Brevet FR2138748A1 — publié le 19730105

L'invention concerne un montage pour régler la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu, en particulier prévu pour entraîner une caméra et qui comporte un générateur dtim- pulsions associé au moteur à courant continu, un organe comparateur pour comparer la tension produite par le générateur d'impulsions avec une tension de consigne et un organe de réglage commandé par organe comparateur et prévu pour régler la vitesse de rotation du moteur. Pour obtenir une tension de réglage qui soit fonction de la vitesse de rotation, à partir de la tension produite par le générateur d'impulsions, il est possible de normaliser tout d'abord cette tension, ctest-à-dire de la transformer en impulsions rectangulaires de largeur constante et de former la moyenne de la tension normalisée. Cette valeur moyenne est proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur.Cependant cela présente l'inconvénient que, dans le cas de vitesses de rotation faibles et donc de faibles fréquences d'impulsions de la tension normalisée, il faut, pour la formation de la valeur moyenne, que la constante de temps de l'élément de circuit formant la valeur moyenne soit importante, si bien que cet organe de circuit est d'une constitution complexe et coûteuse. I1 s'avère donc qu'un montage de ce type ne peut être utilisé, dans le cas d'une dépense acceptable, que pour une plage relativement réduite de vitesses de rotation et ne peut être que mal utilisé pour des vitesses de rotation faibles du moteur. Pour maintenir constante la vitesse de rotation du moteur d'entraînement, constitué sous la forme d'un moteur à courant continu, d'une caméra à film radiographique, il est également déjà connu de munir le moteur à courant continu d'un enroulement supplémentaire à courant alternatif, qui est alimenté par le réseau à courant alternatif et stabilise la vitesse de rotation du moteur. Il est nécessaire que la vitesse de base de rotation du moteur à courant continu soit proche de la vitesse synchrone de rotation. Ce moteur est également approprié pour être entraîné en synchronisme avec un second moteur de même constitution, les deu;: enroulements supplémentaires a courant alternatif étant alors reliés électriquement entre eux.Cependant il existe l'inconvénient consistant en ce qu'une stabilisation de la vitesse de rotation, c'est-à-dire une marche du moteur à courant continu ou des moteurs à courant continu avec la vitesse de rotation de synchronisme, n'est assurée que dans le cas d'une charge identique et approximativement constante du moteur ou des moteurs, et que dans le cas du fonctionnement de deux ou de plusieurs moteurs servant de transmission électrique, des couples approximativement égaux doivent être présents sur les arbres d'entraînement de tous les moteurs, que ltentraSnement à grande vitesse doit s'effectuer dans ce cas par paliers afin que la transmission électrique ne se décroche pas du synchronisme, et que d'une façon générale seule une vitesse de rotation parfaitement déterminée du moteur peut être atteinte et qu'une dépense élevée relativement au montage technique est liée à la commutation sur différentes vitesses de rotation. L'invention a pour but de créer un montage du type indiqué plus haut, permettant la régulation de la vitesse de rotation du moteur à courant continu dans une plage étendue de vitesses de rotation de consigne, pour une faible dépense, et donc en particulier également approprié à maintenir constante la vitesse de rotation du moteur dans le cas de vitesses de rotation très faibles,et également approprié. dans le cas de l'utilisation de plusieurs moteurs, pour obtenir une marche en synchronisme de tous les moteurs tant du point de vue des vitesses de rotation que du point de vue des phases. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que le générateur d'impulsions commande un générateur d'impulsions en dents de scie, dont la fréquence de sortie est proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur et dans lequel l'inclinaison de montée des impulsions en dents de scie péut être réglée par le générateur de valeur de consigne pour la vitesse de rotation du moteur de manière que pour chaque vitesse de rotation de consigne choisie les impulsions en dents de scie présentent la même tension de crête lorsque le moteur tourne à la vitesse de rotation de consigne, et que la tension de sortie du générateur d'impulsions en dents de scie est envoyée à un organe comparateur commandé pour y être comparée une tension de comparaison égale pour toutes les vitesses de rotation de consigne. Etant donné que conformément à l'objet de l'invention, pour toutes les vitesses de rotation de consigne et donc également pour des vitesses de rotation de consigne très faibles, la tension de sortie commandée du générateur d'impul sions en dents de scie possède la même valeur, la plage des vitesses de rotation, dans laquelle le montage conforme à l'invention peut être utilisé, est très étendue. En particulier dans le cas de faibles vitesses de rotation, une régulation parfaite de la vitesse de rotation est assurée pour une faible dépense. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schematiquement au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention. La figure 1 représente un schéma-bloc d'un montage conforme à l'invention. Les figures 2 et 3 montrent des diagrammes de variation de la tension en différents points du montage représenté en figure 1. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté en figure 7, un moteur à courant continu sert à entraîner une caméra 1 à film radiographique, qui enregistre l'image radiographique apparaissant sur l'écran de sortie d'un amplificateur 2 d'image radiographique. L'image radiographique est celle d'un patient 3, qui est placé sur une couchette 4, et est produite par un tube 5 à rayons X qui est alimenté et commandé par un appareil 6 à rayons X. Le moteur à courant continu 7, qui entraîne la caméra I à film radiographique, commande un générateur d'impulsions 8 dont la sortie 9 délivre un train d'impulsions dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur à courant continu 7. La tension de sortie du générateur d'impulsions 8 commande un générateur 10 d'impulsions en dents de scié, dans lequel l'inclinaison de montée des impulsions en dents de scie est réglée par une tension, amenée par la ligne 11, en fonction de la valeur de consigne désirée de la vitesse de rotation du moteur. La tension à la sortie 12 du générateur 10 d'impulsions en dents de scie est envoyée à un organe comparateur 13 qui compare cette tension à une tension réglée de façon fixe et prélevée sur une résistance 14, et agit sur le moteur 7 par l'intermédiaire d'un amplificateur 15 de manière que la vitesse de rotation dudit moteur soit maintenue constante conformément à la valeur de consigne choisie. Le mode de fonctionnement de la partie décrite cidessus du montage représenté en figure 1 est le suivant La fréquence de la tension de sortie du générateur 10 d'impulsions en dents de scie est proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur à courant continu 7. L'inclinaison de montée des impulsions en dents de scie est réglée à l'aide de la tension appliquée dans la ligne 11 de telle manière que, lorsque la vitesse de rotation du moteur est égale à la vitesse de rotation de consigne représentée par la tension régnant dans la ligne 11, la tension crête des impulsions en dentsde scie est égale à la tension prélevée sur la résistance 14. Par conséquent dans ce cas, la tension de sortie de l'organe comparateur 13 est nulle par rapport à la tension régnant aux entrées 16 et 17, de sorte que le moteur 7 conserve cette vitesse de rotation.Dès qu'il se produit un écart de la vitesse de rotation réelle par rapport à la vitesse de rotation de consigne sous l'action d'une influence extérieure, par exemple par suite d'une variation de la charge du moteur 7, la valeur crête des impulsions en dents de scie à l'entrée 16 de l'organe comparateur 13, qui est commandé, c'est-à-dire qui compare uniquement les valeurs crête des impulsions en dents de scie à l'entrée 16 à la tension présente à l'entrée 17, s'écarte également de la tension à l'entrée 17. A la sortie 18 de l'organe comparateur 13 il apparaît alors une tension de réglage qui agit sur le moteur 7 par l'intermédiaire de l'amplificateur 