Brevet FR2139678A1 — publié le 19730112

L'invention est relative à un dispositif pour la commande numérique d'un moteur pas-à-pas non réversible, dont l'arbre est muni d'un codeur de position binaire. La commande numérique d'un moteur pas-a-pas non réversible repose en principe sur les systèmes de commande à réaction des moteurs pas-à-pas. Le fonctionnement de ces systèmes est très sQr, même dans des conditions très sévères, mais malgré cette fiabilité ces systèmes ont quelques défauts qui résident plus particulièrement dans la difficulté de réglage précis du codeur de position binaire. En effet, c'est du réglage précis du codeur de position binaire que dépend le fonctionnement correct de tout le système de commande, en particulier dans les applications où on porte une grande attention à empêcher le moteur de tourner en sens inverse lors du démarrage. Mais, dans ces systèmes de commande, il arrive très souvent que le moteur démarre dans le sens inverse. Un autre inconvénient de ces systèmes de commande est la complication considérable de leurs circuits, car toutes les fonctions logiques sont exécutées par des organes logiques à transistors, ce qui, en outre, entraine un autre inconvénient, à savoir une forte consommation de courant. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus. Elle concerne à cet effet un dispositif pour la commande numérique d'un moteur pas-a-pas non réversible muni d'un codeur de position binaire,- dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un circuit contenant un répartiteur d'impulsions, quatre portes, quatre circuits OU un circuit E, deux organes NON, un circuit de retard et trois amplificateurs de phase, le codeur binaire étant relié à une mémoire binaire. De façon plus détaillée, l'invention concerne un dispositif pour la commande numérique d'un moteur pasà-pas non réversible, muni d'un codeur de position binaire sur son arbre, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un circuit contenant un répartiteur d'impulsions dont la première sortie est connectée à l'entrée d'un premier circuit OU et à l'entrée d'une deuxième porte, tandis que la deuxième sortie du répartiteur d'impulsions est connectée à 11 entrée d'une première porte et à l'entrée d'un quatrième circuit OU, la troisième sortie du répartiteur d'impulsions étant connectée à l'entrée du premier circuit:ÔÙet:: à l'entrée d'une troisième porte ET, et la sortie du premier1 circuit OU étant connectée à l'entrée d'un premier organe -NON dont. la sortie est connectée à l'entrée d'un circuit ET; tandis qu'à la deuxième entrée du circuit ET est encoreconnectée la sortie d'un deuxième circuit OU, aux entrées duquel sont connectées la sortie Y du codeur de position binaire et la sortie d'un troisième circuit OU, tandis que la sortie du troisième circuit OU--est connectée à l'entrée d'une quatrième porte dont la deuxième entrée est connectée à la sortie d'un circuit de retard, la sortie Y du codeur de position binaire étant également connectée à l'entrée du troisième circuit OU, et la sortie du circuit ET étant connectée aux entrées du premier circuit OU, de la deuxième porte, de la troisième porte, du troisième circuit et d'un deuxième organe NON, tandis que la sortie du deuxième organe NON est connectée à l'entrée du circuit de retard, dont la sortie est connectée à l'entrée de la quatrième porte, alors que la sortie de la deuxième porte est connectée à l'entrée d'un premier amplificateur final de phase, la sortie de la quatrième porte étant connectée à l'entrée d'un deuxième amplificateur final de phase, la sortie de la troisième porte étant connectée à l'entrée d'un troisième amplificateur de phase, la sortie du premier amplificateur final de phase étant connectée à la première phase du moteur pas-à-pas, la sortie du deuxième amplificateur final de phase étant connectée à la deuxième phase et la sortie du troisième amplificateur final de phase étant connectée à la troisième phase du moteur pas-à-pas, tandis que l'arbre du moteur pas-à-pas est raccordé par engrenages au codeur de position binaire dont l'entrée est connectée à la sortie d'une mémoire binaire électromécanique. Un mode de réalisation de l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints, dans lesquels la figure.unique est un schéma synoptique d'un circuit