Brevet FR2006575A1 — publié le 19691226

la présente invention concerne un moteur électrique triphasé, sans collecteur et sans balais et à vitesse variable. Il est d'une pratique courante de prévoir un collecteur et des balais dans un moteur électrique à courant alternatif lors-5 qu'on désire réaliser un moteur à vitesse variable sans modifier la fréquence de la source d'alimentation. On a également proposé un système d'entraînement d'un moteur à induction ou d'un moteur synchrone à vitesse variable en prévoyant une source d'alimentation en courant de fréquence variable utilisant un équipement de con-10 version tel qu'un dispositif dénommé "inverter" et plus communément appelé onduleur ou un convertisseur cyclique, etc., pour modifier la fréquence de la source de courant d'alimentation. Cependant, ce système connu présente de nombreux inconvénients qui sont énumérés dans la suite t 15 1 - Du fait de la nécessité de prévoir un courant dé démar rage de grande intensité pour le moteur, le facteur de puissance devient mauvais, ce qui oblige à donner à la partie-convertisseur une grande capacité et ce qui se traduit, par conséquent, par un manque de rentabilité de l'ensemble du système. 20 2 - Du fait de la nécessité de prévoir un mécanisme de commu tation dans la prrtie-convertisseur, l'équipement devient compliqué et non-rentable. 3 - Il risque de se produire un défaut de synchronisme dans le cas d'un moteur synchrone tandis que le couple de démarrage par 25 ampère devient faible dans le cas d'un moteur à induction à rotor à cage c 4 - La variation du couple est importante dans la plage des basses vitesses. 5 - Dans le cas où on utilise un onduleur, il est difficile 30 d'obtenir un fonctionnement stabilisé dans une large gamme de fréquences. 6 - Dans le cas d'un convertisseur cyclique ordinaire assurant l'excitation d'un moteur à induction, on est limité à une plage inférieure à environ un tiers de la fréquence de la source 35 de courant d'alimentation. En conséquence, l'invention a pour objet un moteur triphasé sans collecteur, sans balais et à vitesse variable, qui peut être commandé de la même manière qu'un moteur à courant continu entraîné par un groupe Ward-Ieonard de façon à pouvoir régler à volonté la 40 vitesse dans toute la plage des quatre quadrants du plan de 69 12297 2006575 représentation couple/vitesse. Le moteur triphasé sans balais, sans collecteur et a vitesse variable selon l'invention est caractérise en ce qu'il comprend, en combinaison, au moins un circuit de eorinrutation qui est agencé 5 pour permettre la. sélection d'un angle de préréglage de distributeur approprié pour le fonctionnement du dit moteur respectivement dans l'une des conditions de marche suivantes, à savoir le démarrage ou la marche normale, la marche avant ou la marche arrière, l'accélération ou le freinage, un circuit logique de commande 10 permettant d'obtenir dix-huit combinaisons ou produits logiques de signaux pulsatoires de rotation du moteur triphasé ayant chacun une durée correspondant à un angle de phase de 120° et correspondant à la rotation du moteur et des signaux de source de courant triphasé d'une durée de 120° électriques, ainsi qu'un convertisseur cvcli-15 que du type à thyristor de puissance} réversible, branché entre la source d'alimentation en courant triphasé et le dit moteur triphasé, le dit convertisseur cyclique fonctionnant comme une valve de commande susceptible d'appliquer au moteur seulement dans une plage de 120 degrés électriques les tensions de phases respectives de la 20 source de courant d'alimentation et d'établir seulement dans une plage de 120 degrés électriques une conduction dans l'enroulement de phase respectif du moteur suivant la position du rotor et en ce qu'il est en outre possible de commander la tension appliquée au moteur en modifiant les phases des courants conducteurs de la sour-25- ce d'alimentation dans une plage de 120 degrés électriques et en assurant la commande du courant en concordance avec la valeur requise grâce à un circuit de réaction à faible courant de bouclée D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre ■30 