Brevet FR2392522A1 — publié le 19781222

La présente invention concerne une installation de circuits destinée à une limitation électronique de coupe de rotation de moteurs universels et asynchrones pour la coupure automatique et contrée de l'arrivée de courant dès atteinte d'un moment de charge prédéterminé. I1 est connu de monter, dans le circuit de courant de moteurs électriques, un déclencheur à excès de courant qui, lors de l'atteinte d'une intensité de courant déterminée et dtun couple de rotation correspondant à cette intensité, intervient et met le moteur hors circuit. Une telle disposition sart en premier lieu à protéger. le moteur à ltégard d'une surcharge. Une interruption contralée de l'amenée de courant n'est cependant pas possible a réaliser avec des interrupteurs à excès de courant qui fonctionnent avec des bandes de bi-métal. Dans le DEA nO 15 88 032 est décrit un montage de circuit qui déconnecte le moteur lors de l'atteinte d'une intensité de courant définie. Ce dispositif assure effectivement une mise hors circuit contrée du moteur ; cependant la remise en circuit a lieu automatiquement, en raison de l'emploi d'un multivibrateur monostable, qui permet de régler, dans certaines limites, un retard de remise en circuit. Cette installation peut etre avantageuse dans le cas de processus de travail se reproduisant toujours identiques, tels qu'ils interviennent, par exemple, dans l'insertion systématique de vis identiques dans le cadre d'un travail à la chaine continu. Cependant un mode de travail individuel nTest pas possible avec ce montage, car la remise en circuit automatique du moteur détermine impérativement la cadence de travail des opérations successives. Dans le cas où la cadence n'est pas maintenue, un certain risque d!accidents n'est pas exclu. En outre, dans le DEB nO 23 26 027 est representée une disposition de circuits destinée à interrompre l'amenée de courant à un outil de vissage, automatiquement, lors du dépassement dtun couple de charge déterminé, lorsque ce couple de charge reste efficace audelà d'un laps de temps déterminé. Avec cette disposition est en effet renduepossible une remise en circuit contrôlée du moteur. Cependant, la coupure de courant a lieu seulement après que le couple de charge prescrit azoté depassé. Ainsi doit etre obténu un blocage satisfaisant des vis. Du fait que la coupure de circuit depend du temps de charge du condensateur C2 , on ne peut plus parler véritablement d'une coupure contrôlée du courant du moteur. Si l'on admet que ce condensateur était tout d'abord complètement dechargé avant la première operation de vissage, sa recharge dure nettement plus longtemps après que cette opération estterminée, si le condensateur n1a e été que partiellement déchargé, de sorte que le "laps de temps déterminétt prévu et par conséquent le "couple de charge déterminé" prévu sont en réalité indéterminés et non contrôlés En outre, le procédé consistant à ne réaliser la coupure de circuit seulement qu'après dépassement d'un couple de charge, ne permet pas un vissage précis pour lequel un couple de serrage déterminé ne doit pas être dépassé, Les deux montages mentionnés ci-dessus présentent ainsi l'inconvénient qu'ils permettent soit seulement une mise en circuit contrôlée, soit seulement une mise hors circuit contrôlée, mais en aucun cas un contrôle combine de mise en circuit et de mise hors circuit. En outre, dans ces deux réalisations, le fonctionnement n'est possible qu'avec la tension continue, qui, dans l'un des cas, doit, en outre, être abaissée. Ceci a pour effet, surtout dans le second cas mentionné, une certaine complication de manoeuvre de l'appareillage, en raison du transformateur supplémentaire qui est nécessaire pour l'alimentation aussi bien du moteur, que de l'installation électronique de régulation.En outre, avec un moteur entrain' par une tension à sens continu, abaissée par transformateur, on ne peut obtenir un moment de couple très élevé que par une dépense d'installation importante, comme cela est le cas, par exemple, pour le blocage de tirefonds sur le chantier nécessitant un couple de serrage bien déterminé restant constant La présente invention a pour but de réaliser une installation du type décrit qui, contrairement à ltétat de la technique antérieur permet une interruption contrôlée de l'amenée de courant dans le cas de moteurs universels et de moteurs asynchrones. Dans ce but, l'installation de circuits conforme à l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend des résistances de charge sur lesquelles est prélevée une tension proportionnelle à la charge du moteur, un montage amplificateur composé d'éléments pour l'ampli- fication de la tension proportionnelle, dans laquelle cependant est supprimée la tension proportionnelle au courant de démarrage -du moteur, une diode de redressement de la tension alternative de sortie d'amplificateur, une diode Zener qui, lors d'un dépassement de sa tension de traversée, commande un thyristor et un élément de coupure qui interrompt l'amenée du courant au moteur. Avantageusement, l'installation peut etre montée dans un outil électrique, et également dans un socle d'enfichage de branchement au réseau, le moteur et le circuit électronique pouvant être exploités s et commandés s avec un courant alternatif monophasé ou à plusieurs phases pour une fréquence de réseau de 50 Hz ou davantage. La description ci-après se rapporte a' des modes de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs avec référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 montre une installation de circuits pour tension alternative monophasée pour la commande d'un outil électrique avec commutation de sens de rotation du moteur, et la figure 2 est une variante pour tension alternative triphasée avec fréquence comprise entre 50 et 400 Hz. Comme le montre la figure 1, le moteur M1 de l'outil électrique, qui présente un commutateur de sens de rotation incorporé