15 de sorte que la vitesse de rotation dudit moteur est réglée sur sa valeur de consigne. Sur la figure 2, la courbe a représente le diagramme de variation de la tension à la sortie 12 du générateur 10 d'impulsions en dents de scie, c'est-à-dire à l'entrée 16 de l'organe comparateur 13, pour une vitesse de rotation du moteur qui doit être égale à la valeur de consigne, tandis que la courbe b représente le même diagramme de variation pour une autre vitesse de rotation du moteur, inférieure à celle dont les variations sont représentées par la courbe a et qui également doit être égale à la valeur de consigne. Il ressort clairement de la figure 2 que, dans ces deux cas, la valeur crête des impulsions en dents de scie, traitée par l'organe comparateur 13, possède la même valeur.La tension de sortie, traitée par l'or- gane comparateur 13, du générateur 10 d'impulsions en dents de scie est par conséquent indépendante de la valeur de consigne respectivement choisie pour la vitesse de rotation du moteur. Lorsque la vitesse de rotation du moteur s'écarte de la valeur de consigne, la valeur crête des impulsions en dents de scie se modifie naturellement, ce qui conduit à un réglage de l'écart. Le moteur à courant continu 7 peut être synchronisé par la tension du réseau, qui peut être amenée à une entrée 21 d'un second générateur 19 de signaux en dents de scie par l'intermédiaire d'un commutateur 20, et fonctionner en phase avec la tension du réseau. Pour obtenir une tension de réglage, qui soit fonction de la phase, on utilise un second organe comparateur 22 à l'entrée 23 duquel sont envoyées les impulsions en dents de scie du générateur 19 d'impulsions en dents de scie et à l'entrée 24 duquel sont envoyées les impulsions de sortie du générateur d'impulsions 8, mises sous la forme d'impulsions rectangulaires étroites à l'aide d'un organe 25 de mise en forme des impulsions. La tension à la sortie 26 de l'organe comparateur 22 est amenée à l'entrée 27 de l'organe comparateur 13 et provoque un réglage en phase du moteur à courant continu 7.Pour régler la valeur de consigne de la vitesse de rotation du moteur, on utilise un générateur 28 de valeurs de consigne constitué sous la forme d'un diviseur de tension. La fréquence des impulsions en dents de scie de la vitesse de rotation désirée du moteur est réglée de façon correspondante à l'aide de la tension délivrée par le générateur 28 de valeur de consigne et envoyée à l'entrée 29 du générateur 19 d'impulsions en dents de scie. Lorsque le commutateur 20 est fermé, la tension alternative en dents de scie, désignée par c en figure 3 et présente à l'entrée 23 de l'organe comparateur 22, est synchrone avec la tension du réseau. La tension à l'en- trée 24 de l'organe comparateur 23 est désignée par la référence d en figure 3. Cette tension est constituée par des impulsions rectangulaires de brève durée par rapport à la période de la tension c et dont la fréquence correspond à la valeur réelle de la vitesse de rotation du moteur.L'impulsion d apparaît exactement au milieu de la première période de la tension c de sorte que la tension de sortie de l'organe comparateur 22, cons- titué sous la forme d'un organe d'exploration et de maintien, est nulle. L'impulsion d se termine à l'instant t1 pendant la seconde période de la tension c de sorte que la tension de sortie de l'organe comparateur 22 augmente par saut à l'instant t1 à la valeur e qui est maintenue jusqu'au début de l'impulsion d suivante. La troisième impulsion d, qui se termine à l'instant t2, apparaît dans le temps avec un léger retard supplémentaire par rapport à la seconde impulsion d de sorte que la tension à la sortie 26 de l'organe comparateur 22 passe par saut à la valeur f. La tension de sortie de l'organe comparateur 22 agit par l'intermédiaire de l'organe comparateur 27 et de l'amplificateur 15 dans le sens d'un rapprochement compensatoire de la position de phase du moteur à courant continu 7 vers la position de phase de la tension du réseau, c'est-à-dire que le moteur 7 est accéléré ou freiné de manière que la tension à la sortie 26 de l'organe comparateur 22 vienne à s'annuler. L'organe comparateur 27 représente un organe additionneur