d'exemple non-limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels - ; - fig. 1 est un schéma de circuit permettant d'expliquer l'invention et montrant les relations entre les différents composantsj - fig. 2 est un sehéma- synoptique de l'invention correspondant 35 à la fig. 1 ;■ ' - fig. 3 montre- le procédé de commande de vitesse dans les quadrants respectifs -d'un plan dë représentation-couple/vitesse* - fig. 4a et 4b sont" des schémas mettant ën évidence les angles de commande- de - phases de-la tension de la source d'alimentation 40 - fig. 5 est un diagramme permettant d'expliquer comment les 69 12297 3 2006575 signaux de commande des dix-huit thyristors sont produits; - fig. 6a et 6b sont des diagrammes vectorielsj - fig. 7a et 7b, 8a et 8b sont des schémas mettant en évidence la relation entre l'angle de phase en avance du courant de moteur 5 par rapport à la tension induite dans le moteur5 - fig. S représente la courbe caractéristique couple/vitesse du moteur selon l'invention; - fig. 10 représente le moteur sans bagues collectrices et sans collecteur selon l'invention; 10 - fig. 11 représente un autre type de moteur selon l'inven tion; - fig. 12 met en évidence les avantages de l'invention en ce qui concerne la limite de couple, et - fig. 1ja et 13b sont respectivement une vue en élévation et 15 une vue en coupe d'un distributeur utilisable dans un moteur sans balais et sans collecteur selon l'invention. La fig. 1 est un schéma du circuit d'un moteur synchrone sans collecteur et sans balais selon l'invention, qui est donné simplement à titre d'illustration, l'invention n'étant pas limitée uni-20 quement à cet exemple. En référence à la fig. 1, on a désigné par 1 une source de courant alternatif triphasé, par 2 un convertisseur cyclique se composant de dix-huit dérivations à thyristors T.j , ... par 3 des enroulements d'induit triphasés TJ, V et W d'une machine synchrone sans collecteur, par 4 un rotor à 25 pôles saillants, qui est un rotor bipolaire dans l'exemple particulier, par 5 la partie génératrice de signaux d'un distributeur qui émet des signaux représentant des positions du rotor, comme cela sera précisé dans la suite, par 6 une partie réceptrice de signaux se composant de bornes U1, V et W qui reçoit des signaux 30 représentant la position angulaire du rotor 4 par rapport aux enroulements de stator respectifs U, V et W, par 7 un enroulement inducteur monté sur le stator de manière à produire le flux magnétique inducteur coopérant avec les enroulements d'induit 3> par 3 un générateur de sigml' produisant six groupes de signaux pulsa-35 toires d'une largeur de 120 degrés électriques basée sur les signaux reçus par la partie réceptrice 6, par 9 un générateur tachy-métrique ou détecteur de vitesse, par 10a un amplificateur comparateur qui compare le signal de sortie du générateur tachymétrique S avec un signal issu d'un dispositif de pré-affichage de vitesse et 40 produisant des signaux de sortie par amplification de la différence 69 122.97 A *+ 2006575 entre les deux signaux, par 10b un circuit "inverter" fonctionnant on reiresseur associé à un limiteur- , par 11 un détecteur de courant s par exemple -un transformateur de courant alternatif ou un transducteur de courant continu, jour- détecter le courant produit 5 par la source 1, par 12 m amplificateur pour amplifier le signal de sortie au détecteur de courant 11, par 13 un générateur de si-gnauxlrecevant les signaux sortant du redresseur-limiteur 1Ob et •^e 3.:«aplificateur 12 et produisant des signauxifdcnt la largeur est de 120 degrés électriques et par 14 un générateur de signaux 10 de commande produisant des signaux qui résultent de ceux émis parle générateur S de signaux#et le générateur 13 de signaux#.A la sortie du générateur 14 de signaux de commande, on peut disposer de dix-huit signauz: logiques complexes à partir de six groupes de signaux émis par le générateur 8 de signauxXet de six groupes de 15 signaux émis par le générateur 13 de signaux#. Ces dix-huit signaux (=3x3x2), correspondent à neuf signaux logiques x->our les thyristors à '!,. dont les cathodes sont reliées aux