so-called shunt resistor disposed in the line 32. The current flowing in the line 32 generates across the shunt resistor a voltage drop proportional to the current. Given the linear relationship between voltage and current, this voltage drop produces a current signal which represents the current flowing in the stator winding A. This current signal consists of a time sequence of instantaneous intensity values 40 that are sent to both a first evaluation module 42 and a second evaluation module 44. The value of the shunt resistor is assumed to be known here. Correspondingly, a shunt resistor is also arranged in each of the lines 34, 36. Thus, the detection module 38 also makes it possible to detect instantaneous intensity values which represent the current flowing in the stator winding B or the current flowing in the stator winding C. There are variants for acquiring the instantaneous intensity values by means of the detection module 38. The instantaneous intensity values can also be determined from the current flowing in one of the supply lines which connect the voltage source 30 to the switching module 28. Since the switching states of the switching module 28 are known, the instantaneous intensity values detected for the one of the two supply lines can be assigned to the stator winding or the pair of stator windings to which or to which the AC voltage is applied. Only one shunt resistor is needed in this case. Alternatively, the instantaneous current values can also be detected at the switching transistors of the switching module 28. In this case, it is also possible to detect the presence of a fault current following a short circuit. .

Dans le premier module d'évaluation 42, une première et une deuxième valeur de paramètre caractéristique d'une caractéristique de variation du courant sont déterminées en fonction des valeurs d'intensité instantanée 40, la caractéristique de variation du courant caractérisant le profil temporel d'un courant qui s'écoule dans un enroulement de stator. La caractéristique de variation du courant peut être une amplitude, par exemple, et les deux valeurs de paramètres caractéristiques peuvent donc être des valeurs d'amplitude. Le premier module d'évaluation 42 détermine une valeur d'écart 46 qui représente un écart existant entre la première valeur de paramètre caractéristique et la deuxième valeur de paramètre caractéristique. La valeur d'écart 46 est envoyée à un module de comparaison 48. La valeur d'écart 46 peut être par exemple une différence entre les deux valeurs de paramètres caractéristiques ou un quotient des deux valeurs de paramètres caractéristiques. La valeur de l'angle de rotor 52 est déterminée en fonction de la valeur d'écart 46 et donc en fonction de la première et de la deuxième valeur de paramètre caractéristique. In the first evaluation module 42, a first and a second parameter value characteristic of a current variation characteristic are determined as a function of the instantaneous intensity values 40, the current variation characteristic characterizing the time profile of the current. a current flowing in a stator winding. The variation characteristic of the current may be an amplitude, for example, and the two characteristic parameter values may therefore be amplitude values. The first evaluation module 42 determines a difference value 46 which represents a difference existing between the first characteristic parameter value and the second characteristic parameter value. The difference value 46 is sent to a comparison module 48. The difference value 46 may be, for example, a difference between the two characteristic parameter values or a quotient of the two characteristic parameter values. The value of the rotor angle 52 is determined as a function of the difference value 46 and thus as a function of the first and second characteristic parameter values.

Le deuxième module d'évaluation 44 détermine en fonction des valeurs d'intensité instantanée 40 une valeur de surface de courant 50 qui est envoyée au module de comparaison 48. La valeur de surface de courant 50, parfois dénommée aire de courant, caractérise une intégrale sur le temps, formée pour un courant qui s'écoule dans un enroulement de stator. L'intégrale sur le temps peut par exemple être déterminée par sommation des valeurs d'intensité instantanée individuelles 40. Le module de comparaison 48 détermine une valeur de l'angle de rotor 52 en fonction de la valeur d'écart 46 et de la valeur de surface de courant 50. Pour cela, il compare la valeur d'écart 46 avec un certain nombre de valeurs comparatives d'écarts 54 et la valeur de surface de courant 50 avec un certain nombre de valeurs comparatives d'aires de surface 56. Pour un nombre quelconque de valeurs de l'angle de rotor, les valeurs comparatives d'écarts 54 respectives et les valeurs comparatives d'aires de surface 56 respectives sont stockées dans une mémoire 58. Ces valeurs comparatives sont déterminées au préalable, par exemple par des mesures d'essai effectuées avec le dispositif 10 et la machine électrique 12. En variante, les valeurs comparatives peuvent aussi être déterminées pendant le fonctionnement de la machine électrique 12, au sens d'un système à auto-apprentissage. La valeur de l'angle de rotor 52 est envoyée au module de commande 26 et peut ainsi être prise en compte pour faire fonctionner la machine électrique 12. Les modules 42, 44, 48 peuvent être chacun des modules à configuration structurelle ou fonctionnelle. Ces modules, ainsi que d'autres modules illustrés sur la figure 1, peuvent être réalisés chacun sous une forme indépendante ou bien en partie associés dans un ensemble. The second evaluation module 44 determines, as a function of the instantaneous intensity values 40, a current area value 50 that is sent to the comparison module 48. The current area value 50, sometimes referred to as the current area, characterizes an integral. over time, formed for a current flowing in a stator winding. The integral over time can for example be determined by summing the individual instantaneous intensity values 40. The comparison module 48 determines a value of the rotor angle 52 as a function of the difference value 46 and the value For this purpose, it compares the difference value 46 with a number of comparative values of deviations 54 and the current area value 50 with a number of comparative surface area values 56. For any number of values of the rotor angle, the respective difference values 54 and the respective surface area comparative values 56 are stored in a memory 58. These comparative values are determined beforehand, for example by test measurements made with the device 10 and the electric machine 12. Alternatively, the comparative values can also be determined during operation of the electric machine 12, in the sense of a self-learning system. The value of the rotor angle 52 is sent to the control module 26 and can thus be taken into account to operate the electrical machine 12. The modules 42, 44, 48 may each be structurally or functionally configured modules. These modules, as well as other modules illustrated in FIG. 1, can each be made in an independent form or else partly associated in an assembly.

Dans le module de comparaison 48, la valeur de l'angle de rotor 52 est déterminée en fonction de la valeur d'écart 46 et de la valeur de surface de courant 50. Par conséquent, deux valeurs sont donc nécessaires car la valeur de surface de courant 50 caractérise la position du rotor du rotor 20 et donc la seule utilisation de la valeur de surface de courant 50 ne permet pas de déterminer l'angle de rotor cp de manière univoque, seulement de manière équivoque. La valeur d'écart 46 caractérise la polarité du rotor. La combinaison des deux valeurs permet donc de déterminer l'angle de rotor cp de manière univoque. En l'occurrence, il suffit que la valeur d'écart 46 caractérise qualitativement la polarité du rotor. Pour cela, on peut exploiter par exemple le signe de la valeur d'écart 46. Dans ce cas, il n'est pas impératif que la valeur d'écart 46 soit disponible avec une grande qualité. En revanche, si la qualité de la valeur d'écart 46 est très grande, la valeur de l'angle de rotor 52 peut être déterminée uniquement en fonction de la valeur d'écart 46 car, dans ce cas, la valeur d'écart 46 caractérise quantitativement la polarité du rotor. On peut alors se passer de l'information additionnelle fournie par la valeur de surface de courant 50. Pour des raisons de fiabilité accrue et améliorée, cependant, il est possible en pareil cas d'exploiter les deux valeurs. La source de tension 30 est une source de tension continue qui délivre une tension électrique sensiblement constante. La source de tension 30 peut être réalisée par exemple sous la forme d'une batterie. La source de tension 30 peut être la source de tension qui est de toute façon prévue pour faire fonctionner la machine électrique 12. Ceci permet une structure compacte et donc simple et économique du nouveau dispositif 10. Le dispositif 10 permet de déterminer la valeur de l'angle de rotor 52 indépendamment du fait que le rotor 20 soit immobile par rapport aux enroulements de stator 14, 16, 18 ou qu'il se déplace par rapport à ceux-ci. Ainsi, le dispositif 10 peut être utilisé depuis l'arrêt en passant par une phase d'accélération ou de démarrage jusqu'au régime habituel de la machine électrique 12 pour déterminer une valeur de l'angle de rotor 52. Toutefois, il est également imaginable de déterminer avec le dispositif 10 la valeur de l'angle de rotor 52 uniquement dans la phase de démarrage jusqu'à une vitesse de rotation donnée du rotor 20 et ensuite de passer à un autre procédé, par exemple basé sur la tension, pour déterminer la valeur de l'angle de rotor. D'autres connexions, non représentées sur la figure 1, peuvent aussi être envisagées. Il peut être prévu par exemple une liaison entre le module de commande 26 et la mémoire 58. À partir d'un écart que le module de commande 26 peut déterminer, par exemple entre une valeur supposée de l'angle de rotor servant de base à l'excitation du module de commutation 28 et la valeur déterminée de l'angle de rotor 52, il est possible d'effectuer une adaptation des valeurs comparatives 54, 56 stockées dans la mémoire, par exemple lors de "l'apprentissage" des valeurs comparatives évoqué ci-dessus. In the comparison module 48, the value of the rotor angle 52 is determined as a function of the difference value 46 and the current area value 50. Therefore, two values are therefore necessary because the surface value current 50 characterizes the position of the rotor of the rotor 20 and therefore the only use of the current area value 50 does not allow to determine the rotor angle cp unequivocally, only equivocally. The difference value 46 characterizes the polarity of the rotor. The combination of the two values therefore makes it possible to determine the rotor angle cp unambiguously. In this case, it is sufficient that the difference value 46 qualitatively characterizes the polarity of the rotor. For this purpose, it is possible to use, for example, the sign of the difference value 46. In this case, it is not imperative that the difference value 46 be available with a high quality. On the other hand, if the quality of the difference value 46 is very large, the value of the rotor angle 52 can be determined solely as a function of the difference value 46 because, in this case, the deviation value 46 characterizes the polarity of the rotor quantitatively. The additional information provided by the current area value 50 can then be dispensed with. For reasons of improved and improved reliability, however, it is possible in such a case to exploit both values. The voltage source 30 is a DC voltage source which delivers a substantially constant voltage. The voltage source 30 may be made for example in the form of a battery. The voltage source 30 may be the voltage source which is in any case intended to operate the electrical machine 12. This allows a compact and therefore simple and economical structure of the new device 10. The device 10 makes it possible to determine the value of the rotor angle 52 regardless of whether the rotor 20 is stationary relative to or displaces the stator windings 14, 16, 18. Thus, the device 10 can be used from the stop through an acceleration or starting phase to the usual regime of the electric machine 12 to determine a value of the rotor angle 52. However, it is also imaginable to determine with the device 10 the value of the rotor angle 52 only in the starting phase up to a given rotational speed of the rotor 20 and then to move to another method, for example based on the voltage, for determine the value of the rotor angle. Other connections, not shown in Figure 1, may also be considered. For example, a connection between the control module 26 and the memory 58 may be provided. From a distance that the control module 26 can determine, for example between a supposed value of the rotor angle serving as the basis for the excitation of the switching module 28 and the determined value of the rotor angle 52, it is possible to carry out an adaptation of the comparative values 54, 56 stored in the memory, for example during the "learning" of the values comparatives mentioned above.

