Brevet FR2172974A1 — publié le 19731005

L'invention concerne un régulateur électrique destiné aux systèmes de commande et de réglage automatique. On connatt dé jà des régulateurs électriques prévus à cet usage, qui comportent un moteur triphasé asynchrone ou un moteur à cage, et un réducteur à trains multiples, changeant le mouvement de rotation rapide du moteur en un mouvement linéaire ou en un mouvement rotatif, lent. Les régulateurs électriques connus présentent plusieurs inconvénients, dont le plus important réside en l'application indispensable du réducteur à trains multiples très complexe, à grand encombrement et onéreux. En outre, de tels régulateurs présentent des propriétés dynamiques désavantageuses en raison d'une grande inertie au démarrage et à l'arret, et ils ne peuvent pas etre appliqués aux systèmes d'impulsions rapides successives d'un circuit afin d'y créer un signal par exemple, avec des calculateurs digitaux électroniques. L'invention se propose d'éliminer ces inconvénients et d'élaborer un régulateur de construction telle qu'il assure la commande précise des dispositifs de réglage sans avoir recours à un réducteur de vitesse, et en augmentant l'uni versalité d'alimentation. Ce but peut etre réalisé d'une manière simple, conformément à l'invention, en appliquant dans le régulateur un moteur pas à pas à réluctance variable adapté à l'alimentation en courant alternatif et/ou au moyen d'impulsions de courant continu. On aménage dans l'arbre du moteur un orifice coaxial, de préférence ouvert, ou est logée une tige reliée à l'arbre par l'intermédiaire d'un engrenage cylindrique hélicoldal. On prévoit sur l'arbre du moteur un dispositif de commande manuelle ainsi qu'un frein équipé d'un levier de débrayage. Le régulateur selon l'invention permet la commande précise tout aussi bien en alimentation par impulsions de courant continu que par courant alternatif, donc à meme du secteur, tout en répondant aux exigences de la dynamique des systèmes de régulation. Un autre avantage de l'invention, consiste en l'obtention d'avances quelconques de la tige du fait de l'application d'un arbre creux de rotor. L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé ou l'objet est cité à titre d'exemple non limitatif, ou la - Fig. 1 est une vue en semi-coupe longitudinale du régulateur, et la - Fig. 2 est un schéma du système d'alimentation du moteur pas à pas à à réluctance variable en courant alternatif à partir du secteur biphasé. Un régulateur tel que présenté sur la Fig. 1 comporte essentiellement un moteur pas à pas à réluctance variable 1, adapté pour etre alimenté à partir du secteur alternatif ou au moyen d'impulsions de courant continu, dont un rotor 2 présente un arbre 3 creux. L'adaptation du moteur 1 à l'alimentation du secteur, a été obtenue grâce à l'application d'un système 4 qui permet le démarrage et l'alimentation du moteur pas à pas à réluctance variable à partir du courant alternatif. Ce système est connecté au circuit d'alimentation du secteur de l'enroulement 5 du moteur 1, et il est fixé à la plaque à borne 6. A cette plaque sont amenés aussi les conducteurs d'alimentation par signaux d'impulsions, en omettant le système 4. Au flasque 7 du moteur 1 est fixé, à un bâti 9, au moyen de vis 8, un ensemble de freinage 10, dont la prolongation est constituée par une enveloppe 11 de la tige 12. Une tige 12, sous forme filetée côté extérieur, est logee coaxialement dans une cavité 13 de l'arbre 3 du rotor 2, et elle passe par l'ensemble de freinage 10 dans l'enveloppe 11, où elle se termine par un montage 14 équipé d'un siège 15 fileté et d'un indicateur de position 16. La tige 12 est reliée à l'arbre 3 du moteur 1 par un engrenage cylindrique hêlicoidal 17. L'arbre comporte une bague de freinage 18 constituant un composant de l'ensemble de freinage 10 à surface intérieure conique, où prend appui par le biseau un bloc 19 de freinage, poussé par un ressort 20 logé dans