enroulements d'induit 3 et neuf signaux logiques peur les thyristors T10 à ~.j 3 dont les anodes sont reliées aux enroulements d'induit 20 Un référence à la fig. 1 , la différence entre la vitesse instan-ca--nés du metsur st la valeur de la vitesse pré-affichée est amplifiée par le ecmparatei^r-asplificateur 10a. les fig. 13a et 13b sont respectivement une vue en élévation et une vue en coupe suivant le ligne B-B de la fig. 15a et montrait 25 une forme de réalisation du -distributeur 5 utilisable dans le moteur sans collecteur et sans calais selon l'invention. Trois pi.ot> transistors 41, 42, 43 sent disposés à intervalles angulaires - ni--formes auteur au centre d'un diac^ue 5C, L-s disque 50 est relié coa-yialeaent c 1 'arbre du moteur portant le rotor bipolaire 4 repré-30 sent s sur la fige '! . Le rayon de la moitié de droite au disque 50. comme indique sur la fig. 13a, est sensiblement réduit tandis eu'un rebord incurvé 51 est formé sur la périphérie de la meiti'' de gauche eu disque 50, comme le montre la fig. 13b. Une source lumineuse 53, telle qu'une lanroe électrique, est placée dans une '55 position correspondant au centre du disque 50 de manière que le rebord incurvé 51 coupe successivement les faisceaux lumineux transmis par la senree 53 aux photc—transistors 41, 42, 43. Avec un tel agencement du distributeur 5, il est évident que chaque borne U', 7' , ¥! qui es*c reliée re spectiveniert aux photo-transistors 41 , 42, 40 43 produit un signal pulsatoirs d'une durée de 180 degrés électeLquee $AD ORIGNAL r\ r* / r *7 I Z U U O' ' 69 12297 dans la .nacàine synchrone bipolaire de la fig. 8a. Le redresseur-limiteur 10b do la fig. 1 inverse seulement 1g signal d'entrée négatif en un signal positif sans modifier sa -grandeur et en même temps, il permet au liraiteur d'opérer à la fois sur 5 les signaux d'entrée positifs et négatifs de manière à obtenir le signal de sortie représente sur la fig. 5. Dans la forme de réalisation représentée, le détecteur d'intensité 11 se compose de transformateurs d'intensité pour détecter l'intensité du courant de source (ou l'intensité du courant d'alimentation du moteur) et l'aapii-10 ficateur 12 amplifie le signal de sortie des transformateurs d'intensité 11 de manière à appliquer des signaux de réaction négative au générateur 13 do signaux £ En même temps, le signal de sortie dix redre sseur-limiteur 10b est appliqué au générateur 13 de si-gnauy ¥". Dans le .générateur 13 ? l'angle de phase de'l'intensité du courant 15 do source par rapport à la tension du courant de source est commandé par la différence entre le signal de vitesse pré-affichée et le signal d; vitesse du moteur mentionnés plus haut. Ceci signifie que, dans le cas où cotte différence entre lesdits signau:-: devient trop grande (ou trop faible), la valeur moyenne de la tension du 20 courant de source est modifiée en grandeur en étant commandée en phase de façon que la tension aux bornes du moteur devienne plus grande (ou plus petite) pendant le fonctionnement en moteur, et inversement pondant le fonctionnement en générateur," et il en résulte que le moteur est soumis à un flux de courant d'accélération 25 ou de décélération en correspondance avec la marche en. moteur ou en générateur tout en étant maintenu à vitesse constante, La fig. 2 ost un schéma synoptique qui met en évidence la fonction de chaque élément du dispositif de la. fig. 1. La fig. 3 met en évidence le procédé de commande de vitesse 30 dans chacun des quatre quadrants d'un plan de représentation couple/vitesse. Sur la fig. 3, la vitesse et le couple d'un moteur selon l'invention sont représentés respectivement en ordonnées et en abscisses et le quadrant supérieur de droite ou premier quadrant, correspond à la plage de fonctionnement en moteur avec sens de ro~ 35 tation normal, tandis que lo quadrant supérieur de gauche ou second quadrant, correspond à la plage de fonctionnement en générateur avec sens de rotation normal. Oa va maintenant supposer que le signal de pré-affichage de vitesse est-positif, c'est-à-dire qu'on va considérer dans cet exemple le premier et le second quadrants. 