En outre, il est possible d'envoyer aux deux modules d'évaluation 42, 44 les signaux respectifs avec lesquels le module de commande 26 excite le module de commutation 28. Ceci permet de garantir que les évaluations effectuées dans les deux modules d'évaluation 42, 44 sont à chaque fois parfaitement synchronisées avec l'application de la tension alternative. Furthermore, it is possible to send to the two evaluation modules 42, 44 the respective signals with which the control module 26 excites the switching module 28. This makes it possible to ensure that the evaluations carried out in the two evaluation modules 42, 44 are in each case perfectly synchronized with the application of the alternating voltage.

La figure 2 est une représentation schématique montrant l'enroulement de stator A, l'enroulement de stator B et l'enroulement de stator C. Les enroulements de stator 14, 16, 18 sont reliés entre eux au niveau d'un point neutre 70. Des connexions libres 72, 74, 76 permettent d'appliquer des tensions pour la commutation. Par exemple, entre les connexions libres 72, 74, une tension UAB est appliquée aux deux enroulements de stator A, B. La variation du courant ainsi produite ou résultante génère un courant IAB qui s'écoule dans ces deux enroulements de stator, avec des valeurs instantanées qui varient dans le temps. En choisissant adéquatement la tension appliquée UAB et en effectuant une évaluation correspondante, il est possible de déterminer la valeur de l'angle de rotor 52 à partir du courant IAB. Pour des raisons de visibilité, le rotor 20 n'est pas représenté. Le couplage symétrique de la tension UAB induit dans l'enroulement de stator C une tension Uindc par suite du flux variable généré dans ledit enroulement. En l'absence de circuit de courant associé à l'enroulement de stator C, cette tension n'entraîne aucun flux de courant. Cependant, il est également imaginable d'associer un circuit de courant à cet enroulement de stator C. L'angle de rotor peut également être déterminé à partir du courant qui s'écoule alors. Lorsque au moins deux paires d'enroulements de stator différentes sont alimentées successivement avec une tension alternative et que les courants respectifs qui s'écoulent dans les paires d'enroulements de stator sont détectés et exploités, on obtient pour chaque paire d'enroulements de stator la valeur d'écart 46 et la valeur de surface de courant 50 qui sont pour nécessaires déterminer la valeur de l'angle de rotor 52. Dans le cas de machines à excitation dynamique, il est généralement nécessaire lors de l'exécution des mesures d'appliquer une tension afin de générer un champ magnétique défini, faute de quoi il n'y a pas de position définie du rotor. La figure 3 illustre la variation en fonction du temps d'une tension d'alimentation Uvers fournie par la source de tension 30. Il s'agit d'une tension continue de valeur Uv. La figure 4 illustre la variation en fonction du temps des tensions 14 appliquées aux enroulements de stator 14, 16, 18. Cette variation en fonction du temps résulte d'une excitation correspondante du module de commutation 28. Les tensions 14 individuelles présentent une amplitude Uv qui correspond à la valeur de la tension d'alimentation Uvers. Toutefois, avec une injection correspondante de la tension d'alimentation fournie par la source de tension 30, il est possible de faire en sorte que l'amplitude des tensions 14 présente la valeur Uv/2. Dans une première période définie par deux temps to et t2, la tension d'alimentation Uvers est appliquée aux deux enroulements de stator 14, 16. Le module de commutation 28 est alors excité de manière à obtenir l'allure de la tension alternative notée UAB. Dans une deuxième période définie par deux temps t2 et t4, la tension d'alimentation Uvers est appliquée aux deux enroulements de stator 16, 18. Le module de commutation 28 est alors excité de manière à obtenir l'allure de la tension alternative notée UBC. Dans une troisième période définie par deux temps t4 et t6, la tension d'alimentation Uvers est appliquée aux deux enroulements de stator 18, 14. Le module de commutation 28 est alors excité de manière à obtenir l'allure de la tension alternative notée UCA. Après la troisième période, la tension d'alimentation Uvers est à nouveau appliquée aux deux enroulements de stator 14, 16 comme dans la première période. Le module de commutation 28 est donc excité de façon qu'il y ait respectivement une tension alternative successivement présente aux bornes de différentes paires d'enroulements de stator. Le module de commutation 28 peut aussi être excité de telle façon que la tension alternative respectivement appliquée aux paires d'enroulements de stator présente plusieurs changements de signe successifs dans le temps au lieu du changement de signe unique illustré sur la figure 4. Ceci a des effets correspondants sur les allures illustrées sur les figures 5 et 6, qui seront expliquées plus loin. FIG. 2 is a schematic representation showing the stator winding A, the stator winding B and the stator winding C. The stator windings 14, 16, 18 are interconnected at a neutral point 70 Free connections 72, 74, 76 enable the application of voltages for switching. For example, between the free connections 72, 74, a voltage UAB is applied to the two stator windings A, B. The variation of the current thus produced or resulting generates a current IAB flowing in these two stator windings, with instantaneous values that vary over time. By appropriately selecting the applied voltage UAB and performing a corresponding evaluation, it is possible to determine the value of the rotor angle 52 from the current IAB. For reasons of visibility, the rotor 20 is not shown. The symmetrical coupling of the voltage UAB induces in the stator winding C a voltage Uindc as a result of the variable flux generated in said winding. In the absence of a current circuit associated with the stator winding C, this voltage causes no current flow. However, it is also conceivable to associate a current circuit with this stator winding C. The rotor angle can also be determined from the current which then flows. When at least two pairs of different stator windings are successively supplied with an alternating voltage and the respective currents flowing in the pairs of stator windings are detected and operated, for each pair of stator windings is obtained the difference value 46 and the current area value 50 which are necessary to determine the value of the rotor angle 52. In the case of dynamic excitation machines, it is generally necessary when carrying out the measurements of apply a voltage to generate a defined magnetic field, otherwise there is no defined position of the rotor. FIG. 3 illustrates the variation as a function of time of a supply voltage Uvers supplied by the voltage source 30. It is a DC voltage of value Uv. FIG. 4 illustrates the variation as a function of time of the voltages 14 applied to the stator windings 14, 16, 18. This variation as a function of time results from a corresponding excitation of the switching module 28. The individual voltages 14 have an amplitude Uv which corresponds to the value of the supply voltage Uvers. However, with a corresponding injection of the supply voltage supplied by the voltage source 30, it is possible to cause the amplitude of the voltages 14 to have the value Uv / 2. In a first period defined by two times to and t2, the Uvers supply voltage is applied to the two stator windings 14, 16. The switching module 28 is then energized so as to obtain the shape of the alternating voltage rated UAB. . In a second period defined by two times t2 and t4, the supply voltage Uvers is applied to the two stator windings 16, 18. The switching module 28 is then energized so as to obtain the shape of the ac voltage rated UBC. . In a third period defined by two times t4 and t6, the supply voltage Uvers is applied to the two stator windings 18, 14. The switching module 28 is then energized so as to obtain the shape of the alternating voltage denoted UCA. . After the third period, the supply voltage Uvers is again applied to the two stator windings 14, 16 as in the first period. The switching module 28 is therefore energized so that there is respectively an alternating voltage successively present across the terminals of different pairs of stator windings. The switching module 28 may also be energized such that the alternating voltage respectively applied to the stator winding pairs has several successive sign changes in time instead of the single sign change illustrated in FIG. corresponding effects on the patterns illustrated in Figures 5 and 6, which will be explained later.

