Brevet FR2303409A1 — publié le 19761001

La présente invention se rapporte au réglage d'un moteur à courant triphasé au point de vue ;e son régime cle rotation et de la variation ;' a ce dernier en fonction d'un déroulement de programme prédéterminé, notamment pour obtenir un démarrage et un freinage en @ouceur, avantageusement pour les ascenseurs. Le comportement au @émarrage et au freinage (les ascenseurs est un critère important pour l'appréciation sub jective de l'impression ressentie lors du @éplacement de l'appareil. L'accélération ainsi que l'augmentation de l'accé lération au démarrage et le ralentissement ainsi que l'augmen- tation du ralentissement au freinage sont déterminants pour cette impression. Les entraînements non réglés pour les ascenseurs comportent une masse d'inertie gui est responsable des caractéristiques de déplacement. Toutefois, pour les ascenseurs non réglés, ces caractéristiques dépendent énormément de la charge.Par ailleurs, les ascenseurs entraî- nés sans être réglés ont tendance, au niveau as transitions, par exemple de l'entraînement au freinage a evoir un compor- tement de déplacement par à-coups. Par ailleurs, la précision des ascenseurs comportant des entraînements non réglés est mauvaise et dépend d'une manière très importante -'e la charge et de la structure des freins. Le but de la présente invention est donc de créer un dispositif qui élimine les caractéristiques désagréables das entraînements par un moteur à courant triphasé non réglé en utilisant les organes fie réglage appropriés, un indicateur le valeurs seuil approprié, un régleur correspondant et un indicateur de valeurs réelles adapté pour déterminer le régime te rotation momentané ?u moteur. Conformément à 1 ' in- vention, ce but est obtenu pour un moteur a courant triphasé du type précité par le fait nue la valeur de consigne pour le réglage adopte un tracé en =onction du temps suivant l'idée de l'invention, nui répon@ aux exigences le confort et de précision par le fait eue l'augmentation le l'accélére- tion est obtenue per une contre-tension différenciée au f niveau qu générateur de valeur seuil, et que la tension des valeurs de consigne obtenue à la fin du processus le diffé- renciation augmente en continu avec une pente réglable jusqu'à ce qu'une valeur maximale soit atteinte. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages le celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va survre. fait@ er rédérence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réelisation de l'invention et dans lesquels ; - la figure 1 montre la structure de priacipe de la disposition des organes de réglage (thyristors) et de l'enrou lament de moteur - la figure montre la structure de principe de la disposition de l'indicateur de valeur réelle, de @@@di cateur de valeur seuil, du régleur, du calculateur durée distance et des doan@es pour arroadir les caractéristiques afin d'éviter les trans@rions brusques ;; - la figure 3 montre le schéma de principe de l'indicateur de valeur seuil avec données préliminaires pour l'arrondissement des caractéristiques ; - la figure @ montre le schéma de principe du calculateur durée-distance ; - la figure 5 montre deux diagrammes typiques de la courbe des valcurs de consigne en fonction du temps pour les ascenseurs ; - la figure 5 montre le schéma de principe de la disposition pour produire l'amorçage de la tension de réglage ; et - la figure 7 montre le tracé de principe de la tension de reglage avec et sans avance. Le couple des moteurs asynchrones à courant triphasé peut comme on le sait être reduit par le fait que l'on diminue l'alimenta@ion en courant. L'alimentation en courant vers le moteur peut par exemple être influencée par des redresseurs commandés. De tels montages sont déjà connus On peut donner aux moteurs asynchrones un effet de freinage an alimentant l'enroulement avec un courant en continu L'intensité de l'effet de freinage dépend de l'importance du courant continu alimenté qui peut être dosée par l'intermédiaire de redresseurs commandés.De tels montages sont également connus. la figure 1, on a montré un montage le ce type dans lequel un moteur asynchrone comportant @eux enroulements distincts fonctionne de manière équivaiente à titre d'elément d'entraînement