40 Dans ce cas, suivant que le signal de vitesse à la sortie du 69 12297 2006575 générateur taeLyrnétrique 5 est supérieur ou inférieur au signal de vitesss pré-affichss e„ obtenu à la sortie du dispositif de pré- affichage de vitesse de la fig. 1, par exemple dans le cas ou est supérieur a e . l'angle de phase oré-affiché du distributeur n " '3 permet le fonctionnement du moteur en marche avant, c'est-à-dire avec l'angle d'avance de phase du courant d'entrée par rapport à la tension induite égal a^1 (fig.6a). D'autre part, dans le cas où est inférieur à e , uxl réglage de l'angle pré-affiché du dis- Il tributeur permet le fonctionnement de la machine en marche avant 10 comme générateur, c'est-à-dire avec.1'angle d'avance de phase du courant d'entrée par rapport à la tension induite, égal àÏ2* = (180° - ) (^2 représentant l'angle de phase pré-affiche du distributeur lorsque le moteur fonctionne en marche arrière, fig. 6b), la combinaison des signauxïdu distributeur est ainsi modifiée par 15 rapport à celle mentionnée plu.s haut et en même temps la combinaison des signaux D'autre part, par génération d'une combinaison de signaux qui assurent la commande de phase de la tension de la source d1 alimentation à partir des signaux obtenus comme résultante du signal de 25 différence de vitesse et du signal d'intensité puis en appliquant ces signaux^ dont le nombre est égal à six en correspondance avec les trois phases de la source de courant, à savoir trois pour le courant d'entrée et trois pour le courant de sortie, et qui présentent une durée constante correspondant à 120 degrés électriques qui 30 les met en phase par rapport à la source de courant en étant seulement commandés comme plus haut par le générateur do signaux 14, comme pour les signauxYsientionnés plus haut, on dispose de dix-huit signaux logiques complexes formés à partir d'une combinaison de six groupes de signauxîfet d'une combinaison de six groupes de si-35 gnaux/et qui sont appliqués comme signaux de commande à dix-huit thyristors. les fig. 4a et 4b sont des diagrammes représentant l'angle de phase de la tension de la source de courant lorsque la machine fonctionne en moteur et en générateur. la fig. 5 est un diagramme 40 donnant les signaux logiques complexes obtenus par une combinaison 69 1229/ n t 2006575 le sisnauxïet par -me eeabinaison 3e siariau:: e- et Y~ repré sentées sur 1: s ftg. 4a. 4-b sont 1-3s tensions respectives par rapport au point neutre de la source d1alimentation triphasée, m 4 'autres ternes, 7- est eqale à '\T0 ?u ;oint p. de la fig. 4a et an 5 p^int c, 1-3 déphasage --t:.nt défini par l'angle^à partir du point a, où la tension do source passe de la valeur à la valeur 7^. En adoptant les symboles représentés sur la fig. 1 et pour mettre on Ividcnce la e "uducticn dos thyristors de polarité positiva :n voit qu'un-- eonnutatioii r='effectue entre le thyristor iq. (Tg ou TCJ et 10 le thyristor T.j (T^ ou 1^). Gomme indiqué plus haut, en ce qui concerne la conduction des thyristors de polarité négative, au peint d déphasé :ai ro-tard de '50° par rapport au point b précite', une commutation s'effectue respectivement du thyristor (T^ ou ï^p), au thyristor (T^ ou lorsque la commando de phase (angle 15 d? phase i) de la tension de la source d'alimentation est effectuée de la manière décrite plus haut, le résultat indique que la composante de courent continu de la tension appliquée au moteur varier :u correspondance avec la condition de vitesse n constante, rrc-pcrrioRrelli-nent à oesek , comme indien? dans l'équation (l ) ci-20 après. I-' Cquation (1) est obtenue en auLeulant la valeur moyenne te la tension d ' eljuccntetion, a savoir ¥.,7^00 et la valeur moyenne de la tension de .acteur; à savoir £^7 cos^ " 2" )cor-Ht' > oà désigne la tension aux "bornes du moteur, (Jq - -) la différence de phase entre 1: tension au:: cornes du moteur ~t l'incen--25 site du courant de moteur et u l'angle de recouvrement correspcudmt -a le ■: tion, et en entre, en négligeant; la perte 1- d:-n.s le circula de moteur, on peut ti'nusforser 1s éomlère expr:ssien eu f ;cee(|-;f ou 3_ désigne le. tension induite dans h