Brevet FR2026478A1 — publié le 19700918

La présents invention concerne des perfectionnements aux moteurs synchrones et, plus particulièrement, petit moteur synchrone pouvant tourner dans les deux sens et servir notamment de moyen d'entrarnement mécanique pour des dispositifs de commutation à programme. I1 est connu de munir de tels moteurs synchrones d'un rotor à aimant permanent multipolaire et d'un stator à deux enroulements dont l'un conduit un courant déphasé de 90 . Le déphasage est obtenu de façon conventionnelle, c'est-à- dire, la plupart du temps, en connectant en série un condensateur de capacité correspondante. Pour permettre l'inversion d'un sens de rotation à l'autre, un commuta- teur inverseur est nécessaire dans les réalisations contres afin, d'une part, de fournir directement la tension alternative d'excitation à un enroulement du stator par un contact du oor ltateur et, d'autre part, de faire passer cette tension par le condensateur de déphasage en feract l'autre contact. L'objet de la présente invention est de prévoir un petit noteur synchrone dans lequel un simple interrupteur ou contact élsctrique est nécessaire pour inverser le ens de rotation, cette inversion pouvant étre également effectuée à l'aide de moyens purement électroniques. Selon la présente invention, le petit moteur synchrone comporte un treieième enroulement ayant un nombre d'ampères-tours double de celui du premier ou du second enroulement, lais dans lequel le courant circule en sens opposé, et, de plus, des moyens de commutation sont prévus pour connecter le troisième enroulement à la source de tension alternative d'exeitation. Le champ du prenier on du second enroulement est compensé par le champ du troisième e enroulement du stator et, en outre, un champ de sens opposé et de valour que le champ de l'enroulement compensé est procuit, de sorte que le sana da rotation du noceur est inversé. C'est pourquoi, cependant, un simple contact se trouvant en série avec le troisième enroulement du stator et permettant au coorant de circuler ou de ne pas circuler dans le troisième enroulement est seulement nécessaire. D'une façon appropriés, le champ compensé est celui de l'enroulement statorique particulier condnisant le courant non déphasé. le changement de sens de la rotation, c'est-à-dire le fait que le troisième enroulement du stator est lis en circuit ou non, peut être également effectué à l'aide de Doyens purement électroniques. Dans ce cas, un commutateur constitué par un aemi-conducteur est disposé en série avec le troisième enrsulement du stator. L'invention sera lieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent : - les figures 1 et 2, des réalisations connues dans lesquelles l'inversion du sens de rotation est effectuée à l'aide d'un commutateur inverseur ; - la figure 3, une réalisation conforme à l'invention dans laquelle l'inversion est obtenu par un simple interrupteur ; - les figures 4 à 6, des réalisations utilisant des interrupteurs électroniques. Dans des réalisations connues, le petit moteur synchrone comprend deux enroulements statoriques L1 et L2 dont un est connecté entre les bornes 1 et 2 d'alimentation en courant alternatif par l'intermédiaire d'un condensateur de déphasage. Le déphasage peut être produit pour l'enroulement 1 ou l'enroulement 2 à l'aide d'un commutateur inverseur S1, ce qui entraîne l'inversion du sens de la rotation du moteur. Les figures 1 et 2 représentent de telles réalisations dans lesquelles le coumutateur S1 est nécessaire pour effectuer l'inversion du sens de la rotation. Selon l'invention, il est maintenant prévu un troisième enroulement statorique L3 représenté sur la figure 3. Un courant déphasé est produit dans l'enroulsment L1 par le condensateur C1. L'enroulement L2 est connecté directement par la résistance R1 entre les bornes d'alimentation 1 et 2. Le chanp tournant du moteur est obtenu par les deux enroulements L1 et L2. La fezieture du contact 52 permet la connexion d'un enroulement statorique snpplémentaire L3 à la s d'alimentation en courant alternatif. L'enroulement L3 a des dimensions telles que son noubre d'ampères-tours est le double de celui de l'enroulement L2 et produit un champ dirige dans un sens opposé au camp des deux enroulements L1 et L2.Le double- ment du nombre d'ampères-tours peut être obtenn par un enroulement L3 comportant un nombre de spires double de celui de l'enroulement 12 ; de façon différente, l'inten- cité du courant dans l'enroulement L3 peut être le double de celle du courant dans l'enroulement L2 lorsque les enroulements L2 et ont le mêne nombre de spires. Il est également possible d'utiliser les deux mesures précédentes simultanément, dans lequel cas, le nombre de spires, le diamètre du fil et le matériau du fil de l'enroulement L3 doivent être choisis en conséquence. La fermeture du contact S2 entraîne une surcompensation du chats de l'enroulement L2 par celui de l'enroulement L3,- ce qui inverse le sens de rotation du moteur Le courant traversant l'enroulement L2 et existant en dépit de l'inversion n'est d'aucune importance pour les petite moteurs en question. La figure 4 représente une autre réalisation de l'invention. Dans ce cas, la connerion de l'enroulement L3 est effectués à l'aide de Doyens - électroniques. L'enroulement Lt est à nouveau connecté par le coadensateur C1 entre les bornes t et 2 et l'enroulement L2 par l'intermédiaire de la résistance R1. L'enroulement de compensation L3 ayant un nombre d'ampères-tours