La figure 5 montre la variation en fonction du temps de tensions Uindi induites dans les enroulements de stator auxquels la tension alternative n'est pas appliquée. On peut voir ainsi la tension induite Uindc dans la première période, la tension induite UindA dans la deuxième période et la tension induite UindB dans la troisième période. Les tensions induites Uindi peuvent être mesurées au niveau des connexions libres 72, 74, 76 par exemple par rapport à la masse. Aux temps t1, t3, t5 on a des sauts de tension AUindi résultant du changement de signe de la tension alternative appliquée aux différentes paires d'enroulements de stator. L'enroulement de stator dans lequel la tension Uindi est induite est en général ouvert, c'est-à-dire non associé à un circuit de courant. Toutefois, lorsque la machine électrique 12 fonctionne de telle manière que tous les enroulements de stator 14, 16, 18 sont inclus dans le circuit de courant, la tension induite Uindi respective est compensée par d'autres tensions d'induction suite aux variations de courant qui se produisent. La figure 6 montre la variation en fonction du temps de courants Iii. Il s'agit ici du courant qui s'écoule dans la paire d'enroulements de stator à laquelle la tension alternative est appliquée. Dans la première période, le courant IAB s'écoule dans les deux enroulements de stator 14, 16. Dans la deuxième période, le courant IBC s'écoule dans les deux enroulements de stator 16, 18. Dans la troisième période, le courant ICA s'écoule dans les deux enroulements de stator 18, 14. Les courants Iii présente une variation en fonction du temps de forme triangulaire. Des tensions alternatives 14 qui se répètent dans le temps, telles qu'elles sont illustrées sur la figure 4, en supposant que cette allure du courant aurait pour conséquence que l'intégrale sur le temps formée pour chaque courant Iii présenterait une valeur croissante différente de zéro. Il s'établirait donc un courant moyen différent de zéro, entraînant un effet dynamique orienté. Cet effet dynamique et le mouvement de rotation du rotor qui en découle doit être évité lors de la détermination de l'angle de rotor. Ceci est obtenu grâce au fait que la tension alternative appliquée aux paires d'enroulements de stator présente une allure avantageuse. Aux temps t1, t3, t5, le gradient de chaque courant Iii change. FIG. 5 shows the variation as a function of time of Uindi voltages induced in the stator windings to which the AC voltage is not applied. One can thus see the induced voltage Uindc in the first period, the induced voltage UindA in the second period and the induced voltage UindB in the third period. The induced voltages Uindi can be measured at the level of the free connections 72, 74, 76 for example with respect to ground. At times t1, t3, t5 there are voltage jumps AUindi resulting from the change of sign of the AC voltage applied to the different pairs of stator windings. The stator winding in which the voltage Uindi is induced is generally open, that is to say not associated with a current circuit. However, when the electric machine 12 operates in such a way that all the stator windings 14, 16, 18 are included in the current circuit, the respective induced voltage Uindi is compensated for by other induction voltages as a result of the current variations. which happen. Figure 6 shows the variation as a function of time of currents Iii. This is the current flowing in the pair of stator windings to which the AC voltage is applied. In the first period, the current IAB flows in the two stator windings 14, 16. In the second period, the current IBC flows in the two stator windings 16, 18. In the third period, the current ICA flows in the two stator windings 18, 14. The currents Iii have a variation as a function of the triangular shaped time. Alternating voltages 14 which are repeated over time, as illustrated in FIG. 4, assuming that this trend of the current would have the consequence that the integral over the time formed for each current Iii would have a rising value different from zero. It would thus establish an average current other than zero, leading to a dynamic effect oriented. This dynamic effect and the resulting rotational movement of the rotor must be avoided when determining the rotor angle. This is achieved by the fact that the AC voltage applied to the pairs of stator windings has an advantageous appearance. At times t1, t3, t5, the gradient of each current Iii changes.

La figure 7 montre la variation en fonction du temps d'une tension alternative UAB qui est appliquée à la paire d'enroulements de stator formée par les enroulements de stator 14, 16. La prise en considération de cette paire d'enroulements de stator n'a aucun effet limitatif. Les considérations ci-après s'appliquent également par symétrie de manière correspondante à la paire d'enroulements de stator formée par les enroulements de stator 16, 18 et donc à la tension UBC ainsi qu'à la paire d'enroulements de stator formée par les enroulements de stator 18, 14 et donc à la tension UCA- La tension alternative UAB a une variation de forme, c'est-à-dire une allure, rectangulaire et elle présente une pluralité d'impulsions de tension 90. FIG. 7 shows the variation as a function of time of an alternating voltage UAB which is applied to the pair of stator windings formed by the stator windings 14, 16. Considering this pair of stator windings, FIG. has no limiting effect. The following considerations also apply by symmetry correspondingly to the pair of stator windings formed by the stator windings 16, 18 and therefore to the UBC voltage as well as to the pair of stator windings formed by the stator windings 18, 14 and therefore the voltage UCA- The alternating voltage UAB has a shape variation, that is to say, a shape, rectangular and has a plurality of voltage pulses 90.