uoteur tandis que (Y- U/ ué.vi a:s la différence de phase entre £}.. et l'intensité du conre.a' le n;-;eur. On peut écrire c;s trois expressions de la naniere suivante " S1 7qco£ck. = ICJ^cosC ï - ~-}cos(~|) 35 . = ir^Zî cos(îf - ■|-)ces(-4f> ai 3, ----- feos(X - | )cc-sv|'^ ■a: . • à. ... . -.it - 1 » équation (l) oondisi:n qu'une excitation -:nc--' ; enu ' : : : • • û : ; a: m: .oit -, aa.er^ioua..lle à la viv au; u. BAD ORIGINAL 69 12297 8 2006575 Dans l'explication précitée, , Kg et K sont des constantes : n = K TgCos^ / [cos(/ - ^ )cos( ^ )~) ...... (1 ) Comme indiqué sur la fig. 5, des impulsions de 120 degrés 5 électriques de largeur de la source de courant triphasé sont exprimées par des signauxqui signifient qu'on dispose d'une puis-sance d'activation suffisante pour exciter les thyristors respectifs pendant une période correspondant à leur largeur particulière de 120 degrés électriques, tandis que les impulsions correspondant 10 aux phases î-espectivos de la source de courant d'alimentation sont exprimées par et ^ j par exemple, a une puissance suf fisante pour exciter les trois thyristors reliés à la phase de la source do courant d'alimentation en vue de commander le courant d'entrée du moteur, c'est-à-dire les thyristors T1, 12, 13 de la 15 fig. 1. Egalement, leur échelonnement se poursuit suivant la séquence «à «Ai g j • • • Comme indiqué sur la fig. 5» désigne des impulsions correspondant à un angle de 120 degrés électriques correspondant à la rotation du rotor. Ces impulsions sont respectivement représen-20 tées par ^ et leur échelonnement s'effectue suivant la séquence ' * Comme le montre la fig. 5, les combinaisons ou produits logiques de «ket deviennent les signaux de commande des thyristors respectifs à En ce qui concerne les thyristors à ï^g, en utilisant des signaux 25 ( + 180°), ce qui signifie que les trois signaux doivent être retardés de 180 degrés électriques par rapport au^ tro^.sp^ignaux ^respectifs, à la place des signaux à\ , et en utilisant/( Q+ 180°), ce qui signifie que les trois signaux doivent être retardés de 180 degrés électriques par rapport aux trois signaux Y respectifs, à 30 la place des signaux ^ , on peut obtenir les signaux de commande de ces thyristors exactement de la même manière que pour les thyristors T1 à Tg de la fig. 5. On va maintenant décrire le fonctionnement du circuit en prenant un exemple de signal de commande du thyristor . Puisque ce 35 thyristor est le thyristor de polarité positive (-un thyristor qui permet l'écoulement du courant jusqu'au moteur) relié à la phase fi. de la source d'alimentation et à la phase U du moteur, le produit logique deet correspond à son signal de commande. De façon similaire, comme le montre la quatrième rangée de la fig. 5, 40 les signaux de commande des thyristors respectifs Tg, ^3? ^4*°-^9 69 12297 9 2006575 peuvent être également obtenus en fonction des tensions: do phases respectives. . . ... En conséquence, -a 1-.% fois le ccur-'-nt de 1- source d'?liaenta-tion et le courant passant dans los enroulements d'induit du mo-5 teur ne s'établissent que pendant la période do temps-correspondant à un angle électrique de 120° par rapport au cour:nt alternatif triphasé respectif. v - - - - Le diagramme .vectoriel correspondant à la tension et à l'intensité du moteur a été représenté sur les fig.. 6 a. et ,6b. .La fig. 10 Sa représente le diagramme vectoriel pour le fonctionnement en moteur tandis que la fig. 6b représente le. diagr"mme vectoriel pour le fonctionnement en générateur. Comme indiqué sur ces figures, entre l'angle de phase en avance de l'intensité, par rapport à la tension pend mt le fonctionnement en moteur et l'angle de phase 15 en avance q'' ^ pendant la période de-fonctionnement en générateur, il existe la rel ition : . . ( X* ~ - i ) + ( Y'o - - ^2 ) = 160°,. ' ' 2 ^ " 2 ~ 20 du fait que les gr ndeurs respectives du facteur de puissance, de 1" tension et de l'intensité sont approximativement égales dans lo es du fonctionnement en .moteur et dans le . cas du fonctionnement en générateur on considérant que la chute de tension provoquée or>r la résistance (-R I ) a une