Brevet FR2337886A1 — publié le 19770805

La présente invention concerne un dispositif permettant d'élaborer, à partir de la tension rémanente d'un alternateur d'un groupe électrogène, un signal qui soit directement utilisable pour commander un convertisseur tachymétrique du type fréquence-tension ou fréquencecourant, en utilisant les mimes liaisons électriques que si lton disposait d'un capteur tachymétrique à impulsions. Dans un tel groupe éIactrogène à moteur thermique, le convertisseur tachymétrique peut & re utilisé par exemple pour mesurer la vitesse de rotation du groupe, et pour commander ou contrôler 11 opération de découplage d'un démarreur électrique dès que le groupe a atteint une certaine vitesse. En raison de leur précision et de leur souplesse d'emploi, de tels convertisseurs sont souvent préférés aux magnétos tachymétriques fournissant une tension proportionnelle à la vitesse. Lorsque les convertisseurs sont destinés à contrler une channe de mesure, ils sont de préférence du type fréquence-courant. La commande d'un convertisseur tachymétrique d'un groupe électrogène se fait habituellement par un capteur tachymétrique, placé près d'une partie tournante du groupe, et délivrant une impulsion par exemple chaque fois qu'une partie métallique ou magnétique passe devant le capteur. L'emploi d'un tel capteur tachymétrique peut cependant entraîner des sujétions mécaniques, surtout si cet appareil doit & re ajouté à un groupe électrogène standard non prévu à cet effet. Il serait plus simple d'utiliser directement la fréquence de la tension alternative de l'alternateur pour alimenter le convertisseur fréquence-tension ou fréquence-courant. a mesure devant éventuellement avoir lieu avant le couplage de llalternoteur, on ne dispose alors que de la tension rémanente de ce dernier, qui est de l'ordre du-volt à basse vitesse. L'expérience montre que cette tension rémanente, dont l'amplitude varie en fonction de la vitesse, ne peut etre utilisée pour alimenter directement un convertisseur fréquence-tension ou fréquence-courant usuel. En effet, ces convertisseurs fonctionnent généralement avec un signal d'entrée sous forme d'impulsions carrées d'un courant d'environ 3 milliampères, l'absencc d'impulsions étant définie par un courant de moins de 1 milliampère. Le dispositif suivant l'invention a pour but d'élaborer, à partir de la tension rémanente de l'alternateur d'un groupe électrogene, un signal qui soit directement utilisable par un convertisseur tachymétrique du type fréquence-tension ou fréquence-courant usuel. Un autre but de l'invention est de fournir ce signal en utilisant la mdme source de tension et la mQme liaison électrique à deux conducteurs que dans le cas d'emploi d'un capteur tachymétrique usuel. Le dispositif suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend, à la place dudit capteur, un transformateur d'isolement et d'abaissement de tension, dont le primaire est branché aux bornes de l'alternateur, et dont le secondaire est raccordé, à travers une résistance, à un intégrateur alternatif dont la sortie est reliée, à travers une diode Zener, à une borne de commande d'un dispositif électronique de commutation branché aux bornes de la liaison à deux conducteurs vers le convertisseur. Le dispositif suivant l'invention est également caractérisé par le fait que l'intégrateur est directement alimenté par la tension provenant du convertisseur et apparaissant sur cette liaison à deux conducteurs, et que cette tension alimente également un diviseur de tension, dont le point milieu est relié à une borne de référence de tension de l'entrée de l'intégrateur. Dans une réalisation préférée de l'invention, le dispositif électronique de commutation est simplement constitué par un transistor commandé par sa base, et dont la double jonction émetteur-collecteur court-circuite, à travers une résistance, les deux conducteurs de liaison, de façon à avoir un courant de l'ordre de quelques milliampères pendant les périodes de conduction de cette double jonction. D'autres caractéristiques de I'irvention apparaîtront apparaîtront dans la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est un schéma électrique du dispositif selon l'invention; - la figure 2 représente le diagramme de la tension rémanente et de la tension de sortie de l'intégrateur en fonction de la fréquence; - la figure 3 représente les formes d'onde, pour trois fréquences, de la tension rémanente, de la tension de sortie de l'intégrateur et du courant dans les deux conducteurs de liaison. Sur la Figure 1, on a représenté en (1) le transformateur abaisseur de tension, alimenté par la tension U1 provenant de l'alternateur. Le secondaire de ce transformateur alimente, à travers une résistance (2) un intégrateur alternatif (3). Ce dernier est constitué par un amplificateur (4) à deux bornes d'entrée (5 et 6), et dont la sortie (7) est réunie à l'entrée (6) au moyen d'un condensateur (8) et d'une résistance (9) montés en parallèle. Deux diodes (10) sont montées tete-beche entre les bornes d'entrée (5 et 6). La sortie (7) de l'intégrateur alimente, à travers une diode Zener (11), la base d'un transistor (12). Une résistance (13) est connectée entre cette base et l'émetteur émetteur du transistor (12), ce dernier étant raccordé au premier conducteur L1 de liaison au convertisseur. Le deuxième conducteur L2 de cette liaison est raccordé au collecteur de ce transistor (12) par l'intermédiaire d'une résistance (14). Les conducteurs L1 et L2 sont aussi raccordés à deux bornes d'alimentation de l'amplificateur (4) de l'intégrateur (3). Les conducteurs L1 et L2 sont enfin raccordés à un diviseur de tension (15) comprenant deux cellules montées en série, chaque cellule étant constituée par une résistance (16) en parallèle avec un condensateur (17). Le point milieu (18) de ce diviseur de tension est raccordé à la borne d'entrée (5) de l'amplificateur (4). Avec les polarités représentées sur la Figure 1, le conducteur L2 doit astre relié à la borne positive de la source de tension incorporée au convertisseur et qui alimente normalement un capteur tachymétrique à impulsions. Le fonctionnement du dispositif est le suivant Lorsque l'alternateur n'est pas excité, sa tension rémanente varie d'environ 1 V au démarrage, jusqu'à une valeur qui peut atteindre une centaine de volts près de sa vitesse nominale. Le transformateur (1) sert à abaisser cette tension dans un rapport de 10 à 20 environ, de façon à éviter une trop grande dissipation dans la résistance (2). De plus, ce transformateur sert à isoler la partie électronique du secteur. Les deux diodes (10) servent à protéger l'amplificateur (4) contre des surtensions éventuelles. Elles peuvent aussi servir à écrêter les tensions appliquées à l'entrée de l'amplificateur, dans le cas où le transformateur (1) reste connecté à l'alternateur après l'excitation de ce dernier. L'amplificateur (4) fonctionne en intégrateur alternatif gracie au circuit de contre-réaction constitué par le condensateur (8) et la résistance (9). Cet amplificateur est alimenté sous une dizaine de volts par les conducteurs L7 - L2 qui sont reliés à la source de tension incorporée au convertisseur. Le diviseur de tension (15) permet de créer artificiellement un potentiel intermédiaire servant de référence de tension pour l'entrée de l'intégrateur (3). A la sortie de l'intégrateur (3), on obtient une tension alternative U2 dont la valeur efficace est constarte dans certaines limites de fréquence, comme le montre la Figure 2. En effet, un alternateur réalise une fonction de dérivation d'un flux constant, et l'intégrateur réalise la fonction de transfert inverse. A partir d'une certaine fréquence, il peut y avoir augmentation de la tension U2 à cause de la saturation de l'intégrateur, sans que cela ne constitue un inconvé nient grave. La Figure 3 montre l'allure des formes d'onde des tensions U1 et U2 pour trois fréquences telles que 5 Hz, 10 Hz et 50 Hz. La diode Zoner (11) permet d'effectuer un décalage de la tension de commande du transistor (12) pour tenir compte du potentiel intermédiaire servant de référence de tension pour entrée de l'intégrateur. Les périodes de conduction de la double onction émetteurcollecteur ainsi commandée permettent la circulation d'un courant i dans les conducteurs L1 - L2. Ce courant est représenté sur la Figure 3. il est limité à quelques milliampères par la résistance (14). Pendant les périodes de non-conduction, les consommations du diviseur de tersion (15) et de l'amplificateur (4) sont suffisamment faibles pour que le courant l ait une valeur inférieure à un milliampère. Ainsi les variations du courant i peuvent servir de signal de commande du convertisseur, comme dans le cas où on aurait employé un capteur tachymétrique à impulsions. De plus, ce dispositif peut & re alimenté par la source de tension existante incorporée au convertisseur, sans exiger de liaisons électriques supplémentaires avec le convertisseur. L'invention n'est nullement limitée à la réalisation qu vient d'entre décrlte, mais elle peut etre appliquée par exemple aux alternateurs fonctionnant à 400 Hz. Le dispositif, objet de l'Invention, peut être utilisé pour la mesure ou la régulation de vitesse pour tout groupe tournant comportant un alternateur, meme si ce dernier ne remplit qu'une fonction secondaire, telle qu'un alternateur de bord. REsIENDICATIONS 1. Dispositif pour commander un convertisseur tachymétrique du ;ype fréquence-tension ou fréquence-courant d'un alternateur avant l'exci- tation de ce dernier, ce convertisseur étant normalement prévu pour etre alimenté par un capteur tachymétrique à impulsions monté sur l'arbre de l'alternateur, ce capteur recevant normalement du conver isseur, par une liaison à deux conducteurs, une zmentation d'une dizaine de volts continus, et délivrant au convertisseur, par cette mevme liaison à deux conducteurs, des impulsions de courant de l'ordre de quelques milliampères, au rythme de la vitesse de rotation de l'alternateur, caractérisé en ce qu'il comprend, à la place dudit capteur, un transformateur d'isolement et d'abaissement de tension, dont le primaire est branché aux bornes de l'alternateur et dont le secordaire est raccordé, à travers une résistance, à un intégrateur alternatif dont la sortie est reliée, à travers une diode Zener, à une borne de commande d'un dispositif électronique de commutation, branché aux bornes de ladite liaison à deux conducteurs. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le trans formateur a un rapport de réduction de tension de l'ordre de 10 à 20. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux diodes sont montées tete-bêche sur l'entrée de l'intégrateur. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux conducteurs de liaison sont reliés, d'une part à deux bornes d'alimentation de l'intégrateur, et d'autre part à un diviseur de tension, dont le point milieu est relié à une borne de référence de tenson de l'eS'-ée de l'intégrateur. 5. Dispositif salon la revendication 4, caractérisé en ce que le divi seur de tension comprend deux cellules montées en sérine, chaque cellule étant constituée par une résistance en parallèle avec un condensateur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif électronique de commutation est constitué par un transistor commandé par sa base, et dont la doub'e onction émetteur-collecteur court-circuite, à travers une résistance, les deux conducteurs de liaison, de façon à avoir un courant de l'ordre de quelques milliampères pendant les périodes de conduction de cette double jonction.