et d'element de freinage. Le courant d'entraînement est amené par l'intermédiaire des thyristors 4 à 9 à l'enroulement 14 à 16 et le courant de freinage est amené par l'intermédiaire des redresseursen ponts commendés 10 à 10 à l'nutre enroulement du moteur 17 à 19. D'une manière générale, les enroulaments 17 à 19 peuvent être rassemblés en un anroulement unique. D'une manière générale, on se limite à l'utilis-tion de moteurs couramment commercialisés présentant un cnroulement pour le nombre de tours élevés et un cnroulement pour le nombre de tours bas qui au point le vue potential sont sépards l'un le l'autre. four cela, à l'enroulement pour un régime le rotation élevé, on attribue un caractère d'antraînement et à l'enroulement pour un régime de rotetion plus bas on attribue un caractère de freinage. Par la méthode précitde, on peut régler un @@teur a- synchrone à courant triphasé, au moins sur une période de temps définie, également en ce nui concerne la vitessede rotation, comme ceci est par exemple envisagé pour le présent cas et peut être utilisé avantageusement pour les entraîne- ments des ascenseurs. En établissant une comparaison constante du régime de rotation réel @u moteur avec une valeur le consique préséter@inée, on peut @finir pu préalable le tracé du régime de rotation pendant toute la urée de déplacement de l'ascenseur. la figure on a montré l'ensemble in icateur de valeur réelle @o, régleur 20 et indicateur de valcur de consique @6. In avant du récleur @@ on a monté un système de shuntage de démarrage. L'indicateur @e valeur de consigne est influencé sur son fonctionnement proprement fit, également par des valeurs de guidage nécessaires et correspondantes telles que l@ dispositif servant à arrondir les caractéristiques pour empêcher les transitions brusques. par ailleurs, on a prévu à l'avant de l'in@icateur de valeur seuil un calculateur 27 des courbes de déplacement dont là fonction sera encore expliquée. Le but @@ la présente invention est de créer un indicateur le valeur seuil qui réponde aux exigences d'une courbe de déplacement optimale. la figure 3 on a représenté le schéme de principe @'un in ticateur de valeurs seuil conforme à l'invention. Le contact 30 se forme au début du déplacement. En conséquence, la tension U2 réglée sur le potentiomètre 33 devisent efficace et parvient à l'entrée Je l'amplificateur 40. Par l'intermédiaire du réseau de diodes à résistances 43 à 47 b, la tension c sortie de l'amplificateur 40 parvient à l'entrée ae l'amplificateur 49 monté en intégrateur. L'intégrateur est branché le manière à pouvoir être inversé c'està-dire que la polarité le la tension de sortie est opposée à celle de la tension d'entrée. Par la fonction d'intégrateur l'amplificateur 49 la tension de sortie de ce dernier augmente lentement jusqu'à ce que par l'intermédiaire de la résistance 50 s'établisse un couplage d@ réaction vers l'amplificateur 40. Si le courant passant par la résistance 50 est égal au courent opposé passant par la résistance 38b, la tension l'entrée et ainsi la tension de sortie te l'amplificateur 40 sont nulles. Cela signifie qu'aucune autre intégration par l'amplificateur 49 ne peut être réalisée. Comme on le sait, la fonction d'intégration dépend de la tension d'entrée et du montage suivant la forci ui- @ans cette formule, Ua indique la tension de sortie Ue " la tension d'entrée R " la résistance côté entrée, et C " la condensateur de réaction. En influençant Ue, on peut faire varier la vitesse de croissance de la tension de sortie ce qui s'effectue, dans ce cas, au moyen du potentiomètre 46. L'influence du potentiomètre 45 est interrompue par l'intermédiaire de la diode 43. ainsi, le potentiomètre 46 sert à régler l'accélération de démarrage. Si. le contact 30 est ouvert et le contact 31 fert-é, la tension U1 au potentiomètre 32 est efficace. Cette tension U1 est en général plus faible que la tension U2. ,ainsi la tension de valeurs de consigne U régresse en fonction {'e ce qui vient d'être dit. Ainsi, en fonction des conditions de réglage, la vitesse de déplacement revient à une valeur qui sert au positionnement Pour que la tension Ua lors de la commutation des contacts 30 et 31 revienne à le valeur nécessaire, -par les conditions/de réaction des résistances 