L'avantage de cette allure rectangulaire est que le signal de tension présente des segments de tension constante, de sorte que le courant IAB qui s'écoule dans la paire d'enroulements de stator croît linéairement par segments. Ceci permet une exploitation particulièrement simple du courant. L'excitation d'un moteur à courant continu sans balais avec une rectangulaire tension est appelée commutation par blocs. La figure 7 illustre trois impulsions de tension pour la tension alternative UAB : une première impulsion de tension 92 ayant une première durée d'impulsion définie par les temps t7 et t11 ; une deuxième impulsion de tension 94 ayant une deuxième durée d'impulsion définie par les temps t11 et t15 ; une troisième impulsion de tension 96 ayant une troisième durée d'impulsion définie par les temps t15 et t19. Les durées d'impulsion doivent avoir sensiblement la même valeur. Pour la tension alternative UAB illustrée sur la figure 7, on admet qu'elle présente une valeur nulle avant le temps t7. De ce fait, les courants IAB illustrés sur les figures 8 et 9, qui seront décrits plus loin, ont eux aussi une valeur nulle avant le temps t7. Sur la figure 7, la suite de la variation en fonction du temps de la tension UAB après le temps t20 est laissée ouverte. Il en va de même pour les courants IAB illustrés sur les figures 8 et 9. De manière avantageuse, la tension alternative UAB présente un nombre entier de l'impulsion de tension 92 illustrée sur la figure 7 plus une demie impulsion de tension. Par conséquent, la tension alternative commençant par exemple au temps t7 se terminerait au temps t13 ou au temps t17 ou a un temps ultérieur correspondant. Une demie impulsion de tension terminale fait que le courant IAB présente également une valeur nulle à la fin de la tension alternative UAB. Chacune des impulsions de tension 92, 94, 96 présente trois segments rectangulaires. On considère ensuite la première impulsion de tension 92. Ce qui est dit à son sujet s'applique de manière analogue à toutes les autres impulsions de tension contenues dans la tension alternative UAB. La première impulsion de tension 92 présente un premier segment d'impulsion 98 ayant une première valeur d'impulsion Uv et une première durée de segment définie par les temps t7 et t8 ; un deuxième segment d'impulsion 100 ayant une deuxième valeur d'impulsion -Uv et une deuxième durée de segment définie par les temps t$ et tio ; et un troisième segment d'impulsion 102 ayant une troisième valeur d'impulsion Uv et une troisième durée de segment définie par les temps t10 et t12. Ici, on admet que la première valeur d'impulsion et la troisième valeur d'impulsion sont identiques et que la première durée de segment et la troisième durée de segment sont identiques. On admet également que la valeur d'impulsion et la durée de segment pour le premier et le troisième segment d'impulsion 98, 102 d'une part et la valeur d'impulsion et la durée de segment pour le deuxième segment d'impulsion 100 d'autre part sont choisies de telle manière que la première impulsion de tension 92 présente une valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro. Étant donné que ceci vaut pour toutes les impulsions de tension contenues dans la tension alternative UAB, la tension alternative UAB présente globalement une valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro. Des essais ont montré que des tensions alternatives constituées de 16 impulsions de tension donnent les meilleurs résultats. Le graphique de la figure 8 montre ce qui suit : l'application d'une tension alternative présentant une pluralité d'impulsions de tension donne une suite alternée d'une pluralité de segments d'impulsions positifs et d'une pluralité de segments d'impulsions négatifs. Chacune de ces impulsions de tension se compose d'une pluralité de segments d'impulsions alternatifs. Dans la pratique, on applique d'abord une tension alternative constituée d'une pluralité d'impulsions de tension à une première paire d'enroulements de stator, suivie de l'application d'une tension alternative constituée d'une pluralité d'impulsions de tension à une deuxième paire d'enroulements de stator, et ainsi de suite, de manière analogue, pour d'autres paires d'enroulements de stator. La figure 8 illustre la variation en fonction du temps d'un courant IAB qui s'écoule dans la paire d'enroulements de stator formée par les deux enroulements de stator 14, 16. Ici, le rotor 20 doit présenter un premier angle de rotor 91. Comme le montre la représentation de la figure 8, le courant IAB présente une allure qui se répète dans le temps. Il se compose d'une pluralité d'impulsions de courant, dont une première impulsion de courant 104 est considérée ci-après. La première impulsion de courant 104 présente une durée d'impulsion de courant définie par les temps t$ et t16. Cette durée d'impulsion de courant est égale à deux fois la durée des impulsions de tension 92, 94, 96. En outre, la première impulsion de courant 104 est caractérisée par deux valeurs d'amplitude différentes, une première valeur d'amplitude IAB1 et une deuxième valeur d'amplitude IAB2, la première valeur d'amplitude étant plus petite que la deuxième valeur d'amplitude. Une valeur d'écart 46 représentant l'écart qui existe entre ces deux valeurs d'amplitude est caractéristique et constitue donc une mesure de l'angle de rotor (p1. Les deux valeurs d'amplitude IAB1 et IAB2 peuvent être obtenues par exemple par une détermination de valeurs maximales. Toutefois, on peut aussi prendre en compte des aires de surface. Un triangle associé à la première valeur d'amplitude IAB1, par exemple le premier triangle 106 associé au temps tg, présente une première valeur de surface de triangle F1. Un triangle associé à la deuxième valeur d'amplitude IAB2, par exemple le deuxième triangle 108 associé au temps t12, présente une deuxième valeur de surface de triangle F2. Comme le montre le graphique de la figure 8, la deuxième valeur de surface de triangle F2 est plus grande que la première valeur de surface de triangle F1. Par suite, une valeur d'écart 46 qui représente l'écart existant entre les deux valeurs de surface de triangles est également caractéristique et constitue donc une mesure de l'angle de rotor (Q1. Les deux valeurs de surface de triangles F1 et F2 peuvent être déterminées par exemple en formant l'intégrale sur le temps correspondante, notamment par sommation. Toutefois, on peut aussi prendre en considération les pentes. Comme le montre le graphique de la figure 8, les deux fronts de courant descendants contenus dans la première impulsion de courant 104 ont des pentes différentes. Un premier front de courant 110 est défini par les temps t$ et t10 et présente une première valeur de pente Si. Un deuxième front de courant 112 est défini par les temps t12 et t14 et présente une deuxième valeur de pente S2. Par suite, une valeur d'écart 46 qui représente l'écart existant entre les deux valeurs de pente est également caractéristique et constitue donc une mesure de l'angle de rotor (p1. Les valeurs de pente Si et S2 peuvent être déterminées en utilisant des quotients différentiels, la valeur de pente de chacun des deux fronts de courant 110, 112 pouvant également être déterminée par moyennage à partir de plusieurs quotients différentiels. La détermination des valeurs d'écart se fait par exemple par différenciation. Dans ce cas, par exemple, la deuxième valeur d'amplitude IAB2 associée au deuxième triangle 108 est retranchée de la première valeur d'amplitude IAB1 associée au premier triangle 106. Ceci vaut de manière analogue pour les valeurs de surface de triangles F1, F2 et les valeurs de pente S1, S2. La figure 9 illustre la variation en fonction du temps d'un courant IAB qui s'écoule également dans la paire d'enroulements de stator formée par les deux enroulements de stator 14, 16. Dans ce cas, toutefois, le rotor 20 adopte un angle de rotor 92 pour lequel on a 92 = ~P1 + 180°. Comme le montre la figure 9, le profil temporel du courant qui s'écoule à l'angle de rotor 92 est également caractérisé par les deux valeurs d'amplitude ZABI et IAB2 mais à cette différence près que dans la première impulsion de courant 104' c'est d'abord la deuxième valeur d'amplitude IAB2 et ensuite la première valeur d'amplitude ZABI qui apparaît. De manière analogue, le profil temporel du courant IAB est caractérisé lui aussi par les deux valeurs de surface de triangles F1 et F2 ainsi que par les deux valeurs de pente S1 et S2 mais à la différence près qu'un premier triangle 106' associé au temps t8 présente sensiblement la deuxième valeur de surface de triangle F2 ; un deuxième triangle 108' associé au temps t12 présente sensiblement la première valeur de surface de triangle F1 ; un premier front de courant 110' présente la première valeur de pente S2 ; et un deuxième front de courant 112' présente la première valeur de pente Si. Dans ce cas également, il est possible de déterminer des valeurs d'écart, les valeurs associées au deuxième triangle 108' étant retranchées des valeurs associées au premier triangle 106'. On obtient ainsi les mêmes chiffres que pour l'allure du courant illustrée sur la figure 8 mais avec des signes différents. Globalement, il donc possible de déterminer de manière univoque une valeur de l'angle de rotor 52 en fonction d'une valeur d'écart 46 qui représente l'écart entre deux valeurs de paramètres caractéristiques. Les valeurs d'écart peuvent aussi être formées par moyennage pour plusieurs paires de triangles constituées chacune d'un triangle correspondant au premier triangle 106, 106' et d'un triangle correspondant au deuxième triangle 108, 108', la valorisation précédente prenant également en compte des triangles dont les valeurs d'intensité instantanée sont négatives. En complément de la valeur d'écart 46, on peut aussi déterminer une valeur de surface de courant 50 en fonction des valeurs d'intensité instantanée, la valeur de surface de courant 50 caractérisant l'intégrale sur le temps du courant IAB. Dans ce cas, l'intégrale sur le temps est formée pour les montants des valeurs d'intensité instantanée. L'intégrale sur le temps représente donc l'aire de surface du signal de courant. L'intégrale sur le temps peut être formée par exemple par sommation des montants des valeurs d'intensité instantanée individuelles. Avantageusement, l'intégrale sur le temps est formée sur une pluralité d'impulsions de courant. La prise en compte de la valeur d'écart 46 et de la valeur de surface de courant 50 permet de déterminer de manière fiable la valeur de l'angle de rotor 52. Ainsi qu'il ressort de ce qui a été dit précédemment, il est possible en fonction de deux valeurs de paramètres caractéristiques d'une caractéristique d'allure du courant de déterminer une valeur de l'angle de rotor 52. La caractéristique de variation du courant peut être une amplitude IAmp, une aire de surface F ou une pente S. Comme le montrent les graphiques des figures 8 et 9, la tension alternative UAB est choisie de telle manière que la valeur moyenne dans le temps du courant IAB tend vers zéro. Ce qui a été dit à propos des figures 7, 8, 9 montre que pour déterminer la valeur d'écart 46, il est nécessaire que la tension alternative UAB présente au moins une première impulsion de tension 92 et une deuxième impulsion de tension 94. La figure 10 illustre une tension alternative UAB' avec une allure alternée. Il s'agit ici d'une tension alternative non symétrique. Les numéros de repères utilisés sur la figure 10 avec un signe prime correspondent aux numéros de repères utilisés sur la figure 7. De manière analogue, ce qui a été dit à propos de la figure 7 s'applique également à la figure 10, y compris pour ce qui