le siège du bâti 9 de l'ensemble de freinage 10. Dans ce bâti tout près du ressort 20 se trouve une bobine 21 attirant le bloc de freinage 19 lorsque le régulateur est alimenté. Un levier de débrayage 22 est appliqué contre le bloc de freinage 19 du côté de la bague de freinage 18, et il est prévu pour la mise hors service manuelle du frein. Un tour du levier 22 dans le plan perpendiculaire au plan de l'axe du régulateur, entraîne, grâce à une vis 23 solidaire du levier 22 dans le bâti 9 de l'ensemble de freinage 10, le déplacement du bloc de freinage 19 contre les parois du bâti 9, et provoque ainsi le serrage du ressort 20 et le relâchement du bloc de freinage 19 vers la bague de freinage 18. Sur l'arbre 3 du moteur, on a prévu un palier de pression 24 ainsi que deux paliers porteurs 25. En outre, ledit arbre 3 comporte côté extérieur un dispositif 26 de commande manuelle équipé d'un capot 27 de fermeture du creux 13 de l'arbre 3. Le système 4 d'alimentation du moteur pas à pas à réluctance variable au moyen d'un courant alternatif du secteur biphasé, est représenté sur la Fig. 2. II comporte essentiellement quatre diodes semi-conductrices 28 à 31, connec tées à quatre enroulements 32 à 35 du stator 5 du moteur. Les enroulements 32 à 35 forment deux paires 32 et 34, ainsi que 33 et 35 dont chacune d'elles est branchée à une autre phase du secteur. Les enroulements du moteur sont décalés entre eux de manière telle qu'ils forment un axe magnétique symétrique. Deux des enroulements sont reliés au secteur par les diodes 28, 29 connectées dans le sens de conductibilité côté opposé au secteur, tandis que les deux autres enroulements sont connectés par les diodes 30 et 31, mais dans le sens de conductibilité vers le secteur. Le fonctionnement du système est le suivant : dès le branchement de la tension du secteur biphasé sur les différents enroulements 32 à 35 du secteur 5 du moteur 1, se forment des sinusoldes décalées, pour chaque enroulement suivant, de la moitié de la durée de l'impulsion, ce qui rend la fréquence du pas du moteur quatre fois supérieure à la fréquence du secteur. Cet effet résulte de l'algorithme de commande qui est fonction, entre autres, du rapport du nombre de paires de pales du stator et du rotor. En même temps, la tension du secteur est transmise à l'enroulement de la bobine 21 du groupe de freinage 10, ce qui entraînera l'attraction du bloc de freinage 19 et la mise hors service du frein ainsi que la rotation du rotor 2 du moteur 1. Simultanément à la rotation du rotor, et à celle de l'arbre 3, s'effectue l'avance longitudinale de la tige 12 grâce à l'action de l'engrenage hélicoldal 17. L'emplacement de la tige est indiqué en 16. L'arret du régulateur se fait en le déconnectant du secteur. A l'état hors tension, le régulateur est freiné. Afin de permettre l'action du régulateur à I'état hors tension, on a prévu un dispositif 26 de commande manuelle ainsi qu'un levier 22 de libération du frein. La rotation du levier 22 libère le frein, et elle permet l'avance longitudinale de la tige 12 au moyen du mouvement rotatif du dispositif 26 de commande manuelle y compris l'arbre 3. REVENDICATIONS 1 - Régulateur électrique pour système de commande et de réglage automatique, comportant un moteur électrique, dont le rotor est équipé d'un arbre relié à un système de transfert de l'énergie, caractérisé en ce qu'on applique comme moteur électrique un moteur pas à p as à réluctance variable adapté à etre alimenté en courant alternatif et/ou à partir d'impulsions de courant continu. 2 - Régulateur selon la Revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre du moteur présente un orifice creusé coaxialement, où est logée une tige reliée à l'arbre au moyen d'un engrenage hélicoldal. 3 - Régulateur selon la Revendication 1, caroctérisé en ce que sur l'arbre du moteur est monté un dispositif de commande manuelle ainsi qu'un ensemble de freinage équipé d'un levier de libération.