38a et 50, la tension de sortie de l'amplificateur 40 s'inverse provisoirement.Cette tension devisent négative L'influence du potentiomètre 46 est interrompue par la diode 44 et le potentiomètre 45 continue à fonctionner. Ainsi, au moyen du potentiomètre 45 on peut régler l'intensité de la temporisation de freinage. Si à la fin du déplacement le contact 31 est inversé, la tension réglée sur le potentiomètre 32 est négative. De cette façon, la tension U à la sortie de a l'amplificateur 49 s'inverse : la valeur le consigne augmente dans le sens d'un freinage plus fort.Cela signifie que le moteur ne sera pas rein jusqu'à l'arrêt mais qu'il sera également maintenu à l'arrêt jusqu'à ce que le frein mécani- que prévu normal orient sur les dispositifs d'entraînement des ascenseurs entre en action. On est ainsi assuré que même pour une opération d'arrêt il ne se produit pas de transitions bruscrues. Pour que les transitions au démarrage et au freinage soient très souples, la tension alimentée e à l'amplificateur 49 pour l'intégration est rendue @épendante à titre complémentaire d'une fonction dépendant 'e la durée@ eci est obtenu par le fait qu'au cours du @émarrage, l'amplificateur 37 servant d'ampli@icateur de différenciation délivre une tension qui, lorsque le contact 30 est branché, est tout d'abord égale mais opposée à la tension de sortie de l'amplificateur 40. La tension appliquée pour l'intégration pour l'amplificateur 49 et au potentiomètre 46 est alors ég@le à zéro.D'après le montage 34, 35 et 36, de l'amplificateur 37, la tension de l'amplificateur 37 diminue peu à peu d'après une fonction e-. Suivant l'importance de la diminution de cette tension, l'influence de la tension nécessaire à l'integration au niveau du potentiomètre 46 devient efficace. Cela signifie que l'augmentation de tension Ua à partir de l'amplificateur 49 n'atteint que progressivement la pente préalablement indiquée par le potentiomètre 46. Ce processus permet d'arrondir le début du démarrage. A l'ouverture d@ contact 30, donc lors d'une transition vers le freinage le processus est déclenché avec des polarités inverses ta tension prise au potentiomètre 45 étant dans ce cas influen- crée. Ce processus permet d'arrondir la transition au début du freinage. Dans le cas des ascenseurs, on obtient le meilleur comportement durée-distance lorsque la vitesse de déplacement atteint la vitesse maximale avant que l'on commute pour obtenir le freinage, Plus la vitesse de déplacement est élevée plus lu course de freinage est longue. Cette course est généralement éteendue sur une longueur telle que l'ascenseur, pour les courtes distances de déplacement, c'est-àdire pour des trajets entre des étages voisins, est freiné avant même que l'on etteigne la vitesse maximale. Il en résulte done que lans certains cas une distance assez longue est perdue qui normalement serait parcourue avec une vitesse à régime de rotation rapide. Cette distance doit être à nouveau exécutée par un @oplacement lent inutilement long. L'idée de la présente invention réside dans le fait que dans le cas d'un interruption prématurée de la vitesse rapide on réalise une temporisation calculée électroninuement à l'aide de calculateurs, cette temporisation concernant le moment de l'arrêt. @ la figure 4, le contact 56 est fermè au début du déplacement de l'ascenseur. La tension le sortie Ucomp de l'intégrateur 55 est positive pendant un laps de temps très court et le relais 59 est attire atant Donné que la sortie de l'amplificateur @ifférentiel 57 devient négative et que la tension Ua (voir figure 5) est encore très faible.Le contact 60 du relais 59 est parallèle au contact 61. qui est commuté simultanément au contact 56. Le relais 62 est attiré et son contact 30, qui apparaît ggal-- ment à la figure 3, amorce le processus @ démarrage. tu cours de la croissance progressive de U a suivant l'exigence d'une accélération en fin de course, la tension de sortie de l'amplificateur 57 est finalement nulle lorsque les deux tensions Ucomp et Ua sont équivalentes mais de polarités inversées. Ensuite, le relais 59 retombe, le contact 60 s'ouvre et le relais 62 est uniquement maintenu par le contact 61. Au début du processus freinage, les contacts 56 et 61 s'ouvrent simultanément. En conséquence, le relais 62 retombe immédiatement et l'intégrat@ur 55 est ramené au dé part. Le contact 30 'u relais 6 transmet la valeur de consique de guidage pour le freinage. Si par exemple le procassus de freinage est amorcé très tôt, par exemple lorsque la valeur de consigne n'a pas encore atteint sa valeur maximale, la portion de la tension UCOmp, à ce moment est plus importante que la partie de la comp tension Ua. La tension de sortie de l'amplificateur 57 est positive et le relaies 59 est attiré si bien que la relais 6? est également attiré par l'intermédiaire du contact 60. 