Brevet FR2005150A1 — publié le 19691205

sa présente invention concerne ut procédé et un dispositif ae réglage électronique de la vitesse de rotation de petits moteurs à courant continu, la grandeur de réglage étant obtenue à partir d'un tachy-génerateur et la régulation étant assurée par l'intermédiaire d'un élément actif branche dans le conducteur d'alimentation en courant continu du moteur. On connaît des régulateurs electroniques de vitesses de rotation pour petits moteurs à courant continu dans lesquels une tension (tension tachymétrique) formée en fonction de la vitesse de rotation du moteur est comparee à une tension imposée, ou tension de consigne, la différence entre ces tensions étant utilisée au réglage de la tension du moteur par l'intermédiaire d'un organe à transistor. Cette tension impose ou de consigne doit tout d'abord etre obtenue par un circuit de stabilisation.En soi, une stabilisation de tension peut être assurée d'une manière simple à l'aide d'une ou plusieurs diodes Zener; la stabilisation est cependant plus difficile lorsqu'on opère avec la tension d'une batterie car il faut alors utiliser des diodes Zener pour très faibles tensions qui ont un comportement défavorable parce qu'elles ne présentent pas, dans leur caractéristique de coude Zener nettement défini et que, pour lesfaibles différences de tension,l'influence de la température surales éléments semi-conducteurs se fait sentir d'une matière relativement forte.l'exci- tation d'une ou plusieurs diodes Zener à l'aide d'une tension dérivée de la tension tachymétriaue ne donne pas un résultat favorable un processus de réglage à cause du faible courant Zener et en outre par ce que la tension d'entrée est fortement variable dans le cas où on doit couvrir une grande plage de vitesses de rotation. L'invention se propose de fournir un circuit électronique de réglage de vitesse de rotation de petits moteurs à courant con tinu dans lequel on évite la formation d'une tension opposée à maintenir constante. À cet effet, on produit un courant proportionnel d'une part à la tension d'alimentation et d'autre part à la fréquence du tachy-générateur, on compare ce courant à un courant passant dans une résistance de comparaison et proportionnel - la tension d'alimentation et on commande l'élément actif branché dans le conducteur d'alimentation en courant de moteur, par le courant différentiel obtenu dans le processus de comparaison. Vautres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non-limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels Figure 1 représente un premier exemple de réalisation du circuit selon l'invention. Figure 2 représente une variante du circuit selon l'invention. Figure 3 représente une variante de détail des circuits des figures t ou 2. TE description ci-aprs est faire simultanément pour les deux variantes Une batterie fournit une tension d'alimentation UB ; en série avec cette batterie sont montés un transistor T1 servant d t élément actif et un moteur M, Le moteur M entraîne directement un tachy-générateur T G à courant alternatif. Le transistor T1 est relié en série à un transistor T2 complémentaire servant d'amplificateur de courant continu.L'entrée de cet amplificateur est reliée à un point de jonction P dont la tension, prise à l'émetteur du transistor T2, est faible par rapport à la tension de batterie UB. Un courant proportionnel à la tension UF est appliqué par l'intermédiaire d'une résistance de comparaison R1 au point de jonction P. Ce courant est largement supérieur au courant néces saire à la commande du transistor T2. . La grandeur désirée de com- mande est obtenue en faisant passer ce courant, à partir du point de jonction P, par un circuit redresseur constitue d'un condensateur C1 et de deux diodes D1, D2 polarisées dans le sens d'écoule- ment du courant.Ce courant est proportionnel- à la tension de bat- terie et à la fréquence du tachy-générateur T . Cette relation est obtenue de la manière suivante. Le tachy-géneraeur T G fournit une tension alternative de quelques volts à une fréquence corres- pondant à sa vitesse de rotation et au nombre de ses paires de pales. Cette tension du tachy-générateur produit, en concordance avec la fréquence, une tension approximativement rectangulaire qui est appliquée au condensateur C. Les deux formes de réalisation des figures 1 et 2 diffèrent par le mode de génération de cette tension rectangulaire. Dans le montage selon la figure 1, le tichy-générateur Ta est branché dans la voie base-émetteur d'un transistor T3 qui est branché en série avec une résistance R2. la tension rectangulaire ainsi obtenue aux bornes de la résistance R2 provoque une charge et décharge périodique du condensateur C1 qui se manifeste au point ae jonction P, comme décrit ci-dessus. Pour protéger le transistor T3, une résistance R3 est prévue dans son circuit de base. Dans la variante de figure 2, on utilise comme amplifica teur deux transistors complémentaires T4 et T5 dont les émetteurs sont reliés entre eux, de mAeme que leur base, le tachy-générateur étant de nouveau branché dans leur voie base-émetteur en mAeme tens que la résistance R3. Pour limiter le courant on peut en outre prévoir une autre résistance R4. Dans ce circuit, la tension du tachy-générateur ne présente pas de-- différence de potentiel par rapport à la tension du moteur M et le courant de perte dans la résistance Ra (figure 1) est supprimé. Pour filtrer la tension s'établissant au point de jonction P, on peut utiliser un condensateur C2 (figures t et 2). Ce condensateur C2 est relié au point de potentiel nul du -circuit. L'amplificateur T2 de courant