Brevet FR2342571A1 — publié le 19770923

L'invention concerne un dispositif de sécurité contre les surintensités d'un moteur électrique à courant continu. Un tel dispositif est utile par exemple pour commander l'arret ou l'inversion du moteur des qu'il est soumis à un effort anormal. C'est le cas entre autres des moteurs de toit ouvrant ou de leve-glace de véhicules automobiles lorsque le toit ou la glace, au cours de leur fermeture, rencontrent un obstacle tel que le corps d'un passager. On connaît des circuits électroniques simples utilisant seulement un transistor en dérivation sur une résistance parcourue par le courant du moteur. La chute de tension dans cette résistance doit etre importante, ce qui n'est pas permis en particulier dans les applications automobiles. L'invention vise en conséquence à réaliser un tel dispositif sous forme d'un circuit électronique de grande fiabilité ne nécessitant qu'une chute de tension acceptable. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de sécurité contre les surintensités d'un moteur électrique à courant continu, caractérisé par le fait qu'il comprend une résistance parcourue par le courant du moteur, un transistor dont la base est reliée, à travers un dispositif de chute de tension, à une extrémi- té de ladite résistance, l'émetteur dudit transistor étant réuni à un pont potentiométrique, et un dispositif de commande du moteur alimenté par le collecteur dudit transistor. Le dispositif de chute de tension comprend de préférence une diode. L'invetion sera bien comprise à la lecture de la description suivante faite en se référant au dessin annexé dont la figure unique est un schéma électrique d'un dispositif selon un exemple de réalisation de l'invention destiné à la commande d'un toit ouvrant de véhicule automobile Le dispositif selon l'invention est destiné à être associé à un moteur électrique à courant continu M commandé, dans le sens de fermeture-du toit, par un interrupteur IF et, dans le sens d'ouverture du toit, par un interrupteur Ioa les deux interrupteurs IF et 1o permettant de relier les bornes I et 2 du dispositif de commande à la masse ou à la borne positive d'une source de courant continu, en l'occurrence la batterie du véhicule. Le moteur M est connecté aux bornes 3 et 4 du dispositif de commande. La borne 3 est reliée au contact mobile CM1 d'un relais Rl1. Dans sa position de repos (représentée au dessin), le contact CM1 relie la borne 3 à une extrémité 7 d'une résistance ou shunt S dont l'autre extrémité 8 est reliée à la borne 1. La borne 4 est reliée au contact mobile CM2 d'un relais Rl2. Le contact CM2 > en position repos (représentée au dessin) relie la borne 4 à la borne 2. Une diode D1 est insérée entre la borne 6 et le point 9 et isole le circuit électronique du circuit d'alimentation du moteur (représenté en traits forts). L'extrémité 7 de la résistance S est reliée à travers une diode D2 à la base d'un transistor T1 de type PNP. Da diode D2 est alimentée à travers une résistance R2, l'ensemble constituant un dispositif de chute de tension constante. L'émetteur du transistor T1 est réuni à un pont potentiométrique variable comprenant une résistance fixe R3 > une résistance variable P1 et une résistance fixe R4. La résistance variable P1, qui n' est pas obligatoire, permet de faire varier le seuil de déclenchement du transistor T1. Dans l'exemple de réalisation représenté, le pont R3, P1, R4 et le circuit R2 D2 sont alimentés à partir d'un circuit de régulation à diode Zener Z et résistance- R1 afin de rendre le dispositif insensible aux variations de tension. Le collecteur du transistor T1 est relié, à travers des résistances R5 et R6, à la base d'un transistor T2 de type NPN dont l'émetteur est relié au point 9. Le collecteur du transistor T2 est relié par l'intermédiaire d'un pont diviseur R7, R8 à la base d'un transistor T3 de type PNP. Un condensateur C1 réunit la base du transistor T3 au point 8. Le collecteur du transistor T3 alimente simultanément les relais Rl1 et Rl2 commandant respectivement les contacts CM1 et CM2. Une diode D4 est reliée en parallèle sur les bobines des relais Rl1 et Rl2. Une résistance Rg relie le collecteur du transistor T3 à la base du transistor T2. Un circuit de temporisation, composé dtun transistor T4 de type NPN, des résistances R10 > R11 et R12 > d'un condensateur C2 > est réuni à travers une diode D3 au point milieu des résistances R5 et R6. Fonctionnement; 1) IF fermé. I2 ouvert. Le moteur tourne dans le sens de la fermeture, la borne 3 est réunie au + de l'alimentation à travers la résistance S, et la borne.4 est réunie au - de l'alimentation. L'émetteur du transistor T1 est relié au potentiel du pont diviseur R3, P1, R4. Le potentiel de Sa base est, par rapport au point 8, égal à la chute de tension