3- cette façon, le contact 30 est également branché et le montage à la figure 3 reste prêt pour faire augmenter la valeur de consigne. La partie de tension Ua continue donc à augmenter pendant que la partie de tension venant de Ucomp diminue.A l'emplacement où les deux parties de tension sont égales, le relais 59 tombe et le contact 61 s'ouvre. ce moment, le relais 62 tombe également et son contact amorce le processus de freinage. Entre l'apparition de l'ordre de fr@inaqe par les contacts 66 et 57 et la transmission de cet ordre pour influencer l'amende de la val @ur de consi@n@, il se produit à ce moment et uniquement à ce moment une temporisation lorsque l'ordre de fr@inaqe apparaît déjà à un moment pour lequel la valeur de consigne n'a pas encore atteint sa valeur maximale. La durée de temporisation est don@ fonction e l'écartement de la valeur de consigne par rapport à sa valeur maximale au moment où l'ordre de freigage est délivré. A la figure 5, on a montré deux diagrammes faisant apparaître le développement typique de valeurs de consigne en fonction du temps, comme ceci est par exemple le cas avec les ascenseurs. Le diagramme A montre en fonction du temps t@le développement de la valeur de consigne Ua et de la tension du comparateur Ucomp pour un état @ans lequel la t@nsion de la valeur de consique Ua a atteint sa valeur maximale. Le contact 30 est branché en même temps que les contacts 56 et 61. @ans le diagramme B, on a montré le développement dans le temps pour un état dans lequel la tension de valeurs de consigne au moment de l'apparition de l'ordre de freinage (contacts 56 et 61) n'a pas encore atteint sa valeur maximale. La tension Ual monte jusqu'au point d'intersection avec la tension Ucomp et le contact 30 transmet l'ordre de freinage à l'étage de formation de la valeur de consigne. Par ailleurs, on a porté sur ce diagramme la courbe de la tension de valeur de consigne Ua2 pour le cas où l'ordre de freinage parvient à l'entrée de valeur de consigne sans temporisation. La différence au point de vue distance entre les deux courbas est exprimée par la surface S. Cette surface S -d devrait alors, pour une antrce sans temporisation, ?trn portée à titre de distance S1 par une vitesse de déplacement faible se proloageant sur une durée importante. 'i--e '-e la présente invention est d'obtenir par reproduction électronique d'une opération de calcul, suivant l diagramme B à la figure 5, une temporisation du point de commutation pour exécuter avec la vitesse la plus haute possible, la distance la plus grande possible pour que la durée, qu'un corps utilise pour parvenir d'un point à un autre, soit la plus courte possible. La particularité du principe pour le réglage d'un moteur asynchrone à courant triphasé réside dans le fait que de la transition de l'état arrêté vers un déplacement, il est nécessaire de disposer d'un couple minimum. Lors du fonctionnement du régleur, notamment d'un régleur avec influence efficace suivant une intégrale, le courant entraî- nant, au moment de la mise en marche, sera très faible. Il en résulte que le régulateur temporisé, libère l'amenée de courant qui à l'instant suivant peut être trop fort. En conséquence, on constate une oscillation dans le régleur et des à-coups au démarrage en dépit d'une donnée préalable de valeurs de consigne parfaitement établie. L'idée de la présente invention réside également dans le fait de supprimer les à-coups au démarrage provoqués par le réglage, par le fait que l'on imprime au ré@leur une avance de la tension ne ralae. A la figure 6 on a montré la réalisation au point de vue montage de cette disposition. Avant le but du déplace- ment, le contact 67 est fermé. A