double de celui de l'enroulement L2, mais créant un champ dirige dans le sens opposé, est connecté en série avec un commntateur du type semi-conducteur entre les bornes d'alimentation en courant alternatif. Ce comutateur peut être un semi-conducteur à électrode commandée qui, par l'application d'une impulsion à l'électrode de commande 4, peut passer dans l'état conducteur afin de conduire le courant dans les deux sens.Cependant, à la place d'un tel commutateur, il est également possible d'utiliser deux redresseurs commandés n'ayant qutun seul sens de conduction, dans un montage tête-bêche. Le commutateur Tc1 est rendu conducteur par l'application d'une impulsion correspondante, et le champ de l'enroulement fait plus que compenser celui de l'enroule- ment L2, ce qui entrains l'inversion du sens de rotation du moteur. La figure 5 représente un autre type de réalisation de l'invention, Dans ce cas, le troisième enroulement L3 est connecté entre les bornes 1 et 2 par le circuit collecteur-base d'un transistor TRI et par une résistance R2. Une tension continue correspondante est appliqués, d'une part, entre les bornes 3 et 5 et, d'autre part, entre les bornes 4 et 5. La tension continue appliqués à la base du transistor TRI est choisie de façon que le transistor soit axant tout rendu non conducteur De ce fait, la tension alternative appliquée aux bornes de la résistance R2 ne peut Btre efficace. L'application d'un signal de courent continu entre les bornes 4 et 5 permet au transistor de passer dans l'état conducteur. De ce fait, la tension alternative appliquée à résistance R2 devient utile et un courant traverse l'enroulement L3, ce qui petit l'inversion du sens de rotation du ateur. Selon une autre réalisation de l'invention représentée sur la figure 6, d'mitres avantages sont obtenus dans les cas où un pontage à transistors destiné à d'autres fins doit être simultanément alimenté en courant. Ceci peut être le cas, par exemple, lorsque le moteur est utilisé pour l'entraînement mécanique d'un commutsteur à programme, et lorsque les circuits électroniques sont commandés par ce co rutateur. Dans ce cas, le premier ennoulement L1 est connecté en série avec le condensateur CI entre les bornes t et 2 d'alimentation en courant alternatif, l'ensemble étant en parallèle avec l'enroulement primaire d'un transformateur T1.Le deuxième enroulement 12 est connecté en série avec la résistance R1 entre les bornes de l'enroulement secondaire du transformateur TI. L'alimentation en courant du circuit électronique, que l'on imagine connecté un peu plus sur la ganche, est effectuée par l'intermédiaire de l'enroulement secondaire du transformateur T1 et de la diode D1. Le trosième enroulement L3 du noteur, qui éventuellement fait plus que compenser le champ de l'enroulement L2, est connecté en série avec le circuit collecteur-base du transistor TRI et la résistance R4 entre les bornes de l'enroule- ment secondaire du trsnsformateur. L'application d'un signal de courant continu entre les bornes 4 et 5 permet mi transistor TRI de passer dans l'état conducteur, ce qui permet la connexion de l'enroulement L3 à la source d'alimentation. REVENDICATIONS 1. Petit moteur synchrone pouvant tourner dans les deux sens et servir notamment de noyer d'entraînement mécanique pour des dispositifs de coes'utatiou à programme, ce moteur comprenant un rotor à aimant permanent multipolaire et un stator à deux enroulements dont l'un conduit un courant déphasé de 900, caractérisé par le fait qu'il est prévu un troisième enroulement ayant un nombre d'apères- tours double de celui du premier ou du second enroulement, mais dans lequel le courant circule en sens opposé, et par le fait que des Moyens de commutation sont utilisés pour mettre le troisième enroulement en circuit. 2. Petit moteur synchrone conforme à la première revendication, caractérisé par le fait que le troisièse enroulement a un nombre d'ampères-toure double et conduit un courant de sens opposé par rapport à l'enroulement conduisant le courant non déphasé. 3. Petit moteur synchrone conforme aux rerendicatians 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens de commutation utilisés sont des commutateurs électroniques du type semi-conducteur, montés en série avec le troisième enroulement, et par le fait qu'une résistance est connectée en série avec l'enroulement ayant un nombre d'ampères-tours réduit de moitié et conduisant un courant de sens opposé par rapport an troisième enroulement. 4. Petit moteur synchrone conforme à la troisième revenuicatici, caractérisé par le fait que le troisième enroulement du stator est connecté en série use le circuit collecteur-bass d'un transistor à la source de tensioa alternative d'excitation par I'intermédiaire d'une résistance, et par le fait qu'une tension continue est appliquée au circuit 6metteur-collecteur de nême qu'au circuit éaetteurw base du transistor. 5. Petit moteur synchrone conforme à la quatrième revendication,caractérisé par le fait que l'enroulement primaire d'un transforiateur est connecté en parallèle avec un montage en série du premier enroulement du stator et d'un condensateur entre les bornes d'alimentation en courant alternatif, et par le fait que le montage en série d'une résistance et du second enroulement du stator de sels que le montage en série du circuit collecteur-base du transistor avec le troisième enroulement du stator et une résistance sont connectés entre les bornes de l'enroulement secondaire du transformateur.