FR3078566A1 - Resolveur redondant de type modulation de phase a sortie a deux phases et procede d'emission de signal - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases dans lequel un signal d'excitation (100) est appliqué à un enroulement d'excitation (50) d'un stator annulaire (21) ayant un rotor de type VR (20) disposé à l'intérieur et un signal de sortie à deux phases (101) est émis du premier et du second enroulement de sortie (43, 44) qui sont disposés dans le stator annulaire (21), l'enroulement d'excitation (50) étant constitué d'un premier et d'un deuxième enroulement d'excitation (40, 41) de phases différentes l'une par rapport à l'autre, et le signal d'excitation (100) comprend deux phases, et même dans le cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième enroulement d'excitation (40, 41) et le premier et le second enroulement de sortie (43, 44), au moins un signal de sortie à une seule phase pouvant être obtenu.
Description
RESOLVEUR REDONDANT DE TYPE MODULATION DE PHASE A SORTIE A DEUX
PHASES ET PROCEDE D'EMISSION DE SIGNAL
ARRIERE-PLAN DE L’INVENTION
1· Domaine de l’invention [0001] La présente invention concerne un résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases et un procédé d'émission d’un signal de celui-ci et en particulier une nouvelle amélioration pour permettre à un système redondant d’être maintenu, en configurant le résolveur comme un résolveur avec excitation à deux phases / émission à deux phases.
2. Description de l'état de la technique [0002] Des résolveurs de ce type habituellement utilisés peuvent être de différentes configurations telles que représentées par un « résolveur » de la Publication de la demande de brevet japonais N° 2007-327868 et une « structure redondante de détection d'angle » de la Publication de la demande de brevet japonais N° 2009-133647.
Tout d’abord, comme représenté sur la figure 3, la figure 4 et la figure 5, dans la configuration du « résolveur » de la Publication de la demande de brevet japonais N° 2007-327868, le résolveur est pourvu d'un noyau de stator 21 dans lequel des dents 30 sont formées à des intervalles dans une direction circonférentielle, d’enroulements d’excitation à une phase 40, 41 et d’enroulements de sortie à deux phases qui sont formés en enroulant des fils conducteurs autour des dents respectives 30, et un rotor (correspondant à un rotor de type « VR » 20 de la figure 4) agencé de façon à pouvoir tourner autour du noyau de stator 21 et ayant une courbure de circonférence extérieure dans laquelle la perméance d’espace par rapport au noyau de stator 21 varie de manière sinusoïdale en fonction d’un angle de rotation, les changements de la perméance d’espace en fonction de la rotation du rotor étant captés sous la forme de tensions de sortie des enroulements de sortie et l’angle de rotation du rotor étant capté sur la base des tensions de sortie, deux ensembles d’enroulement d’excitation 40, 41 auxquels des tensions d’excitation sont appliquées respectivement, sont montés dans le noyau de stator 21.
[0003] Les enroulements d'excitation du résolveur d’un schéma de modulation d’amplitude connu, comme représentés sur la figure 4, sont constitués d’un enroulement d’excitation 50 comportant un ensemble à deux enroulements, formé par un premier enroulement d’excitation 40 et un second enroulement d’excitation 41 à une phase et un premier enroulement de sortie 43 et un second enroulement de sortie 44 à deux phases. Comme représenté sur la figure 3, le premier enroulement d'excitation 40 et le second enroulement d'excitation 41 sont montés sur le noyau de stator 21, le premier enroulement de sortie 43 et le second enroulement de sortie 44 étant montés ensuite.
[0004] Ainsi, le premier enroulement d’excitation 40 est disposé sur un côté plus proche du diamètre extérieur des dents 30 qu’une paroi de séparation 42 comme limite qui est formée sur un isolant 34 pourvu dans le noyau de stator.
Le second enroulement d’excitation 41 est disposé sur un côté plus proche du diamètre intérieur des dents 30 que la paroi de séparation 42 comme limite.
Les enroulements d’excitation 40, 41 ont un nombre identique de spires mais ne sont pas reliés entre eux, et par conséquent, les enroulements sont disposés indépendamment l’un de l’autre, chacun ayant une phase, comme des enroulements d’excitation 40,41 qui forment des systèmes redondants respectifs à une phase.