US2 est raccordé à un réseau de courant alternatif L1 N par l'intermédiai- re d'un montage électronique 10 et dtun contacteur de réseau monté dans la poignée de outil électrique. Le montage électronique 10 se compose d'une partie d'alimentation de tension 20, d'un organe de retardement 30, d'une partie d'amplification 40, des résistances de charge RL , des diodes D3 et ZD1 montées à la suite, et d'une installation de coupure de connexion 50. Si le contacteur S1 est fermé, il passe, à travers les résistances de charge RL et le contact d'ouverture d'un relais Re1 , un courant qui provoque, dans les résistances de charge une chute due tension. Simultanément, la tension d'alimentation est produite, à travers un petit transformateur Tf1 dtun montage de Delon, constitué par les condensateurs C1 et C2 et les diodes D1 et D2. Cette tension d'alimentation est cependant délivrée pour le c8té de tension positif, à travers un transistor Trl et une diode Zener ZD2, à un amplificateur opérationnel P1, Grâce à ce retardement, la chute de tension tout d'abord accrue en raison du courant de démarrage n'est pas amplifiée danse montage amplificateur OP1 , de telle manière qu'elle ne provoque pas déjà une coupure de mise hors circuit du moteur M1. Après extinction du courant de démarrage, la chute de tension sinusoldale produite dans les résistances de charge RL est amplifiée dans le montage d'amplification OP1 en correspondance à la branche de couplage de réaction, consistant en un potentiomètre d'équilibrage P2, en des résistances Ret R2 ainsi qu'en un potentiomètre PI influençant l'amplification. Cette chute de tension est redressée dans la diode D30 Dans le cas où la tension redressée dépasse la tension de traversée de la diode Zener ZD1, elle met en circuit un thyristor Th1 et elle excite le relais Re1 , de sorte que le moteur M1 est mis hors circuit par I'intermédaire du contact d'ouverture de ce relais. Le relais Re décroche après coupure de la tension d'alimentation du montage électronique 10 à travers le contacteur Le fonctionnement de l'installation de circuits représenté dans la figure 2 correspond à celui de la figure 1.Cependant, ici, il est nécessaire de prévoir un autre contact d'ouverture dans le relais Re2 , pour garantir une mise hors circuit sflr du moteur M2 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux installations de circuits représentées. Le montage de Delon pourrait par exemple être remplace par un petit transformateur avec double prélèvement de tension du c8té secondaire et un redresseur à pont Le montage amplificateur OP1 , qui est ici représenté par un amplificateur opérationnel pourrait également être constitue de manière différente. En outre, le montage de relais R1 peut également etre représenté au moyen d'éléments de construction électroniques, tels que triacs et coupleurs optiques. Il est particulièrement avantageux dans l'emploi de l'instal- lation de circuits dans ou sur un outil électrique, qu'après la coupure automatique par le montage électronique 10, soit introduit un nouveau cycle de travail contré simplement par relâchement et nouvel enfoncement du contacteur de réseau S1 , Ltopération de travail peut etre interrompue à chaque instant sans que l'utilisateur doive tenir compte de connexions et déconnexions automatiques non prévues. Cela rend possible un mode de travail individuel, tel que, par exemple, celui nécessaire pour le vissage et le dévissage de vis de dimensions différentes avec couples de rotation de serrage et desserrage différents. Si, par exemple, doit etre entrepris un desserrage de liaisons par vis, on obtient, sur la base du dispositif de- retarde- ment incorporé, avec securité le couple de rotation de desserrage maximal, aussi bien dans le sens d'avancement que de retour, sans déclencher la limitation de couple. Suivant le réglage préalable du potentiomètre P1, dont la tette de réglage fait saillie hors du carter de 11 outil électrique, étant entouré d'une échelle graduée correspondant aux cas dtemploi, on peut obtenir les couples de rotation les plus différents. Cette disposition convient particulièrement pour la réalisation de liaisons par vis avec couple de rotation constant avec des types de tirefonds tels que ceux utilisés dans la construction de façades. Le domaine d'utilisation des montages décrits n'est cependant pas limité à des opérations de vissage dépendant du couple de rotation appliqué par l'outil. I1 est également possible de réaliser avec ces installations par exemple un couplage de surcharge electronique à réponse rapide sur d'autres outils électriques, auquel cas, sur le potentiomètre P1 pourrait être prévu un réglage fixe. - REVENDICATIONS - 1. Installation de circuits pour une limitation électronique de couple de rotation de moteurs universels et asynchrones, pour une coupure automatique contrôlée de ltamenée de courant lors de l'atteinte d'une valeur préselectionnée du moment de couple dA à la charge, installation caractérisée en ce quelle comprend des résistances de charge sur lesquelles est prélevée une tension proportionnelle à la charge du moteur, un montage amplificateur composé d éléments de construction pour l'amplification de la tension proportionnelle, dans laquelle cependant la tension proportionndle au courant de démarrage du moteur est supprimée par des éléments de construction appropriés, une diode dans laquelle la tension alternative prélevée à la sortie de l'amplificateur est redressée, une diode Zener qui, lors d'un dépassement de sa tension de traversée, commande un thyristor, et un élément de coupure qui interrompt 1 t amenée du courant au moteur. 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce quelle est montée dans ou sur un outil électrique pour fonctionnement à courant alternatif monophasé ou à plusieurs phases. 3. Installation, suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est montée dans un carter d'enfichage de branchement au réseau.