électrique constituant le dispositif suivant l'invention. Les trois sorties A, B et C du répartiteur d'impulsions 1 sont connectées aux entrées des portes de la façon suivante : la sortie A est connectée à l'entrée de la deuxième porte 14, la sortie B à l'entrée de la première porte 13 et la sortie C à l'entrée de la troisième porte 16. D'autre part, les sorties A et C sont connectées aux entrées du premier circuit OU 6 et la sortie B à l'entrée du quatrième circuit OU 15. La sortie y du codeur de position binaire 2 connecté à l'arbre du moteur pas-à-pas 5 par des engrenages 4, est connectée à l'entrée du deuxième circuit OU 7. Le codeur de position binaire 2 est relié galvaniquement.avec la mémoire binaire électromécanique 3. La sortie y du codeur de position binaire 2 est-connectée aussi à l'entrée de la première porte 13, à l'entrée de laquelle est également connectée la deuxième sortie B du répar titeur d'imp"lsions 1. La sortie du premier circuit OU 6 est connectée à.l'entrée du premier organe NON 8, dont la sortie est connectée a l'entrée du circuit ET 9 avec la sortie du deuxième circuit OU 7. La sortie du circuit ET 9 est connectée à cinq entrées différentes, c'est-a-dire à l'entrée du premier circuit OU 6, de la deuxième porte 14, de la troisième porte 16, du deuxième organe NON 10 et du troisième circuit OU 12, dont la deuxième entrée est connectée à la sortie de la première porte 13 La sortie du troisième circuit OU 12 est connectée à l'entrée du deuxième circuit OU 7 ainsi qu'a l'entrée du quatrième circuit OU 15. La sortie du deuxième organe NON 10 est Connectée à Entrée du circuit de retard 11, dont la sortie est connectée~d l'entrée de la quatrième porte 17. La sortie de la quatrième porte 17 est. connectée a l'entrée du deuxième amplificateur final de phase 19. La sortie de la deuxième porte 14 est connectée à l'entrée du premier amplificateur final de phase 18 et la sortie de la trois porte 16 est connectée à 11 entrée du troisième amplificateur final de phase 20. Les sorties de ces trois amplificateurs finals de phase 18, 19 et 20 sont connectées aux trois phases L1, L2 et L3 du moteur pas-à-pas à courant triphasé 5. Le but du dispositif selon l'invention est une course continue et un arrêt sar du moteur pas-à-pas dans la position voulue. Les impulsions des sorties A et C du répartiteur d'impulsions 1 sont appliquées aux entrées du premier circuit OU 6. Le signal de "0" logique apparait à la sortie du premier circuit OU 6 seulement.au moment ou la tension d'alimentation passe par. la sortie B, c'est-à-dire quand le moteur pas-à-pas se trouve dans une position électrique et mécanique précise. Ensuite, il apparaît le signal du "1" logique à la sortie du premier organe NON 8. A 1'instant où l'arbre du moteur 5 est dans la position voulue, il apparaît le signal du "1" logique à la sortie y du codeur de position binaire 2, de sorte que le même signal apparaît aussi sur la deuxième entrée du circuit ET 9, Comme il s'agit d'une fonction NON, il apparaît le signal du "1" logique à la sortie du circuit ET 9, ce qui bloque la deuxième porte 14 et la quatrième porte 1?. A la sortie du deuxième organe NON 10, il apparaît un signal qui provoque, après écoulement du retard de temps du circuit de retard 11, le blocage de la quatre me porte 17, de sorte que le moteur 5 est arrêté mécaniquement dans la position voulue. D'après la description précédente, on voit qu'à l'arrêt du moteur, la première porte 13 et le troisième circuit OU 12 n'ont pas fonctionné. Le but de ces deux circuits est d'assurer le démarrage du moteur dans un certain sens de ro station, de façon talle que la rotation du moteur dans le sens opposé soit complètement exclue. 