Ainsi, dans la configuration de la figure 4, les signaux de sortie Scos et Ssin de deux phases peuvent être obtenus, comme représenté sur la figure 5, du premier enroulement de sortie 43 et du second enroulement de sortie 44 par rotation du rotor de type « VR » 20.
La structure de type redondant de détection d’angle de la Publication de la demande de brevet japonais N° 2009-133647 décrite plus haut est configurée avec deux résolveurs (non représentés) qui sont disposés en parallèle ou en série.
[0005] La configuration traditionnelle représentée sur la figure 2 est une configuration d’un résolveur non redondant connu qui est basé sur un schéma connu de modulation d’amplitude qui est le type le plus utilisé dans l’état de la technique. Dans cette configuration, une excitation à une phase donne une sortie à deux phases.
Plus particulièrement, l’enroulement d’excitation 50 est constitué d’un seul premier enroulement d’excitation 40, et un rotor de type « VR » 20 sans enroulement est disposé de manière rotative à l’intérieur d’un stator annulaire 21.
[0006] Des enroulements de sortie 60 correspondant au premier enroulement d’excitation 40 sont formés d’un premier et d’un second enroulement de sortie 43, 44 qui constituent une sortie à deux phases.
Ainsi, dans la configuration traditionnelle de la figure 2, des première et seconde tensions de sortie ES1-S3, ES2-S4 pour deux phases selon un schéma de modulation d’amplitude peuvent être obtenues sur la base d’équations de tension de sortie connues rappelées ci-après.
Plus particulièrement, l’équation de tension de sortie pour une phase d’entrée et deux phases de sortie dans la configuration de la figure 4 est comme donnée ci-après.
Equation de tension de sortie
| Tension d'excitation | ER1-R2 = E sin eut |
| Première tension de sortie | ES1-S3 = k ER1-R2 cos ΝΘ |
| Seconde tension de sortie | ES2-S4 = k ER1-R2 sin ΝΘ |
E : tension ω : fréquence d'excitation (vitesse angulaire) t : temps k : rapport de transformation de tension
N : facteur de multiplication
Θ : angle de rotation
RESUME DE L1NVENTION [0007] Des résolveurs traditionnels ont les problèmes suivants qui ressortent des configurations décrites plus haut.
Dans le résolveur de la demande de brevet japonais publiée N° 2007-327868 décrite plus haut, une paire d’un premier et d’un second enroulement d’excitation 40, 41 est prévue comme enroulement d'excitation 50, comme illustré sur les figures 3 à 5, mais uniquement un système redondant d’excitation à une phase est configuré.
Dans le résolveur de la demande de brevet japonais publiée N° 2009-133647, les résolveurs dans la paire de celui-ci sont disposés en parallèle ou en série. Par conséquent, la forme générale du résolveur redondant est grande, ce qui va à l’encontre de la tendance générale de demander des dimensions plus petites.
Dans la configuration traditionnelle de la figure 2, le côté excitation comprend l’enroulement d'excitation 50 d’une seule phase, et par conséquent, le résolveur lui-même devient non opérationnel, lorsqu’une rupture apparaît dans l’enroulement d’excitation 50.
[0008] Pour résoudre de tels problèmes, un but de la présente invention est de mettre à disposition un résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases et un procédé d’émission d’un signal du résolveur qui permettent de maintenir en fonctionnement un système redondant même lorsqu’une rupture intervient dans un seul des enroulements respectifs sur le côté d'excitation et le côté de sortie, notamment en configurant le résolveur comme un résolveur avec une excitation à deux phases / une sortie à deux phases.