concerne la variation en fonction du temps de la tension alternative UAB' avant le temps t7 et la terminaison de la tension alternative par une demie impulsion de tension. Le courant IAB' généré par la tension alternative UAB' à un angle de rotor 91 est illustré sur la figure 11. Ici, les numéros de repères avec deux signes prime correspondent aux numéros de repères similaires utilisés sur la figure 8. Ce qui a été dit à propos de la figure 8 vaut de manière analogue pour la figure 11. Le courant IAB' généré par la tension alternative UAB' à un angle de rotor 92 est illustré sur la figure 12. Les numéros de repères avec trois signes prime correspondent ici aux numéros de repères avec un seul signe prime utilisés sur la figure 9. Ce qui a été dit à propos de la figure 9 vaut de manière analogue pour la figure 12. The advantage of this rectangular shape is that the voltage signal has constant voltage segments, so that the current IAB flowing in the pair of stator windings increases linearly in segments. This allows a particularly simple operation of the current. The excitation of a brushless DC motor with a rectangular voltage is called block switching. FIG. 7 illustrates three voltage pulses for the alternating voltage UAB: a first voltage pulse 92 having a first pulse duration defined by the times t7 and t11; a second voltage pulse 94 having a second pulse duration defined by the times t11 and t15; a third voltage pulse 96 having a third pulse duration defined by the times t15 and t19. The pulse durations must have substantially the same value. For the alternating voltage UAB illustrated in FIG. 7, it is assumed that it has a zero value before the time t7. As a result, the IAB currents illustrated in FIGS. 8 and 9, which will be described later, also have a zero value before the time t7. In FIG. 7, the continuation of the variation as a function of time of the voltage UAB after the time t20 is left open. The same is true for the IAB currents illustrated in FIGS. 8 and 9. Advantageously, the alternating voltage UAB has an integer of the voltage pulse 92 illustrated in FIG. 7 plus one half voltage pulse. Therefore, the alternating voltage starting for example at time t7 would end at time t13 or time t17 or at a corresponding later time. A half terminal voltage pulse makes the current IAB also has a zero value at the end of the alternating voltage UAB. Each of the voltage pulses 92, 94, 96 has three rectangular segments. The first voltage pulse 92 is then considered. What is said about it applies analogously to all the other voltage pulses contained in the alternating voltage UAB. The first voltage pulse 92 has a first pulse segment 98 having a first pulse value Uv and a first segment duration defined by times t7 and t8; a second pulse segment 100 having a second pulse value -Uv and a second segment duration defined by times t $ and tio; and a third pulse segment 102 having a third pulse value Uv and a third segment duration defined by the times t10 and t12. Here, it is assumed that the first pulse value and the third pulse value are identical and that the first segment duration and the third segment duration are identical. It is also assumed that the pulse value and the segment duration for the first and the third pulse segment 98, 102 on the one hand and the pulse value and the segment duration for the second pulse segment 100 on the other hand are chosen such that the first voltage pulse 92 has a mean value in time which tends to zero. Since this applies to all the voltage pulses contained in the alternating voltage UAB, the alternating voltage UAB generally has a mean value in time which tends to zero. Tests have shown that alternating voltages consisting of 16 voltage pulses give the best results. The graph of FIG. 8 shows the following: the application of an alternating voltage having a plurality of voltage pulses gives an alternating sequence of a plurality of positive pulse segments and a plurality of voltage segments. negative impulses. Each of these voltage pulses consists of a plurality of alternative pulse segments. In practice, an AC voltage consisting of a plurality of voltage pulses is first applied to a first pair of stator windings, followed by the application of an AC voltage consisting of a plurality of pulses. voltage to a second pair of stator windings, and so on, analogously, for other pairs of stator windings. FIG. 8 illustrates the variation as a function of time of a current IAB flowing in the pair of stator windings formed by the two stator windings 14, 16. Here, the rotor 20 must have a first rotor angle 91. As shown in the representation of Figure 8, the current IAB has a pace that repeats over time. It consists of a plurality of current pulses, of which a first current pulse 104 is considered hereinafter. The first current pulse 104 has a current pulse duration defined by times t $ and t16. This current pulse duration is twice the duration of the voltage pulses 92, 94, 96. In addition, the first current pulse 104 is characterized by two different amplitude values, a first amplitude value IAB1 and a second amplitude value IAB2, the first amplitude value being smaller than the second amplitude value. A difference value 46 representing the difference between these two amplitude values is characteristic and therefore constitutes a measurement of the rotor angle (p1) .The two amplitude values IAB1 and IAB2 can be obtained for example by a determination of maximum values However, it is also possible to take into account surface areas A triangle associated with the first amplitude value IAB1, for example the first triangle 106 associated with the time tg, has a first triangle surface value F1 A triangle associated with the second amplitude value IAB2, for example the second triangle 108 associated with the time t12, has a second triangle surface value F2, as shown in the graph of FIG. F2 is greater than the first triangle area value F1, so a difference value 46 which represents the difference between the two triangle area values is also characteristic and therefore constitutes a measure of the rotor angle (Q1. The two surface values of triangles F1 and F2 can be determined for example by forming the integral over the corresponding time, in particular by summation. However, slopes can also be considered. As shown in the graph of Fig. 8, the two falling current fronts contained in the first current pulse 104 have different slopes. A first current edge 110 is defined by the times t $ and t10 and has a first slope value Si. A second current edge 112 is defined by the times t12 and t14 and has a second slope value S2. As a result, a difference value 46 which represents the difference between the two slope values is also characteristic and therefore constitutes a measure of the rotor angle (p1) .The slope values Si and S2 can be determined using Differential quotients, the slope value of each of the two current fronts 110, 112 can also be determined by averaging from a plurality of differential probes, the difference values being determined for example by differentiation. for example, the second amplitude value IAB2 associated with the second triangle 108 is subtracted from the first amplitude value IAB1 associated with the first triangle 106. This is analogous for the surface values of triangles F1, F2 and the slope values S1, S2 Fig. 9 illustrates the variation as a function of time of a current IAB which also flows in the pair of stator windings formed by the two windings. In this case, however, the rotor 20 adopts a rotor angle 92 for which 92 = ~ P1 + 180 °. As shown in FIG. 9, the time profile of the current flowing at the rotor angle 92 is also characterized by the two amplitude values ZABI and IAB2 but with the difference that in the first current pulse 104 ' it is first the second amplitude value IAB2 and then the first amplitude value ZABI that appears. Similarly, the time profile of the current IAB is also characterized by the two surface values of triangles F1 and F2 as well as by the two slope values S1 and S2, but with the difference that a first triangle 106 'associated with the time t8 substantially has the second triangle surface value F2; a second triangle 108 'associated with the time t12 has substantially the first triangle surface value F1; a first current edge 110 'has the first slope value S2; and a second current edge 112 'presents the first value of slope Si. In this case also, it is possible to determine deviation values, the values associated with the second triangle 108' being subtracted from the values associated with the first triangle 106 ' . The same figures are thus obtained as for the trend of the current illustrated in FIG. 8 but with different signs. Overall, it is therefore possible to unequivocally determine a value of the rotor angle 52 as a function of a difference value 46 which represents the difference between two characteristic parameter values. The deviation values can also be formed by averaging for several pairs of triangles each consisting of a triangle corresponding to the first triangle 106, 106 'and a triangle corresponding to the second triangle 108, 108', the previous valuation also taking into account counts triangles whose instantaneous intensity values are negative. In addition to the difference value 46, it is also possible to determine a current area value 50 as a function of the instantaneous intensity values, the current area value 50 characterizing the integral over the time of the current IAB. In this case, the integral over time is formed for the amounts of instantaneous intensity values. The integral over time therefore represents the surface area of the current signal. The integral over time can be formed for example by summing the amounts of the individual instantaneous intensity values. Advantageously, the integral over time is formed on a plurality of current pulses. Taking into account the difference value 46 and the current area value 50 makes it possible to reliably determine the value of the rotor angle 52. As can be seen from the above, It is possible according to two characteristic parameter values of a current characteristic of the current to determine a value of the rotor angle 52. The variation characteristic of the current can be an amplitude IAmp, a surface area F or a As shown in the graphs of FIGS. 8 and 9, the alternating voltage UAB is chosen such that the average value in time of the current IAB tends to zero. What has been said about FIGS. 7, 8, 9 shows that in order to determine the difference value 46, it is necessary for the AC voltage UAB to have at least a first voltage pulse 92 and a second voltage pulse 94. Figure 10 illustrates an alternating voltage UAB 'with an alternating pace. This is a non-symmetrical alternating voltage. The reference numbers used in Fig. 10 with a prime sign correspond to the reference numbers used in Fig. 7. Similarly, what has been said about Fig. 7 also applies to Fig. 10, including as regards the variation as a function of time of the alternating voltage UAB 'before the time t7 and the termination of the alternating voltage by a half voltage pulse. The current IAB 'generated by the alternating voltage UAB' at a rotor angle 91 is illustrated in Fig. 11. Here, the reference numbers with two prime signs correspond to the similar reference numbers used in Fig. 8. What has been 8 is analogously for FIG. 11. The current IAB 'generated by the alternating voltage UAB' at a rotor angle 92 is illustrated in FIG. 12. The reference numbers with three prime signs correspond here to the reference numbers with a single prime sign used in Figure 9. What has been said about Figure 9 is similar for Figure 12.