grandeur .négligeable » " . ni * 25 Dans l'explication précitée, u, et u^ désignent les périodes de commutation respectives d'une phase-particulière à une autre du moteuro . En outre, en négligerait et up du fait que leurs.:valeurs sont faiblec par comparaison à ^ et - ^ , on peut établir. X'é-50 auation suivante : . ^ - 1S°° .... (2) Tandis • ue, sur la fig. 6a, Y„ désigne la tension aux bornes du moteur, E^ désigne une tension induite interne-, I désigne l'in- r: m - fll = tensité du courant de moteur,. R une composante- d-e-. résistance et Z 35 -une composante le réactanc,e, toutes ces- valeur s-, étant- réduites à-chaque phase. Comme expliqué, plus hautla. zone, de ccsisanda-.de vitesse du moteur selon l'invention est telle que, bieh que. la commande de vitesse puisse être exécutée dans le premier èt le -second ru* dr nted^ns le cas où. le signal de pra-—fiichage .de .vitesse a une 40 valeur positive,. lo. commande de vitesse peut- également'remplir sa 8AD ORIGINAL 69 12297 10 2006575 fonction dans le troisième et le quatrième quadrant^ c'est-à-dire ,, d::.ns le cas de la nr.rcho arrière ou d.-.ns le cas où le signal de pré-affichage de vitesse une v-leur négative. Egalement, d -ns le cas où on passe de la marche avant à 1." marche arrière et inverse-5 mont, la commande peut être assurée exactement de la manière décrite 'plus haut en étant cependant un peu plus-compliquée et on en conclut qu'il est possible de contrôler le fonctionnement du moteur selon l'invention dans toute la zone des-quatre quadrants. Dans ce' cas et comme indiqué sur la fig. 3? lorsqu'on passe de la 10 marche avant en fonctionnement eh moteur en marche arrière en fonctionnement en générateur, le fait qu'on- peut utiliser le même grou-•pe de distributeurs va être expliqué dans la suite en référence aux fig. 7a,. 7b et aux fig.. 8a, 8b. ..Puisque là force magnétomotrice de 1?enroulement de phase U est déphasée en retard dé-90 degrés élec-15 triques par rapport au pôle magnétique tournant n de la fig. 7a," la tension induite dans l'enroulement do"phase U est- maximale à l'instant où-le pôle n occupe la position représentée sur cette figure. En. représentant cette condition.- sur la "fig." 8a, oû obtient ■ la position d'angle de phase XX indiquée sur l'axe des abscisses. 20 - En-correspondance, ■ CôTlme indiqué également sur-la'fig. '8a, •-.l'.a&gle u'-.:^ o- ^-n'do-la figé' 7a "correspond à' (60° + ^-) à condition-que i '«•angle de phase d'avance "do 1''intensité par -rapport à la tension i.nduit-o. soit .-régie à - (alors que la largeuir de chaque - intervalle de conduction, de courant de phase est" réglée"'à;-'-i20° ). 2Ji .Le aignal-de-"commando du- tlijrris'tcîr dansai-"' snroulement" de phafee U dans le cas: précité- e JAD original 69 12297 n 200617 tionnement correspondant aux quatre quadrants du plan de représentation couple/vitesse. Au contraire, si on choisit la valeur de de manière qu'elle devienne optimale en cours de marche, le taux de pulsation du couple produit en fonction du changement de posi-5 tion du rotor augmente et on peut rencontrer le cas où on se trouve dans la position de valeur minimale du couple puisâtoire au démarrage, ce qui conduit à une impossibilité de démarrage. L'invention permet d'obtenir un groupe de signaux supplémentaires pour le réglage ^- 0° à des fins de démarrage et pour évi-10 ter une impossibilité de démarrage à l'aide d'un système qui réduit le taux de pulsation du couple au démarrage. A la fin de la phase de démarrage et en passant de la valeu.r hf = 0° à la valeur de ^ appropriée pour le quadrant de marche correspondant à l'instant considéré, on établit la phase de marche 15 normale. En outre, puisque l'équipement selon l'invention comporte un dispositif de limitation de courant qui supprime l'augmentation anormale du courant de charge et qui réalise en outre la boucle de commande de courant permettant de traiter de façon satisfaisante 20 la variation rapide du couple de charge et la variation de la tension de la source d'alimentation, l'invention permet d'obtenir un système de commande qui remplit les conditions avantageuses précitées en