[0009] Le résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases selon la présente invention est un résolveur de type à sortie à deux phases, dans lequel un signal d’excitation est appliqué à un enroulement d’excitation d’un stator annulaire ayant un rotor de type VR disposé à l’intérieur et un signal de sortie à deux phases est émis du premier et du second enroulement de sortie qui sont disposés dans le stator annulaire ; l’enroulement d’excitation étant constitué d’un premier et d’un deuxième enroulement d'excitation de phases différentes l’une par rapport à l’autre, et le signal d’excitation comprenant deux phases, et même dans le cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième enroulement d’excitation et le premier et le second enroulement de sortie, au moins un signal de sortie à une seule phase peut être obtenu ; dans un cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le second enroulement de sortie, un signal de sortie à une seule phase peut être obtenu de l’autre des enroulements parmi le premier enroulement de sortie et le second enroulement de sortie ; dans un cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième enroulement d’excitation, un signal de sortie à deux phases peut être obtenu du premier et du second enroulement de sortie. Le procédé d’émission de signal dans un résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases selon la présente invention est un procédé d’émission de signal dans un résolveur redondant de type à sortie à deux phases, selon lequel un signal d’excitation est appliqué à un enroulement d’excitation d’un stator annulaire ayant un rotor de type VR disposé à l’intérieur et un signal de sortie à deux phases est émis du premier et du second enroulement de sortie qui sont disposés dans le stator annulaire, l’enroulement d’excitation étant constitué d’un premier et d’un deuxième enroulement d’excitation de phases différentes l’une par rapport à l’autre, et le signal d’excitation comprenant deux phases ; le procédé comprenant que même dans le cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième enroulement d’excitation et le premier et le second enroulement de sortie, au moins un signal de sortie à une seule phase peut être obtenu ; dans un cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le second enroulement de sortie, un signal de sortie à une seule phase peut être obtenu de l’autre des enroulements parmi le premier enroulement de sortie et le second enroulement de sortie ; et dans un cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième enroulement d’excitation, un signal de sortie à deux phases peut être obtenu du premier et du second enroulement de sortie.
[0010] Grâce aux caractéristiques ci-avant, le résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases et le procédé d’émission de signal de celui-ci selon la présente invention obtiennent des effets tels que les suivants :
Plus particulièrement, un résolveur à sortie à deux phases et un procédé d’émission de signal de celui-ci, dans lesquels un signal d’excitation est appliqué à un enroulement d’excitation d’un stator annulaire ayant un rotor de type VR disposé à l’intérieur et un signal de sortie à deux phases est émis du premier et du second enroulement de sortie qui sont disposés dans le stator annulaire, implique une configuration et un procédé où l’enroulement d’excitation est constitué d’un premier et d’un deuxième enroulement d’excitation de phases différentes l’une par rapport à l’autre, et le signal d’excitation a deux phases différentes de façon que même dans le cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième enroulement d’excitation et le premier et le second enroulement de sortie, au moins un signal de sortie à une seule phase peut être obtenu. Comme résultat, il devient possible d’obtenir une sortie de résolveur et d'augmenter de manière significative la fiabilité du résolveur même dans le cas où une rupture de fil survient dans le système d'excitation ou le système de sortie.
Des améliorations de fiabilité sont également obtenues dans un cas où une rupture survient dans n’importe lequel des premier et second enroulements de sortie, un signal de sortie à une phase pouvant être obtenu de l’autre parmi le premier enroulement de sortie ou de second enroulement de sortie.
En outre, dans un cas où une rupture survient dans l’une quelconque des premier et second enroulements d’excitation, un signal de sortie à deux phases peut être obtenu des premier et second enroulements de sortie. Comme résultat, il devient possible d’obtenir une sortie de résolveur similaire à celle des résolveurs traditionnels et de réussir un système redondant.
BRIEVE DESCRIPTION DES DESSINS [0011] La figure 1 est un schéma de circuit représentant un résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases selon la présente invention ;
la figure 2 est un schéma de circuit représentant un résolveur traditionnel à modulation d’amplitude ;
la figure 3 est un schéma de configuration plane d’un résolveur traditionnel ayant des enroulements d’excitation redondants ;
la figure 4 est un schéma de circuit du résolveur de la figure 3 ; et la figure 5 est un schéma à formes d’onde représentant des signaux de sortie à deux phases d’un enroulement de sortie 60 de la figure 4.
DESCRIPTION D’UN MODE DE REALISATION PREFERE [0012] Le résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases et le procédé d’émission d’un signal de celui-ci selon la présente invention permettent de maintenir en fonctionnement un système redondant en configurant le résolveur avec une excitation à deux phases / une sortie à deux phases.
Exemple [0013] Des modes de réalisation préférés du résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases et du procédé d’émission d’un signal de celui-ci selon la présente invention seront expliqués ci-après en référence aux dessins annexés.
Dans l’explication, des parties identiques ou similaires à celles de l’exemple traditionnel seront notées des mêmes signes et numéros de référence.