Par souci de visibilité, la notation des différents temps a été omise sur la figure 11 comme sur la figure 12. La figure 13 illustre différentes courbes en fonction de l'angle de rotor (p. Les courbes notées DI;i représentent les valeurs de surface de courant 50 obtenues pour différentes valeurs de l'angle de rotor 52. Les courbes notées dl;i représentent les valeurs d'écart 46 obtenues pour différentes valeurs de l'angle de rotor 52. En l'occurrence, les courbes DIAB et dIAB sont associées à la paire d'enroulements de stator constituée par les enroulements de stator 14, 16 ; les courbes DIBc et dIBC sont associées à la paire d'enroulements de stator constituée par les enroulements de stator 16, 18 ; les courbes DIcA et dICA sont associées à la paire d'enroulements de stator constituée par les enroulements de stator 18, 14. Comme on peut le voir sur ce graphique, les courbes DI;i présentent une période de 180°. Par conséquent, la seule utilisation des valeurs de surface de courant ne permet pas de déterminer de manière univoque la valeur de l'angle de rotor 52. En revanche, les courbes dl;i présentent une période de 360°. La valeur de l'angle de rotor 52 peut donc être déterminée en utilisant uniquement les valeurs d'écart. Les courbes dl;i illustrées sur la figure 13 représentent des valeurs d'écart qui ont une très grande qualité. C'est la raison pour laquelle ces courbes ont une allure sinusoïdale. Lorsque les valeurs d'écart n'ont pas la qualité nécessaire, les courbes dl;i s'écartent de l'allure sinusoïdale idéale. En supposant une allure sinusoïdale idéale, la détermination de deux valeurs d'écart permet de déterminer la valeur de l'angle de rotor 52. Pour cela, on applique successivement dans le temps une tension alternative à deux paires d'enroulements de stator. Pour des raisons de précision de la mesure et de redondance, il vaut cependant mieux déterminer l'angle de rotor en fonction de l'ensemble des trois valeurs d'écart. Dans ce cas, la tension alternative est appliquée successivement à l'ensemble des trois paires d'enroulements de stator. Il est encore mieux de déterminer à la fois les trois valeurs d'écart et les trois valeurs de surface de courant et de les comparer entre elles. Ces six valeurs permettent alors de déterminer l'angle de rotor avec une fiabilité très élevée. En ce qui concerne l'ordre de la séquence, de nombreuses variantes sont envisageables. Ainsi, on peut déterminer d'abord les valeurs d'écart et ensuite les valeurs de surface de courant. Cependant, il est également imaginable de procéder par paires, c'est-à-dire de déterminer par exemple la valeur d'écart dIAB et la valeur de surface de courant DIAB. On détermine ensuite la valeur d'écart dIBC et la valeur de surface de courant DIBC, puis la valeur d'écart dICA et la valeur de surface de courant DIcA. Pour déterminer la valeur de l'angle de rotor 52, les valeurs d'écart 46 sont comparées à un certain nombre de valeurs comparatives d'écarts 54. Les valeurs de surface de courant 50 sont comparées à un certain nombre de valeurs comparatives d'aires de surface 56. Les valeurs comparatives d'écarts 54 et les valeurs comparatives d'aires de surface 56 sont stockées dans la mémoire 58. Les courbes illustrées sur la figure 13 sont valables également pour ces valeurs comparatives. L'organigramme de la figure 14 illustre le déroulement de principe du nouveau procédé. Dans une étape 120, une tension alternative est appliquée à au moins un enroulement de stator. En règle générale, la tension alternative est appliquée à une paire d'enroulements de stator. La tension alternative présente une pluralité d'impulsions de tension, par exemple deux impulsions de tension. Dans une étape suivante 122, des valeurs d'intensité instantanée d'un courant qui s'écoule dans au moins un enroulement de stator sont détectées. Avantageusement, on détecte le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator auquel la tension alternative est appliquée. Dans une étape suivante 124, les valeurs d'intensité instantanée détectées sont exploitées. Ici, on détermine au moins une première valeur de paramètre caractéristique et une deuxième valeur de paramètre caractéristique d'une caractéristique de variation du courant en fonction des valeurs d'intensité instantanée. On détermine une valeur d'écart 46 qui représente un écart existant entre les deux valeurs de paramètres caractéristiques. En complément, on peut déterminer une valeur de surface de courant 50 en fonction des valeurs d'intensité instantanée. Pour pouvoir déterminer la valeur de l'angle de rotor 52 avec une plus grande fiabilité, les étapes 120, 122, 124 peuvent être à nouveau exécutées à la suite de l'étape 124. Dans ce cas, la tension alternative est appliquée à une autre paire d'enroulements de stator. Les étapes 120, 122, 124 sont avantageusement exécutées pour l'ensemble des trois paires d'enroulements de stator. Dans une étape 126, on détermine la valeur de l'angle de rotor 52 au moins en fonction de la valeur d'écart 46. Pour cela, on compare la valeur d'écart 46 à un certain nombre de valeurs comparatives d'écarts 54. Pour augmenter la précision, on peut déterminer la valeur de l'angle de rotor 52 en plus en fonction de la valeur de surface de courant 50. Pour cela, on compare la valeur de surface de courant 50 à un certain nombre de valeurs comparatives d'aires de surface 56. Dans une étape suivante 128, on tient compte de la valeur de l'angle de rotor 52 pour faire fonctionner la machine électrique 12. Si la machine électrique 12 se trouve toujours en phase d'accélération, la séquence d'étapes décrite ci-dessus peut être répétée en commençant à l'étape 120. Par contre, si la machine électrique 12 a atteint une vitesse de rotation suffisamment élevée, la machine électrique 12 peut fonctionner en régime normal et la répétition de la séquence d'étapes décrite ci-dessus n'est pas nécessaire. Le nouveau procédé permet de déterminer de manière univoque la valeur de l'angle de rotor et donc d'accélérer de manière optimale une machine électrique avant de passer ensuite en régime normal. Pour le nouveau procédé, on peut utiliser les mêmes composants que ceux qui sont nécessaires au fonctionnement normal de la machine électrique. Le nouveau procédé et le nouveau dispositif permettent de déterminer une valeur de l'angle de rotor sans utiliser de capteurs de positions spéciaux. Le nouveau procédé permet avec des moyens simples de déterminer la valeur de l'angle de rotor avec une précision meilleure que ± 5°. Cette détermination peut être très rapide car on peut employer des tensions alternatives ayant une fréquence supérieure à 20 kHz, supérieure à 50 kHz, ce qui correspond à des durées de périodes de moins de 50 microsecondes ou de moins de 20 microsecondes. Bien entendu, le nouveau procédé peut aussi fonctionner avec des fréquences plus basses. La tension alternative UAB génère un courant IAB variable. Il en va de même pour la tension alternative UBC ou la tension alternative UCA. Globalement, ceci génère un flux magnétique variable. Pour minimiser mes variations du courant IAB et donc éviter par exemple une surchauffe ou une détérioration de la machine électrique, on utilise une tension alternative. La vitesse de variation du flux est associée de manière complexe aux degrés de couplage des circuits magnétiques de la machine électrique, qui peuvent eux-mêmes varier en fonction de l'angle de rotor (p. Par conséquent, par une évaluation du courant IAB permet de déterminer la valeur recherchée de l'angle de rotor, y compris à l'arrêt. For the sake of visibility, the notation of the different times has been omitted in figure 11 as in figure 12. Figure 13 illustrates different curves as a function of the rotor angle (p) The curves denoted DI, i represent the values of current area 50 obtained for different values of the rotor angle 52. The curves denoted d1; i represent the difference values 46 obtained for different values of the rotor angle 52. In this case, the curves DIAB and dIAB are associated with the pair of stator windings constituted by the stator windings 14, 16, the curves DIBc and dIBC are associated with the pair of stator windings constituted by the stator windings 16, 18, the curves DIcA and dICA are associated with the pair of stator windings constituted by the stator windings 18, 14. As can be seen in this graph, the DI; i curves have a period of 180 °. d The current surface does not make it possible to unequivocally determine the value of the rotor angle 52. On the other hand, the curves d i; i have a period of 360 °. The value of the rotor angle 52 can therefore be determined using only the deviation values. The curves d1; i illustrated in FIG. 13 represent deviation values which have a very high quality. This is the reason why these curves have a sinusoidal shape. When the deviation values do not have the required quality, the curves d1; i deviate from the ideal sinusoidal shape. Assuming an ideal sinusoidal shape, the determination of two deviation values makes it possible to determine the value of the rotor angle 52. For this purpose, an alternating voltage with two pairs of stator windings is successively applied over time. For reasons of measurement accuracy and redundancy, however, it is better to determine the rotor angle as a function of all three deviation values. In this case, the AC voltage is applied successively to all three pairs of stator windings. It is even better to determine both the three deviation values and the three current area values and compare them together. These six values then make it possible to determine the rotor angle with a very high reliability. As regards the order of the sequence, many variants are possible. Thus, the deviation values and then the current area values can be determined first. However, it is also conceivable to proceed in pairs, i.e. to determine for example the deviation value dIAB and the current area value DIAB. The difference value dIBC and the current area value DIBC are then determined, followed by the difference value dICA and the current area value DIcA. To determine the value of the rotor angle 52, the difference values 46 are compared with a number of comparative deviation values 54. The current area values 50 are compared with a number of comparative values of Surface areas 56. Comparative deviation values 54 and surface area comparative values 56 are stored in memory 58. The curves shown in FIG. 13 are also valid for these comparative values. The flowchart in Figure 14 illustrates the principle flow of the new process. In a step 120, an AC voltage is applied to at least one stator winding. As a general rule, the AC voltage is applied to a pair of stator windings. The AC voltage has a plurality of voltage pulses, for example two voltage pulses. In a next step 122, instantaneous current values of a current flowing in at least one stator winding are detected. Advantageously, the current flowing in the stator winding to which the AC voltage is applied is detected. In a next step 124, the instantaneous intensity values detected are exploited. Here, at least a first characteristic parameter value and a second characteristic parameter value of a current variation characteristic are determined as a function of the instantaneous intensity values. A difference value 46 is determined which represents a difference existing between the two characteristic parameter values. In addition, a current area value 50 can be determined as a function of the instantaneous intensity values. In order to be able to determine the value of the rotor angle 52 with greater reliability, the steps 120, 122, 124 can be performed again following the step 124. In this case, the AC voltage is applied to a another pair of stator windings. Steps 120, 122, 124 are advantageously performed for all three pairs of stator windings. In a step 126, the value of the rotor angle 52 is determined at least as a function of the difference value 46. For this, the difference value 46 is compared with a certain number of comparative values of differences 54 To increase the accuracy, the value of the rotor angle 52 can be determined in addition to the current area value 50. For this, the current area value 50 is compared with a number of comparative values. In a next step 128, the value of the rotor angle 52 is taken into account in order to operate the electric machine 12. If the electric machine 12 is still in the acceleration phase, the sequence of steps described above can be repeated starting at step 120. On the other hand, if the electric machine 12 has reached a sufficiently high rotation speed, the electric machine 12 can operate in normal mode and the repetition of the sequence of steps described above is not necessary. The new method makes it possible to unequivocally determine the value of the rotor angle and thus to optimally accelerate an electric machine before going on to normal operation. For the new process, the same components as those necessary for the normal operation of the electric machine can be used. The new method and device makes it possible to determine a value of the rotor angle without using special position sensors. The new method allows with simple means to determine the value of the rotor angle with an accuracy better than ± 5 °. This determination can be very fast because it is possible to use alternating voltages having a frequency greater than 20 kHz, greater than 50 kHz, which corresponds to periods of periods of less than 50 microseconds or less than 20 microseconds. Of course, the new method can also operate with lower frequencies. The alternating voltage UAB generates a variable IAB current. The same goes for the alternating voltage UBC or the alternating voltage UCA. Overall, this generates a variable magnetic flux. To minimize my variations of the IAB current and thus to avoid, for example, overheating or deterioration of the electric machine, an alternating voltage is used. The rate of flux variation is complexly associated with the coupling degrees of the magnetic circuits of the electrical machine, which may themselves vary with the rotor angle (eg, an evaluation of the IAB current allows to determine the desired value of the rotor angle, including when stopping.