2 l'instant où, dans la mémoire électromécanique 3, est choisie une position dans laquelle le moteur ne se trouve pas, il apparaît le signal du "O" logique à la sortie des engrenages 4, ce qui fait que la première porte 13 est ouverte, de sorte que les impulsions venant de la sortie B sont appliquées à l'entrée du troisième circuit OU 12.Comme sur la deuxième entrée d-ii troisième circuit 12, il y a le signal du "O" logique, il apparait aussi le signal du "0" logique à sa sortie seulement quand il arrive de la sortie de la première porte 13 le signal du "1" logique, c'est-à-dire à l'instant où la tension d'alimentation est présente sur la sortie B. Comme à ce moment il y a aussi le signal du "0" logique à la sortie y, il apparat à la sortie du circuit ET 9 le signal du "1" logique, ce qui fait que la deuxième porte 14, la troisième porte 16 et la quatrième porte s'ouvrent, de sorte que les impulsions de commande du répartiteur d'impulsions 1 sont appliquées aux trois phases Lir L2 et L3 du moteur pas-à-pas 5.Quand à l'instant du démarrage du moteur il y a des impulsions sur la première ou la deuxième sortie, ou bien dans la première ou la deuxième phase, le moteur reste arrêté, ce qui empêche la rotation du moteur dans le sens opposé. Le circuit décrit ci-dessus pour la commande numérique d'un moteur pas-à-pas non réversible, a toute une série d'avantages vis-a-vis des systèmes de commande utilisés jusqu'ici. I1 faut souligner tout d'abord la simplicité et la fiabilité. Le codeur de position binaire ne nécessite pas une trop. grande précision de réglage et de fabrication, comme il était nécessaire précédemment, ce qui est avantageux en particulier dans des conditions climatiques et fonctionnelles sévères. Un autre avantege de ce circuit est la diminution sensible de la consarmation de courant de l'ensemble du dispositif. Comme au démarrage du moteur toute possibilité de rotation dans le sens inverse est exclue, ce dispositif peut être utilisé dans les équipements les plus délicats. Bien entendu, l'invention ntest pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, a partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Dispositif pour la commande numérique d'un moteur pas-à-pas non réversible muni d'un codeur de position binaire, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un circuit contenant un répartiteur d'impulsions, quatre portes, quatre circuits OU, un circuit E, deux organes NON, un circuit de retard et trois amplificateurs de phase, le codeur binaire étant relié à une mémoire binaire. 2") Dispositif pour la commande numérique d'un moteur pas-à-pas non réversible, muni d'un codeur de position binaire sur son arbre, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un circuit contenant un répartiteur d'impulsions dont la première sortie est connectée à l'entrée d'un premier circuit OU et à l'entrée d'une deuxième porte, tandis que la deuxième sortie du répartiteur d'impulsions est connectée à l'entrée d'une première porte et à l'entrée d'un quatrième circuit OU, la troisième sortie du répartiteur d'impulsions étant connectée à l'entrée du premier circuit OU et à l'entrée d'une troisième porte ET, et la sortie du premier circuit OU étant connectée à l'entrée d'un premier organe NON dont la sortie est connectée à 1'entrée d'un circuit ET, tandis qu'à la deuxième -entrée du circuit ET est encore connectée la sortie d'un deuxième circuit OU, aux entrées duquel sont connectées la sortie y du codeur de position binaire et la sortie d'un troisième circuit OU, tandis que la sortie du troisième circuit OU est connectée à l'entrée d'une quatrième porte dont la deuxième entrée est connectée à la sortie d'un circuit de retard, la sortie y du codeur de position binaire étant également connectée à l'entrée du troisième circuit OU, et la sortie du circuit ET étant connectée aux entrées du premier circuit OU, de la deuxième porte, de la troisième porte, du troisième circuit et d'un deuxième organe NON, tandis que la sortie du deuxième organe NON est connectée à l'entrée du circuit de retard, dont la sortie est connectée à l'entrée de la quatrième porte, alors que la sortie de la deuxième porte est connectée à entrée d'un premier amplificateur final de phase, la sortie de la quatrième porte étant connectée à l'entrEs d'un deuxième amplificateur final de phase, la sortie de la troisième porte étant connectée à l'entrée d'un troisième amplificateur de phase, la sortie du premier amplificateur final de phase étant connectée à la première phase du moteur pas-à-pas, la sortie du deuxième ampli ficateur final de phase étant connectée à la deuxième phase et la sortie du troisième amplificateur final de phase étant connectée à la troisième phase du moteur pas-à-pas, tandis que l'arbre du moteur pas-à-pas est raccordé par engrenages au codeur de position binaire dont l'entrée est connectée à la sortie d'une mémoire binaire électromécanique.