Dans la figure 1, un rotor de type VR référencé par le numéro de référence 20, est axialement supporté de façon à être rotatif à l’intérieur d’un stator annulaire 21. Un enroulement d’excitation 50 de deux phases pour appliquer un signal d’excitation 100 et un enroulement de sortie 60 de deux phases pour obtenir un signal de sortie 101 sont disposés dans chaque pôle magnétique (non représenté) du stator annulaire 21.
[0014] L’enroulement d’excitation 50 est constitué d’un premier et d’un second enroulement d’excitation 40, 41 disposés pour deux phases qui diffèrent l’une de l’autre d’un décalage de phase de 90 degrés, afin qu’une première tension d’excitation ES1-S3 soit appliquée à des bornes d’entrée aux deux terminaisons du premier enroulement d’excitation 40.
Une seconde tension d’excitation ES2-S4 est appliquée à des bornes d’entrée aux deux terminaisons du second enroulement d’excitation 41.
[0015] L’enroulement de sortie 60 est constitué d’un premier et d’un second enroulement de sortie 43, 44 disposés pour deux phases qui diffèrent l’une de l’autre d’un décalage de phase de 90 degrés, afin qu’une première tension de sortie ER1-R3 soit livrée aux bornes de sortie aux deux terminaisons du premier enroulement de sortie 43.
Une seconde tension de sortie ER2-R4 est délivrée aux bornes de sortie aux deux terminaisons du second enroulement de sortie 44.
[0016] Un état pour obtenir une sortie à deux phases dans le résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases de la figure 1 selon la présente invention décrite plus haut est expliqué par l’équation de tension de sortie suivante.
Plus particulièrement, l’équation de tension de sortie d’une entrée à deux phases / sortie à deux phases dans la configuration de la figure 1 est comme donnée ci-après.
Equation de tension de sortie
Première tension d’excitation ES1-S3 = E sin ωί
Seconde tension d’excitation ES2-S4 = E cos wt
Première tension de sortie ER1-R3 = k ES1-S3 cos ΝΘ - k ES2-S4 sin ΝΘ = k E sin ωί cos ΝΘ - k E cos ωί sin ΝΘ = k E sin (ωί - ΝΘ)
Seconde tension de sortie ER2-R4 = k ES1-S3 cos ΝΘ + k ES2-S4 sin Νθ = k E sin ωί cos ΝΘ + k E cos wt sin ΝΘ = k E cos (ωί - Νθ)
Pour cela, en appliquant à l’enroulement d’excitation 50 la première et la seconde tension d’excitation - un signal d’excitation de deux phases, il devient possible d'obtenir la première et la seconde tension de sortie - un signal de sortie à deux phases de l'enroulement de sortie 60 - sur la base de l’équation de la tension de sortie décrite ciavant.
[0017] Puisqu'un signal d’angle peut être délivré pour chacune des première et seconde tensions de sortie ER1-R3, ER2-R4 dans le schéma de circuit de la figure 1 et l’équation de tension de sortie décrite plus haut, même dans un cas où une rupture survient dans l’une quelconque des première et seconde tensions de sortie ER1-R3, ER2-R4, l’angle peut néanmoins être détecté par le biais de l’autre parmi les première et seconde tensions de sortie ER1-R3, ER2-R4.
Dans un cas d’une tension d’excitation de zéro, suite à l'apparition d’une rupture dans l’une quelconque des première et seconde tensions d’excitation ES1-S3, ES2-S4 décrites plus haut, puisqu’aucune des première et seconde tensions de sortie ER1-R3, ER2-R4 est zéro, la détection d’angle est toujours possible de la même manière que dans un schéma traditionnel de modulation d'amplitude avec une phase d’entrée / deux phases de sortie.
Dans le schéma de circuit de la figure 1, il est donc possible, même dans un cas où une rupture survient dans les enroulements 40, 41, 43, 44 dont chacun a une seule phase de l’un quelconque de l’enroulement d’excitation 50 et des enroulements de sortie 60. Par conséquent, le schéma de circuit de la figure 1 peut être considéré comme ayant un système redondant.
[0018] Le résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases et le procédé d’émission d’un signal de celui-ci selon la présente invention sont comme suit.