Les relations entre les tensions induites et les courants peuvent fournir le cas échéant une information nécessaire, par exemple la pente du courant, ainsi qu'à partir d'un signal de tension après une transformation correspondante en utilisant un modèle de moteur. The relationships between the induced voltages and the currents can provide, if necessary, the necessary information, for example the slope of the current, as well as from a voltage signal after a corresponding transformation using a motor model.

Le nouveau procédé et le nouveau dispositif sont basés sur l'observation suivante : lorsqu'on applique une tension à une paire d'enroulements de stator, le courant varie dans le temps. Le quotient différentiel de la différence d'intensité sur la durée ramené à la tension est identifié par l'inductance de la paire d'enroulements de stator. En l'occurrence, on constate que l'inductance est une fonction de l'angle de rotor. Cette relation de dépendance peut s'expliquer comme suit. Dans un circuit magnétique présentant une force magnétomotrice, il se crée un flux magnétique qui s'ajuste de telle manière que l'énergie magnétique est minimale. À l'aimantation du rotor correspond une force magnétomotrice électrique localisée à la périphérie, ce qui est particulièrement perceptible lorsque le rotor présente des aimants collés. Pour matérialiser des pôles magnétiques, le rotor n'est pas équipé d'aimants sur toute sa circonférence mais au contraire il existe au moins un pôle nord et un pôle sud marqués, séparés par des zones périphériques exemptes de flux. Le circuit magnétique se compose d'un segment du stator entouré par une bobine, de l'entrefer avec le rotor, du rotor conduisant le flux de manière isotrope et d'un autre entrefer avec le stator. Le fer du stator et du rotor peut être considéré comme un conducteur magnétique idéal, l'entrefer représentant seul la résistance magnétique. Dans les considérations ci-après, on admet qu'un pôle magnétique du rotor recouvre l'enroulement A du stator, plus exactement le pôle A du stator, où il génère un flux. Dans l'enroulement de stator A généré, une autre force magnétomotrice génère également un flux qui s'écoule depuis l'enroulement de stator A par un entrefer jusqu'au rotor. Dans la zone de recouvrement, le flux du rotor et le flux du stator sont de sens opposé, de même sens dans le reste de la zone polaire. La surface d'entrefer disponible pour le flux du stator et donc la réluctance est également une fonction du recouvrement des pôles, de sorte que la variation de l'inductance n'est pas la conséquence d'effets de saturation. Ceci ne nécessite pas non plus de courants d'aimantation élevés, au contraire les signaux apparaissent déjà lors des impulsions de courant inévitables dues à l'application de la modulation de largeur d'impulsions. The new method and device is based on the following observation: When a voltage is applied to a pair of stator windings, the current varies over time. The differential quotient of the difference in intensity over the duration brought back to the voltage is identified by the inductance of the pair of stator windings. In this case, it is found that the inductance is a function of the rotor angle. This dependency relationship can be explained as follows. In a magnetic circuit having a magnetomotive force, a magnetic flux is created which adjusts in such a way that the magnetic energy is minimal. The magnetization of the rotor corresponds to an electrical magnetomotive force located at the periphery, which is particularly noticeable when the rotor has glued magnets. To materialize magnetic poles, the rotor is not equipped with magnets around its entire circumference, but on the contrary there is at least one marked north pole and a south pole, separated by peripheral zones free of flux. The magnetic circuit consists of a segment of the stator surrounded by a coil, the air gap with the rotor, the rotor conducting the flow isotropically and another air gap with the stator. The iron of the stator and the rotor can be considered as an ideal magnetic conductor, the gap representing only the magnetic resistance. In the considerations below, it is assumed that a magnetic pole of the rotor covers the winding A of the stator, more exactly the pole A of the stator, where it generates a flux. In the stator winding A generated, another magnetomotive force also generates a flow that flows from the stator winding A by an air gap to the rotor. In the overlap zone, the rotor flux and the stator flow are in the opposite direction, with the same direction in the rest of the polar zone. The air gap surface available for the stator flux and thus the reluctance is also a function of the poles overlap, so that the variation of the inductance is not the consequence of saturation effects. Neither does this require high magnetization currents, on the contrary the signals already appear during unavoidable current pulses due to the application of the pulse width modulation.