couvrant les quatre quadrants du plan de représentation couple/vitesse. Du fait de cette boucle, on peut non seulement 25 contrôler de façon rapide et satisfaisante la variation de la tension de la source d'alimentation et l'interruption du courant d'alimentation mais également améliorer la précision du réglage de vitesse. Par addition de ladite boucle, on a pu obtenir dans un exemple 30 d'application à un moteur sans balais de 16 kilowatts une augmentation de précision de vitesse de i 1 ,5 $ à 0,3 fo à la vitesse maximale de 1100 t/min. Une telle amélioration permet d'obtenir un accroissement de gain d'environ 100 à 600 pour l'ensemble de la boucle du circuit représenté sur la fig. 1. 35 Puisque la marche dudit moteur peut être assurée par réduction du gain dans le cas où la précision de vitesse ne constitue pas un impératif essentiel, on peut obtenir dans de telles conditions une meilleure stabilité. Puisque l'explication précitée se rapporte essentiellement à la commande du convertisseur cyclique faisant par-40 tie de l'invention, on va expliquer dans la suite l'amélioration BAD ORIGINAL 69 12297 12 d'efficacité obtenue avec le moteur sans balais et sans collecteur selon l'invention. la fig. 10 est une demi-coupe d'un mode do réalisation du moteur selon l'invention, qui n'en représente qu'une moitié. On a 5 désigné par 3 les enroulements de stator, par 4a, 4b le pôle ÎT et le pôle S de l'aimant tournant tandis que 7a, 7b désignent des enroulements inducteurs- placés sur le stator pour produire- un flux magnétique. Sur cette figure, les enroulements ont été divisés en deux parties correspondant respectivement à une transmission d'é-10 nergie et à un état de repos. On a .désigné par 20 un bâti extérieur, par 21 une carcasse de stator munie d'encoches dans lesquelles sont logés les enroulements do stator 3, par 22a, 22b des supports, par 23a, 23b des noyaux en acier montés sur les supports de façon à supporter les enroulements inducteurs, par 24 un arbre constitué 15 d'un acier non-magnétique dans ce cas et par 25 un ventilateur de refroidissement. Le parcours du flux magnétique est représenté par des lignes en traits pleins avec flèches, le flux magnétique passant deux fois dans l'entrefer principal gm. En ce qui concerne le pôle II et le pôle S du rotor magnétique et en considérant l'exem-20 pie d'une machine qiiadripolaire, deux pièces polaires S et deux pièces polaires F sont réparties sur la périphérie en se croisant alternativement. La fig. 11 représente un autre modo de réalisation du moteur sans balais et sans collecteur selon l'invention. Dans cet exem-25 pie, le noyau est divisé en plus' de deux pièces, les pôles magnétiques tournants sont agencés de manière qu'un pôle S et un pôle N soient respectivement placés alternativement dans la direction axiale et l'enroulement inducteur placé entre les noyaux du stator est monté de la même manière sur la partie fixe. Bien que cette 30 construction présente un facteur d'utilisation de la carcasse de stator un peu inférieur par comparaison à l'exemple de la fig. 10, du fait que le parcours du flux magnétique ne s'étend pas sur toute la longueur du support et du bâti extérieur et que la carcasse de stator ne fait pas intervenir d'autres parties que les encoches 35 st les dents, le diamètre extérieur de la carcasse de stator peut être réduit, ce qui présente dans certains cas l'avantage de permettre encore une réduction de poids. Cette .construction peut être^*^ utilisée dans le cas où-il est souhaitable de réduire l'encombrement. Comme indiqué sur les fig. 10, 11, dans un moteur sans ba-40 lais et sans collecteur ne comportant pas de bagues collectrices, , BAO-ORIGINAL 69 12297 69 12297 2006575 la répartition dos enroulements inducteurs sur lo côté-otator permet d1 -m-meivfcor sensiblement le rapport nécessaire dos ampère-toui's d1 excitation ' On va maintenant expliquer les caractéristiques miser en évidence sur la fi^. 