auquel sont amenées les tensions présentes à ses entrées 16, 17 et 27 avec les polarités représentées en figure 1. La tension amenée par la ligne Il au générateur 10 d'impulsions en dents de scie et représentant la valeur de consigne de la vitesse de rotation du moteur est produite par le générateur 19 d'impulsions en dents de scie de telle manière que cette tension correspond exactement à la vitesse de rotation synchrone lorsque le commutateur 20 est fermé. Par conséquent lorsque le générateur 28 de valeurs de consigne n'est pas réglé tout à fait exactement sur la vitesse de rotation synchrone, le moteur à courant continu 7 fonctionne cependant exactement avec la vitesse de rotation synchrone correspondant à la fréquence du réseau. Cette vitesse de rotation peut également correspondre à une partie ou à un multiple de la fréquence du réseau. Lorsque donc le commutateur 20 est fermé, le moteur à courant continu7 est accroché. Si l'on ne désire pas une marche du moteur à courant continu 7 en synchronisme avec la fréquence du réseau, le commutateur 20 reste ouvert. Dans ce cas le moteur à courant continu 7 fonctionne exactement avec la valeur de consigne réglée dans le générateur 28 de valeur de consigne, et sa position de phase correspond également à la position de phase des impulsions en dents de scie du générateur 19 d'impulsions en dents de scie. Dans le cadre de l'invention, la tension amenée par la ligne 11 au générateur 10 d'impulsions en dents de scie peut étre également prélevée directement sur le générateur 28 de valeur de consigne lorsqu'un fonctionnement du moteur à courant continu 7 en synchronisme avec la tension du réseau n'est pas nécessaire. Dans ce cas il est possible de faire l'économie du générateur 19 d'impulsions en dents de scie et des organes de circuit 22 et 25 qui lui sont associés. Dans le cas d'utilisation du montage conforme à l'invention en liaison avec une caméra à film radiographique conformément à la figure 1, il est souhaitable que l'irradiation par rayons X commence exactement au début de l'ouverture de l'obturateur de la caméra 1, afin que cette ouverture puisse toujours être utilisée complètement pour la réalisation de l'image. En raison du retard inévitable, l'impulsion d'enclenchement, produite par le générateur d'impulsions 8 et envoyée à l'appareil 6 à rayons X, doit intervenir un certain temps prédéterminé avant le début de ladite ouverture de l'obturateur afin que l'irradiation par rayons X se produise exactement au début de cette ouverture.Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, les impulsions d'enclenchement pour l'appareil 6 à rayons X sont formées par un organe de circuit 30 qui dérive à partir des impulsions en dents de scie du générateur 10 des impulsions qui se trouvent en avance de ladite durée de temps prédéterminée par rapport au maximum des impulsions en dents de scie. Cette durée de temps prédéterminée est égale pour toutes les vitesses de rotation de consigne choisies dans le générateur 28 de valeur de consigne. Le générateur 10 d'impulsions en dents de scie est donc particulièrement bien approprié pour l'obtention des impulsions d'enclenchement pour le tube 5 à rayons X. L'invention est décrite en liaison avec un seul moteur à courant continu. Cependant elle est également appropriée pour l'obtention d'un fonctionnement synchrone et en phase de deux ou plusieurs moteurs à courant continu. Dans ce cas il est possible d'associer à chacun des moteurs à courant continu l'un des montages représentés en figure 1, à ltexception du générateur 28 de valeur de consigne. Ce dernier peut être commun à tous les moteurs à courant continu et être monté en parallèle avec les montages associés. L'entrée 21 du premier montage peut être raccordée au réseau de la façon représentée en figure 1 tandis que les entrées 21 des autres montages peuvent être reliées aux sorties 12 des générateurs 10 d'impulsions en dents de scie de manière que tous les montages soient branchés en série du point de vue de la synchronisation. Comme cela est déjà indiqué plus haut, l'avantage essentiel de l'invention réside dans le fait qu'une régulation de la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu est possible à l'aide d'un montage relativement simple, dans une plage très étendue de vitesses de rotation de consigne, c'est à-dire pour des vitesses de rotation de consigne faibles et élevées, et que conformément à une autre forme de réalisation de l'invention, il est possible d'obtenir d'une façon simple un fonctionnement du moteur à courant continu en synchronisme et en phase avec la tension du réseau. Au lieu d'un seul moteur à courant continu, il est également possible de faire fonctionner deux ou plusieurs moteurs à courant continu en synchronisme et en phase avec la tension du réseau et entre eux. Ceci est par exemple nécessaire lorsque deux caméras, telles que la caméra 1 représentée en figure 1, doivent fonctionner d'une façon synchrone entre elles, par exemple dans le domaine de la technique radiographique lors d'une prise de vue dans deux plans. Par synchronisme il faut également comprendre un fonctionnement à une vitesse de rotation correspondant à une partie ou à un multiple de la fréquence du réseau. REVENDICATIONS 1. Montage pour régler la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu, en particulier pour l'entraînement d'une caméra comportant un générateur d'impulsions associé au moteur à courant continu, un organe comparateur destiné à comparer la tension produite par le générateur d'impulsions à une tension de consigne et un organe de réglage commandé par l'or- gane comparateur et prévu pour régler la vitesse de rotation du moteur, caractérisé par le fait que le générateur d'impulsions (8) commande un générateur (10) d'impulsions en dents de scie, dont la fréquence de sortie est proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur et dans lequel l'inclinaison de montée des impulsions en dents de scie peut être réglée par le générateur (28) de valeur de consigne de la vitesse de rotation du moteur de manière que, pour chaque vitesse de rotation de consigne choisie, les impulsions en dents de scie présentent la même tension de crête lorsque le moteur (7) fonctionne avec la vitesse de rotation de consigne, et que la tension de sortie du générateur (10) d'impulsions en dents de scie est amenée à un organe comparateur (13) commandé pour comparer ladite tension de sortie à une tension de comparaison identique pour toutes les vitesses de rotation de consigne. 2. Montage suivant la revendication 1, comportant des dispositifs pour réaliser le synchronisme de la vitesse de rotation et le synchronisme en phase du moteur avec une tension de comparaison, en particulier la tension du réseau, caractérisé par le fait qu'il comporte un second générateur(19) d'impulsions en dents de scie, susceptible d'être synchronisé avec la tension du réseau et auquel est associé le générateur (28) de valeur de consigne de la vitesse de rotation du moteur pour le réglage de la fréquence de sa tension de sortie en fonction de la valeur de consigne choisie et qui envoie au premier générateur (10) d'impulsions en dents de scie une tension correspondant à la valeur de consigne choisie pour le réglage de l'inclinaison de montée des impulsions en dents de scie dudit premier générateur (10), et qu'il comporte un second organe comparateur (22) qui commande le moteur (7) et est destiné à comparer la tension de sortie du second générateur (19) d'impulsions en dents de scie et la tension produite par le générateur d'impulsions (8) du point de vue de la position de phase. 3 Montage suivant l'une des revendications 1 ou 2, pour l'entranement d'une caméra à film radiographique, qui réalise l'enclenchement de l'irradiation par rayons X au début de l'ouverture de l'obturateur de la caméra en produisant un signal d'enclenchement un certain temps, prédéterminé par l'appareil à rayons X, avant le début de ladite ouverture, caractérisé par le fait qu'au premier générateur (10) d'impulsions en dents de scie sont associés des dispositifs (30) pour former une impulsion d'enclenchement à un instant situé en avance dudit intervalle de temps prédéterminé par rapport à la valeur crête d'une impulsion en dents de scie, les impulsions d'enclenchement commandant l'appareil (6) à rayons X pour réaliser le branchement du tube (5) à rayons X.