Le nouveau procédé et le nouveau dispositif sont en outre basés sur l'idée suivante : en règle générale, une machine électrique convertit par une action magnétique de l'énergie électrique en énergie mécanique et vice versa. Par conséquent, il est nécessaire d'établir un champ magnétique et, en première approximation, la machine électrique peut être considérée comme une inductance. Or un aspect caractéristique pour un moteur électrique est qu'on lui applique une tension dont la fréquence correspond à la fréquence de rotation du moteur mais ceci n'est possible que si on sait à quelle vitesse le moteur tourne. C'est ce qu'il faut déterminer. Pour cela, on applique une tension alternative à une paire d'enroulements de stator et on génère un champ magnétique tournant. La tension alternative est avantageusement une tension modulée en largeur d'impulsions avec un taux d'impulsions de 50%. Le courant généré en réponse à cette tension alternative permet alors de déterminer si la fréquence de la tension alternative appliquée concorde avec la fréquence de rotation du moteur. Par conséquent, la tension modulée en largeur d'impulsions peut être détectée comme une tension alternative de fréquence donnée. Il ne s'agit donc pas d'un signal de test au sens classique. Si on constate que le moteur électrique ne tourne pas à la fréquence admise, ce qui peut être détecté au moyen de la force électromotrice ou d'une variation du courant, la tension alternative est déphasée. Dans ce cas, on observe si le moteur continue à tourner avec la nouvelle phase de tension admise. Dans le cas contraire, on peut modifier une fois de plus la phase de la tension. Sur la base de l'ensemble des informations ainsi obtenues, il est alors possible d'exciter les enroulements de stator du moteur électrique de telle manière que la fréquence de rotation ou l'angle de rotor et le champ magnétique tournant s'adaptent l'un à l'autre. The new method and the new device are further based on the following idea: as a general rule, an electric machine converts magnetic energy from electrical energy to mechanical energy and vice versa. Therefore, it is necessary to establish a magnetic field and, as a first approximation, the electric machine can be considered as an inductor. However, a characteristic aspect for an electric motor is that it applies a voltage whose frequency corresponds to the motor rotation frequency but this is possible only if we know how fast the motor runs. That's what needs to be determined. For this, an AC voltage is applied to a pair of stator windings and a rotating magnetic field is generated. The alternating voltage is advantageously a pulse width modulated voltage with a pulse rate of 50%. The current generated in response to this AC voltage then makes it possible to determine whether the frequency of the AC voltage applied matches the motor rotation frequency. Therefore, the pulse width modulated voltage can be detected as an AC voltage of given frequency. It is therefore not a test signal in the classical sense. If it is found that the electric motor does not rotate at the allowed frequency, which can be detected by means of the electromotive force or a variation of the current, the AC voltage is out of phase. In this case, it is observed whether the motor continues to rotate with the new phase of admitted voltage. Otherwise, the phase of the voltage can be changed once again. On the basis of all the information thus obtained, it is then possible to excite the stator windings of the electric motor in such a way that the rotation frequency or the rotor angle and the rotating magnetic field adapt to the one to another.

Claims

REVENDICATIONS1. A method of operating an electrical machine (12) having a plurality of stator windings (14, 16, 18) and a rotor (20), comprising the steps of: a) applying an alternating voltage (UAB) , UBC, UCA) to at least one of the stator windings (14, 16, 18), said alternating voltage (UAB, UBC, UCA) having a plurality of voltage pulses (90), 10 b) acquiring instantaneous intensity values (40) of a current signal, said current signal representing the variation as a function of time of a current (IAB, IBC, ICA) flowing in at least one of the windings of stator (14, 16, 18) in response to the applied voltage (UAB, UBC, UCA), c) exploiting the instantaneous intensity values (40), thereby determining a first characteristic parameter value (IAB1, FI, SI) and a second characteristic parameter value (IAB2, F2, S2) of a current variation characteristic (IAB, F, S) in accordance with instantaneous intensity values (40), said current variation characteristic (IAmp, F, S) characterizing the time profile of the current (IAB, IBC, ICA) flowing in the stator winding (14). , 16, 18), and d) determining a value of the rotor angle (52) as a function of the two characteristic parameter values (IAB1, IAB2, FI, F2, SI, S2).

The method of claim 1, further comprising the step of: e) taking into account the value of the rotor angle (52) when operating the electric machine (12).

3. The method of claim 1 or claim 2, wherein the AC voltage (UAB, UBC, UCA) has a rectangular shape variation.

4. Method according to one of the preceding claims, wherein the stator winding (14, 16, 18), in which the current (IAB, IBC, IcA) flows, is the stator winding to which the Alternating voltage (UAB, UBC, UCA) is applied.

5. Method according to one of the preceding claims, wherein the electric machine (12) has three stator windings (14, 16, 18), the alternating voltage (UAB, UBC, UCA) being applied to two stator windings. same time.

6. Method according to one of the preceding claims, wherein the characteristic of variation of the current (IAmp, F, S) is an amplitude (IAmp).

7. Method according to one of the preceding claims, wherein, in step c), determining a difference value (46, dl; i) which represents a difference existing between the first characteristic parameter value (IAB1, F1, Si) and the second characteristic parameter value (IAB2, F2, S2) and, in step d), the value of the rotor angle (52) is determined as a function of the difference value (46). , (ni).

8. Method according to one of the preceding claims, wherein the steps a) to c) are carried out first for a first stator winding (14) where the current signal represents the variation as a function of time of a first current (IAB) flowing in the first stator winding (14) and, based on the two characteristic parameter values (IAB1, IAB2) determined for this first current (IAB), determining a first deviation value ( dIAB1), and then performs steps a) to c) for a second stator winding (16, 18) where the current signal represents the variation as a function of time of a second current (IBC, ICA) which flows into the second stator winding and, based on the two characteristic parameter values (IBC1, IBC2, ICA1, ICA2) determined for this second current (IBC, ICA), a second difference value (dIBC1, dicA1) is determined then, in step d), the value of the angle of rotor (52) according to the two deviation values (dIAB1, dlBC1, dICA1) -

9. Method according to one of the preceding claims, wherein, in step c), a current surface value (50, DI; i) is additionally determined as a function of the instantaneous intensity values (40). the current area value (50, DI; i) characterizing an integral over the time formed for the current (IAB, IBC, ICA) flowing in the stator winding (14, 16, 18), and in step d), the value of the rotor angle (52) is further determined as a function of the current area value (50, DI; i).

The method according to one of the preceding claims, wherein, in step d), comparing the difference value (46, dl; i) with a number of comparative values of deviations (54) and / or comparing the current area value (50, DI; i) with a number of surface area comparator values (56).

11. Method according to one of the preceding claims, wherein the AC voltage (UAB, UBC, UCA) has a mean value in time which tends to zero.

The method according to one of the preceding claims, wherein the AC voltage (UAB, UAB ') has at least two voltage pulses, a first voltage pulse (92, 92') having a first pulse duration and a second voltage pulse (94, 94 ') having a second pulse duration, the first characteristic parameter value (IAB1, IAB1') characterizing the time profile of the current (IAB, IAB ') during the first pulse duration and the second characteristic parameter value (IAB2, IAB2 ') characterizing the time profile of the current (IAB, IAB') during the second pulse duration.

Method according to one of the preceding claims, wherein each of the voltage pulses (90, 90 ') has three rectangular shaped pulse segments, a first pulse segment (98, 98') and a third segment. (102, 102 ') each having a substantially identical first pulse value (Uv, UN / 1) and a substantially identical first segment duration, and a second pulse segment (100, 100') having a second pulse value (-Uv, -Uv2) and a second segment duration, the two pulse values and the two segment durations being chosen such that the voltage pulse (90, 90 ') has a mean value in time that tends to zero.

A computer program comprising program code means for performing a method according to one of claims 1 to 12 when the computer program is executed on a computer (26).

Apparatus for operating an electric machine (12) having a plurality of stator windings (14, 16, 18) and a rotor (20), with first modules (28, 30, 32, 34) , 36) for applying an alternating voltage (UAB, UBC, UCA) to at least one of the stator windings (14, 16, 18), said alternating voltage (UAB, UBC, UCA) having a plurality of pulses voltage converter (90), with second modules (38) for acquiring instantaneous intensity values (40) of a current signal, said current signal representing the variation as a function of time of a current (IAB, IBC, ICA) flowing in at least one of the stator windings (14, 16, 18) in response to the applied voltage (UAB, UBC, UCA), with third modules (42, 44) serving exploiting the instantaneous intensity values (40) by determining for this purpose a first characteristic parameter value (IAB1, FI, SI) and a second parameter value Characteristic (IAB2, F2, S2) of a current variation characteristic (IAB, F, S) as a function of the instantaneous intensity values (40), said current variation characteristic (IAmp, F, S) characterizing the time profile of the current (IAB, IBC, ICA) flowing in the stator winding (14, 16, 18), and with fourth modules (48, 58) for determining a value of the angle of rotor (52) according to the two characteristic parameter values (IAB1, IAB2, FI, F2, SI, S2).