continu peut également comporter une résistance de collecteur R5 et une résistance de base R6 reliées au transistor T1, comme on le voit en figure 2. Pour le réglage de la vitesse de rotation, la résistance de comparaison Rt est réalisée sous forme d'une résistance variable, c'est--à-dire sous forme d'un rhéostat ou d'un circuit comportant plusieurs résistances, (figure 3). la résistance R, ou ce circuit à résistances est de préférence gradué en vitesses de rotation du moteur M. Le circuit à résistances représenté en figure 3 est monté à la place de la résistance R1 dans le circuit de la figure t et il sert à régler trois valeurs différentes de vitesse de rotation du moteur. Le circuit à résistances contient trois résistances R11, 22 Rt3 qui peuvent astre reliées sélectivement au point P à l'aide d un commutateur S. Pour que chacune des résistances Et à : ) ne douve pas astre réglée sur sa valeur précise, on prévoit une résistance de réglage commune R10 qui est branchée dans le circuit sous forme d'un diviseur de tension. Le courant sortant de ce diviseur de tension peut astre appliqué directement aux ré sistances R10 l à \ mais on peut éga-3ement brancher un transis- tor T6 servant de convertisseur d'impédance, entre le diviseur de tension R10 et les résistances individuelles E l à E5 (figure 3). Le courant sortant du diviseur de tension est appliqué à la base du transistor T6 et sert donc de courant de cc-mande. Comme ce courant de commande peut être relativement faible, la résistance h O peut avoir une valeur ohmique relativementélevée, c'est-a-dire que le courant passant dans le diviseur de tension peut être bien plus faible que dans une forme de réalisation ne comportant pas le transistor 6 . Pour le réglage de la vitesse de rotation du moteur M, on peut également faire varier la capacité du condensateur C1 Le circuit de réglage fonctionne de la manière suivante. Lorsque la vitesse de rotation du moteur augmente, le courant passant dans la diode D1 et le condensateur C1 augmente également, de sorte qu'on dispose d'un courant plus faible pour l'excitation du transistor X2 ce qui provoque~une augmentation de résistance du transistor T1 et par suite une diminution de la tension aux bornes du moteur M. Avec le procédé selon l'invention, on ne compare pas des tensions mais la réactance l/iC avec la valeur ohmique de la résistance E . Le mesure est indépendante de la tension d'alimentation, ce qui permet d'éviter d'utiliser des éléments de stabilisation de tension. REVENDICATIONS l. Procédé de réglage électronique de la vitesse de rotation de petits moteurs à courant continu, la grandeur de réglage étant déterminée par l'intermédiaire d'un tachy-générateur et le réglage étant assuré par l'intermédiaire d'un élément actif branché dans le conducteur d'alimentation en courant du moteur, ledit procédé étant caractérisé en ce que l'on produit un courant proportionnel d'une part à la tension d'alimentation et d'autre part à la fréquence du tachy-générateur, que ledit courant est comparé à un courant proportionnel à la tension d'alimentation et passant dans une résistance de comparaison et que l'élément actif branché dans le conducteur d'alimentation en courant du moteur est excité par le courant différentiel obtenu dans la comparaison précitée. 2. Circuit pour la mise en pratique du procédé selon la revendication 1 et caractérisé en ce qu'il comporte un amplificateur de courant continu, branché en amont (dans le sens du courant de commande) de l'élément actif; que l'entrée de cet amplificateur est reliée à un point de jonction qui reçoit le courant par l'intermédiaire de la résistance de comparaison et d'où part du courant passant dans un circuit redresseur, que le circuit redresseur contient un condensateur qui est chargé et déchargé, à la fréquence du tachy-générateur à une tension qui est égale ou proportionnelle à la tension d'alimentation. 3. Circuit selon la revendication 2 caractérisé en ce que la résistance de comparaison est reliée-au circuit.redresseur et à l'amplificateur de courant continu de manière à obtenir à ses bornes approximativement la tension totale d'alimentation. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que la valeur ohmique de la résistance-de comparaison est réglable. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que la résistance de comparaison est graduée en valeurs de vitesses de rotation du-moteur (M). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5,caractérisé en ce que le condensateur est relié à un amplificateur qui est actionné par la tension du tachy-génerateur, à la manière d'un conjoncteur ou commutateur. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6 caractérisé en ce que l'amplificateur est constitué de deux transistors complémentaires reliés entre eux par leur base et leurs émetteurs et dans la voie base-émetteur desquels est branché le tachy-générateur. 8. Dispositif selon ltune quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que pour filtrer la tension au point de åonc- tion on prévoit un autre condensateur relié au point de potentiel nul du circuit. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 8 caractérisé en ce que la résistance de comparaison est branchée dans un circuit qui comporte plusieurs résistances fixes. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9 caractérisé en ce que les résistancés fixes sont reliées à un diviseur de tension réglable. ll. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 10 caractérisé en ce qu'entre le diviseur de tension et les résistances fixes on prévoit un transistor f6 Jouant le rôle d'un convertisseur d'impédance.