la sortie de l'amplificateur 64 s'établit une tension qui est délivrée au potentiomètre 66. Si au début du déplacement de l'ascenseur le contact 67 est ouvert, la tension de réglage tend à atteindre des valeurs qui, suivant les conditions de réglage, sont prédéterminées. A l'aide du potentiomètre 66 on peut déterminer préalablement la tension de réglage UR de telle manière qu'au début du déplacement on obtient la valeur nécessaire et ainsi on empêche les à-coups dc démarrage entraînas par les oscillations du régleur. A la figure 7, on a.expliqué à l'aide de deux diagrammes le mode de fonctionnement du Dispositif. dans le diagramme A, la tension de réglage part de zéro, oscille tout d'abord puis s'établit sur la valeur nécessaire. Dans le diagramme B, la tension de réglage est prédéterminée au moyen du potentiomètre 66 apparaissant à la figure 6, sur la valeur correcte. Il n';r a ni mouvements oscillatoires ni mouvements pendulaires, ce qui contribue à créer les con:;.itions pour obtenir un démarrage sans à-coups et sans oscillations, comme ceci est recherché par l'idée de l'invention. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprand tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises an oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDl0ATI0NS 1. Dispositif servant à influencer le régime de rotation d'un moteur asynchrone à courant triphasé comportant deux enroulements séparés, le premier enroulement servant à entraîner au moyen d'un courant triphasé et le second à assurer un freinage avec un courant continu, l'effet d'entraînement et l'effet de freinage pouvant être réglés par dosage de courant suivant les conditions de réglage, caractérisé en ce que la valeur de consigne pour le réglage adapte une courbe en fonction du temps qui correspond aux exigences de confort et de précision par le fait que l'accroissement d'accélération est formé par une contre-tension différenciée au niveau du générateur de valeur de consigne et que la tension de valeur de consigne fournie continue à augmenter régulièrement à la fin de l'opération de différenciation avec une pente réglable jusqu a ce qu'une valeur maximale soit atteinte. 2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'au niveau de la transition de la valeur maximale vers le freinage on obtient également une transition en continu de telle façon qu'une tension différenciée apparaît provisoirement à titre de contre-tension et provoque l'arrondissement recherché des caractéristiques de déplacement pour empêcher les transitions brusques. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de consigne en vue d'obtenir l'arrondissement précité augmente dans une pente constante, ladite pente suivant laquelle le retour à la valeur de consigne s'effectue, étant réglable. 4. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le point de commutation pour le retour à la valeur de consigne est influencé par un dispositif électronique de calcul de telle façon que deux caractéristiques sont prédéterminées dont les tensions se développent en sens contraire, à la suite de quoi le point de commutation s'effectue à l'emplacement au niveau duquel les deux tensions sont égales, si bien que les durées des déplacements sur des trajectoires courtes sont ccnsidéra- blement réduites. 5 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension de réglage au démarrage peut etre prédéterminée (figure 6), si bien que l'on empeche les oscillations du régleur au démarrage. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé 6 en ce que l'indication préalable de la tension du régleur s'effectue suivant une valeur réglable. 7 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on règle un moteur au moyen du dispositif précité au point de vue de son régime de rotation, l'enroulement pour le régime de rotation élevé servant à l'entraînement tandis que l'enroulement pour le régime de rotation faible sert à assurer le freinage. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un moteur est réglé au moyen du dispositif précité au point de vue de son régime de rotation et en ce que ledit moteur est équipé dgun enroulement pour les régimes de rotation rapides en vue d'assurer I'entraînement tet ne comporte par contre qu'un seul enroulement pour assurer le freinage.