Dans un résolveur à sortie à deux phases dans lequel un signal d’excitation 100 est appliqué à un enroulement d'excitation 50 d’un stator annulaire 21 ayant un rotor de type VR 20 disposé à l’intérieur et un signal de sortie à deux phases 101 est émis du premier et du second enroulement de sortie 43, 44 qui sont disposés dans le stator annulaire 21, l’enroulement d'excitation 50 étant constitué d’un premier et d’un deuxième enroulement d'excitation 40, 41 de phases différentes l’une par rapport à l’autre, et le signal d’excitation 100 comprenant deux phases, sont mis à disposition une configuration et un procédé dans lesquels, même dans le cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième enroulement d’excitation 40, 41 et le premier et le second enroulement de sortie 43, 44, au moins un signal de sortie à une seule phase peut être obtenu ; une configuration et un procédé dans lesquels, dans un cas où une rupture survient dans un quelconque des enroulements parmi le premier et le second enroulement de sortie 43, 44, un signal de sortie à une seule phase 101 peut être obtenu de l’autre premier enroulement de sortie 43 ou du second enroulement de sortie 44 ; et une configuration et un procédé dans lesquels, dans un cas où une rupture survient dans un quelconque des premier et deuxième enroulements d’excitation 40, 41, un signal de sortie à deux phases peut être obtenu du premier et du second enroulement de sortie 43, 44.
[0019] Le résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases et le procédé d’émission de signal de sortie de celui-ci selon la présente invention permettent d’obtenir au moins un signal de sortie à une phase, même lorsqu’une rupture survient dans un seul enroulement parmi les enroulements d’excitation et les enroulements de sortie, ce qui permet d’obtenir un système redondant fortement fiable.
Claims (6)
1. Résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases dans lequel un signal d’excitation (100) est appliqué à un enroulement d’excitation (50) d’un stator annulaire (21) ayant un rotor de type VR (20) disposé à l’intérieur et un signal de sortie à deux phases (101) est émis du premier et du second enroulement de sortie (43, 44) qui sont disposés dans le stator annulaire (21), caractérisé en ce que l’enroulement d’excitation (50) est constitué d’un premier et d’un deuxième enroulements d’excitation (40, 41) de phases différentes l’une par rapport à l’autre, et le signal d’excitation (100) comprend deux phases, et les première et secondes tensions d'excitation étant ES1-S3 = E sin wt et ES2-S4 = E cos ωί, même dans le cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième enroulement d’excitation (40, 41) et le premier et le second enroulement de sortie (43, 44), au moins un signal de sortie à une seule phase peut être obtenu.
2. Résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans un cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le second enroulement de sortie (43, 44), un signai de sortie à une seule phase (101) peut être obtenu de l’autre des enroulements parmi le premier enroulement de sortie (43) et le second enroulement de sortie (44).
3. Résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans un cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième enroulement d’excitation (40, 41), un signal de sortie à deux phases peut être obtenu du premier et du second enroulement de sortie (43, 44).
4. Procédé d’émission de signal dans un résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases, selon lequel un signal d’excitation (100) est appliqué à un enroulement d’excitation (50) d’un stator annulaire (21) ayant un rotor de type VR (20) disposé à l’intérieur et un signal de sortie à deux phases (101) est émis du premier et du second enroulement de sortie (43, 44) qui sont disposés dans le stator annulaire (21), l’enroulement d’excitation (50) étant constitué d’un premier et d’un deuxième enroulement d’excitation (40, 41) de phases différentes l’une par rapport à l’autre, et le signal d’excitation (100) comprenant deux phases, le procédé comprenant que les première et secondes tensions d'excitation étant ES1-S3 = E sin ωί et ES2-S4 = E cos ωί, même dans le cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième enroulement d’excitation (40, 41) et le premier et le second enroulement de sortie (43, 44), au moins un signal de sortie à une 5 seule phase peut être obtenu.
5. Procédé d’émission de signal dans un résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans un cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le second enroulement de sortie (43, 44), un signal de sortie à une seule phase (101) peut être
10 obtenu de l’autre des enroulements parmi le premier enroulement de sortie (43) et le second enroulement de sortie (44).
6. Procédé d’émission de signal dans un résolveur redondant de type modulation de phase à sortie à deux phases selon la revendication 4, caractérisé en ce que dans un cas où une rupture survient dans un seul des enroulements parmi le premier et le deuxième
15 enroulement d’excitation (40, 41), un signal de sortie à deux phases peut être obtenu du premier et du second enroulement de sortie (43, 44).
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