Brevet FR2239796A1 — publié le 19750228

Il existe de nombreuses variantes de liaisons de synchro-détection induction. Certaines d'entre elles sont connues sous le nom général de 1,selsyn'11 d'autres s'apparentent à la "roue phonique". L'invention concerne un nouveau type de transmetteur d'informations angulaires, particulièrement bien adapté à la commande de l'allumage-de semi-conducteurs contrôlés associés à une machiné synchrone, et alimentés par une source de courant continu, I'ensemble constituant alors un moteur à courant continu sans col lecteur ou "moteur- autâ-synchrone". Ce transmetteur détecteur utilise un transformateur statique qui comporte un entrefer dans lequel peut se déplacer un "masque" métallique. Le primaire du transformateur est alimenté par un oscillateur à haute fréquence, et induit une tension au secondaire, fonction de la surface du masque métallique se trouvant dans l'entrefer utile. En effet, des courants de Foucault induits prennent naissance dans le masque et modifient -le couplage magnétique entre les bobines primaire et secondaire. Ce couplage est maximum et correspond au couplage naturel du transformateur, lorsque le masque métallique ne se trouve pas dans l'enUefer. Il devient pratiquement nul si le masque vient occuper complètement entrefer utile. Il est ainsi possible de recueillir au secondaire du transformateur une tension, fonction de la position angulaire du masque métallique. L'invention a donc pour objet un transmetteur d'information angulaire monté sur l'axe dont la rotation est à détecter, caractérisé en ce qu'il comporte disque formant masque monté excentré sur cet axe qui en tournant passe dans l'entrefer d'au moins un transformateur statique disposé parallèlement à l'axe rotatif. Si l'on dispose de plusieurs transformateurs décalés angulairement dans l'espace, le disque métallique tournant traverse l'entrefer de chacun dreux. On peut alors recueillir un système de tensions polyphasées, variant sinusoidalement en fonctionde la position angulaire du disque et d'une fréquence multiple de la fréquence de rotation du disque. Si la fréquence de la tension d'alimentation des bobinages primaires est suffisamment grande par rapport à la fréquence de rotation du disque, les tensions recueillies aux secondaires sont indépendantes de la vitesse de rotation du disque, et ne dépendent que de la position angulaire de ce dernier pour une amplitude constante de la tension primaire. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence au dessin annexé. Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif, nullement limitatif. Sur ce dessin - La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un transformateur d'information angulaire ou détecteur selon l'invention - La figure 2 est une vue en bout de la figure 1 - La figure 3 est l'application du détecteur selon l'invention à la régulation d'un moteur auto-synchrome. Un transformateur statique T est constitué par deux circuits magnétiques en regard l'un de l'autre, et séparés par un entrefer. Ces circuits magnétiques, traversés par des flux alternatifs à haute fréquence, peuvent avantageusement être constitués par des pots 1 et 2 de ferrite, dans lesquels sont logées les bobines primaire 3 et secondaire 4. Comme représenté à la figure 1, le détecteur selon l'invention comprend un transformateur statique dans l'entrefer duquel passe un disque 5 conducteur plat lié à l'arbre 6 dont on veut identifier la position angulaire. La découpe de ce masque est liée à la nature de la fonction angulaire recherchée. Le profil indiqué au dessin en disque excentré correspond à une tension de sortie sensiblement sinusosdale, comportant deux alternances par tour de rotor. Nous dirons que ce disque comporte alors un "lobe". Si l'on désire une tension de sortie comportant quatre alternances par tour, on peut concevoir un disque à deux lobes diamétralement opposés. Un transmetteur triphasé "bipolaire" peut,être constitué comme représenté à la figure 3 par trois transforma teurs statiques T1, T2, T3 qui sont décalés angulairement de 1200 autour d'un disque métallique. Les trois tensions de sortie seront donc des tensions haute fréquence, modulées en amplitude en fonction de la position du totor, les modulations étant elles-memes décalées de 1200. Après redressement et filtrage, pn peut alors recueillir trois tensions sinusoldales triphasées en fonction de la position angulaire du rotor. On remarquera que ce dispositif est très peu encombrant, d'installation facile, très fiable, ne comportant ni Lai ni collecteur. Il est aussi très économique. I1 est donc particulièrement bien adapté à l'emploi dans les moteurs auto-synchrones. On connaît, en effet, le principe général de ces moteurs. Une source 7 de tension continue alimente un pont de thyristor 8 (ou de transistor) polyphasé - généralement di ou triphasé - attaquant lui-m8me un moteur g synchrone, par exemple un moteur synchrone triphasé à aimant. La séquence d'allumage de ces thyristors 8 est asservie à la position du rotor, de telle façon que le champ d'entrefer dû aux courants traversant les bobinages stator du moteur reste, au cours de la rotation du rotor,-toujours sensiblement perpendiculaire au flux inducteur du rotor. I1 en résulte un couple moteur sur le rotor, analogue à celui qui s'exerce sur l'induit d'un motéur à courant continu. Il est clair que le détecteur selon l'invention, qui fournit l'indication de position du rotor, permet de commander le mode d'allumage du pont de contrôle, à partir d'un comparateur discriminateur 10 qui reçoit les signaux du détecteur et les compare aux courants d'alimentation du stator mesurés en 11. En effet, les signaux fournis par ce détecteur pour la position du rotor sont du type "analogique" (par opposition à des signaux du type "dis-is") et permettent d'asservir les courants polyphasés traversant le stator du moteur, de telle façon que le champ d'entrefer-qui en résulte soit à tout instant perpendiculaire au champ inducteur du rotor, d'où un fonctionnement optimal du moteur (couple maximum, pertes minimum). L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Transmetteur d'information angulaire monté sur l'axe dont la rotation est à détecter, caractérisé en ce qu'il comporte un disque formant masque monté excentré sur cet axe qui en tournant passe dans entrefer d'au moins un transformateur statique disposé pa r a llélement à l'axe rotatif. 2 Transmetteur selon la revendication 1, caractérisé- en ce que le masque en forme de disque excentré gt à plusieurs lobes ou portions-de disque excentrés régulièrement espacés autour de l'axe. 3. Transmetteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs transformateurs statiques espacés angulairement de façon régulière autour de l'axe. 4. Transmetteur selon l'une des revendications 1 à 3 monté sur l'arbre-d'un moteur synchrone alimenté bien courant continu, caractérisé en ce que les courants transmis après redressement et filtrages sont comparés aux courants d'alimentation du moteur dans un comparateur discriminateur qui commande les thyristors ou similaires qui contrôlent les courants d'alimentation.