12. Sur cette figure, des symboles affectés de l'indice "prime" correspondent à un petit courant d'excitation tandis que des symboles non-affectée de l'indice "prime" corros-0 pondent à un grand courant d'excitation. En corrcspondance, l'explication qui va être donnée dans la suite correspond au cas où le moteur présente une fort; saturation et ne donne pratiquement pas lieu des variations du flux magnétique en fonction de l'intensité du courant d'excitation. I R désigne la chute de tension ohmique ni 5 druis l'enrouleront de stator, IX 1a chute do tonsion réactive xn dans l'onroulenent do stator. V et ¥' les tensions aux bornes du 'mm , moteur, é--! les angles de phases internes, ^ etq les angles lo phase.:-; entre la tension et l'intensité du courant de moteur réduit à chaque phase * -,fot ff' sont les angles d'avance du courant pré-affic.aé par lo distributeur, Aïa et ATa' désignent les ampère-tours ûo réaction cl1 induit, ÂTm et ATm' désignant les ampè-ro-tours d'excitation et AT, Ai' désignent les rmipère-tours résultants. Comme-le contre la fig. 2, l'existence d'un nombre élevé d1 aapère-tours d'o::citation- signifie, par comparaison au e.:s d'un petit nombre d ' ?::;cer:,--tours, que la différence de phase entre la tension jt l'intensité du courant de moteur devient grande par comparaison à Y1 q T^n,: telle caractéristique signifie qu'on obtient un grand angle de commutation .aux instants de commutation, ce qui augmente en conséquence la limite de surcharge..- La description qui précède montre les avantages caractéristiques d'un moteur sans balais, sans collecteur et sans bagues col- - • lectrices par rapport à un moteur classique sans collecteur mais "■vec bagnes oollectric js, do sorte que le moteur'selon l'invention p~ut tourner a grande vitesse et avoir un dimcnsionneraiént réduit. Un plus les avant -..-je s mentionnes plus haut et du f'"it que des pièces telles que des b'ia.is, etc., ne sont pas nécessaires dans le moteur selon l'invention, on obtient l'avant .;-e essentiel d'une facilité d'entretien. ' ' Comme indiqué plus haut, l'invention permet d'obtenir des ) améliorations substantiel-lés. • - BAD ORIGINAL 69 12297 14 2006575 Le moteur alternatif triphacé sans balais, sono collecteur et a vitesoo variable selon 11 invention est extrêmement avantageux du point do vue do l'entretien, il poract do fonctionner dans les qua tre quadrantd du plan de représentation vitesse/couple à l'aide d'un équipement du type convertisseur cyclique et la construction nouvelle du moteur permet en outre de l'utiliser dans dut; conditions difficiles. BAS ORIGINAL 69 12297 2006575 R3VERDICATION Moteur triphasé sans balais m collecteur et à vitesse variable, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, au moins un circuit de commutation qui est agencé pour permettre la sélection d'un angle de préréglage de distributeur approprié pour le 5 fonctionnement du dit moteur respectivement dans l'une des conditions de marche suivantes, à savoir le démarrage ou la marche normale, la marche avant ou la marche arrière, 1'aocélération ou le freinage, un circuit logique de commande permettant d'obtenir dix huit combinaisons ou produits logiques de signaux pulsatoires 10 de rotation du moteur triphasé présentant chacim une durée cor-redondant à un angle de phase de 120° électriques correspondant à la rotation du moteur et des signaux de source de oourant triphasé présentant une durée de 120° électrïques ainsi qu'un convertisseur cyclique du type à thyristors de puissance réversible 15 branché entre la source d1alimentation en courant triphasé et le dit moteur triphasé, le dit convertisseur cyclique fonctionnant comme une valve de commande susceptible d'appliquer au moteur seulement dans une plage de 120 degrés électriques les tensions de phases respectives de la source de courant d'alimentation et 20 d'établir seulement dans une plage de 120 degrés électriques une conduction dans l'enroulement de phase respectif du moteur suivant la position du rotor, et en ce qu'il est en outre possible de commander la tension appliquée au noteur en modifiant les phases des courants de la source d'alimentation dans une plage de 25 120 degrés électriques et en permettant la commande du oourant en concordance avec la valeur requise .grâce à un circuit de réaction à faible courant de boucle.