dans la diode D2 augmentée de la chute de tension dans la résistance S provoquée par le courant du moteur. En marche normale, le courant consommé par le moteur est faible, la chute de tension dans la résistance S est insuffisante pour provoquer la conduction du transistor T1. En cas de surcharge mécanique, l'intensité consommée par le moteur augmente ainsi que la chute de tension dans la résistance S. Cette augmentation est directement transmise à la base du transistor T1 qui devient conducteur. Celui-ci polarise, à travers les résistances R5 et R6, le transistor T2 qui devient également conducteur. Notons qu'une augmentation du courant, normale à la mise en route (démarrage du moteur), voit son effet annulé par le circuit de temporisation: le condensateur C2, qui était déchargé au repos, se charge à travers les résistances R11 et R12 et rend conducteur le transistor T4 dont le potentiel du collecteur se trouve alors au voisinage de celui du point 9. Ceci a pour effet, pendant le temps nécessaire à la charge du condensateur C2, de bloquer le transistor T2 à travers la diode D3 quel que soit l'état du transistor T1. Le transistor T2 conducteur entraine la conduction du transistor T3 qui alimente les relais Rl1 et Rl2. La tension positive qui apparaît sur le collecteur du transistor T3 renforce, à travers la résistance Rg, la conduction du transistor T2 et rend le dispositif stable dans son nouvel état quelle que soit la chute de tension dans la résistance S. Les contacts CM1 et CM2 passent au travail, l'alimentation du moteur est inverse, la borne 3 étant reliée au pole et la borne 4 au pôle +. Son sens de rotation est inversé. Le dispositif s'arrente lorsqu'on ouvre l'interrupteur IF. Le condensateur C1 élimine l'effet de surintensité, momentanée et intempestive. Dans le cas d'une fermeture normale, un contact fin de course normalement fermé FC peut etre inséré par exemple entre les bornes 5 et 6 du dispositif, afin d'annuler son action pendant la phase de verrouillage du toit ouvrant qui nécessite toujours une consommation plus élevée du moteur. Ce contact FC coupe l'alimentation du circuit électronique au voisinage du verrouillage, lorsque tout danger est exclu. 2) 1o fermé. IF ouvert. Le moteur tourne dans le sens de I'ouverture, la borne 3 étant réunie au pôle - et la borne 4 au pôle +. Le circuit électronique n' est pas alimenté car la diode D1 > dont la cathode est reliée au pôle +, n'est plus passante. L'action du dispositif est annulée, les relais Rl1 et Rl2 restent au repos quelle que soit l'intensité demandée par le moteur, car l'ouverture n'est pas dangereuse. Dans le cas où la résistance serait réunie à la borne 2 au lieu de la borne 1, le transistor T1 serait du type NPN. Il est avantageux d'utiliser pour la résistance S un matériau dont la résistivité varie avec la température dans le sens inverse de la variation de consommation du moteur, afin de compenser ces variations. De préférence, la résistance S possède un coefficient positif de variation de résistivité et est réalisée en circuit imprimé. Les relais Rl1 et Rl2 pourraient être remplacés par un relais double. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité contre les surintensités d'un moteur électrique à courant continu, caractérisé par le fait qu'il comprend une résistance parcourue par le courant du moteur, un transistor dont la base est reliée, à travers un dispositif de chute de tension, à une extrémité de ladite résistance, l'émetteur dudit transistor étant réuni à un pont potentiométrique, et un dispositif de commande du moteur alimenté par le collecteur dudit transistor. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit dispositif de chute de tension comprend une diode ou un transistor monté en diode. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel ledit pont potentiométrique comporte une résistance variable. 4. Dispositif selon l'une des revendications I à 3, dans lequel ledit dispositif de commande du moteur comprend deux contacts inverseurs. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel est prévu un circuit de temporisation agencé pour bloquer le dispositif au moment du démarrage du moteur. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel un interrupteur fin de course est prévu pour bloquer le dispositif pendant la fin de fermeture d'un organe commandé par ledit moteur. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel ladite résistance parcourue par le courant du moteur est en un matériau dont la résistivité varie avec la température dans le sens inverse de la variation de consommation du moteur, afin de compenser ces variations. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel ladite résistance possede un coefficient positif de variation de résistivité et est réalisée en circuit imprimé.