Brevet FR2438369A1 — publié le 19800430

L'invention concerne un circuit alimentant, à partir d'une source de courant continu, un moteur à condensateur, en particulier pour des machines frigorifiques ou analogues, le moteur comportant un bobinage principal et un bobinage auxiliaire précédé d'un circuit composé d'un condensateur de service ainsi que d'une thermistance CTP (à coefficient de température positif) en parallèle, ce moteur étant alimenté en passant par un onduleur et au moins un convertisseur. Dans des circuits connus du type indiqué, il est habituel de faire démarrer le moteur à condensateur, lorsqu'il est relié à une batterie, de la même façon que quand il est relié à un réseau de courant alternatif, avec la thermistance CTPsset de produire à l'aide du condensateur de service le déphasage nécessaire au bobinage auxiliaire. Mais l'intensité élevée passant par la thermistance CTP pendant la phase de démarrage fatigue beaucoup les batteries, ce qui nuit fortement à leur durée de vie.De plus, sur les moteurs connus à condensateur, le condensateur nécessaire pour le déphasage pendant la marche cause des pertes, qui sont particulièrement désavantageuses quand le moteur fonctionne sur batterie, parce que, la plupart du temps, la capacité des batteries disponibles est limitée, de sorte que la durée de marche maximale du moteur à condensateur est très courte avec une seule charge de batterie. Le but de l'invention est de faire fonctionner sur batterie le moteur à condensateur avec aussi peu de pertes que possible et d'assurer ainsi, même avec une capacité limitée de la-batterie, une marche du moteur aussi longue que possible jusqu a la prochaine recharge. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait qu'un générateur d'impulsions alimenté par la source de courant continu commande, par son signal de sortie, un bistable qui commande de son côté, avec la demi-fréquence de sortie du générateur d'impulsions, deux hacheurs push-pull, dont les impulsions de sortie décalées entre elles de 90 attaquent, de nouveau avec la demi-fréquence de sortie, le côté primaire de deux transformateurs reliés à la source de courant continu, dont l'un peut être connecté au bobinage principal du moteur à condensateur et l'autre peut être connecté directement au bobinage auxiliaire du moteur, sans passer par, c'est-à-dire en contournant, le condensateur de service et de la thermistance CTP. A l'aide du circuit conforme à l'invention et spécialement par l'application de deux tensions alternatives - produites avec celui-ci et déphasées entre elles de 900 - au bobinage principal et au bobinage auxiliaire du moteur à condensateur, on parvient d'une manière simple et dès la phase de démarrage à produire un couple élevé et, quand le moteur marche sur batterie, à éviter le passage par la thermistance CTP, d'un courant d'intensité élevée nuisible à la batterie. Par le fait que le condensateur est contourné, on évite en même temps les pertes qui se produisent autrement dans celui-ci pendant la marche. De cette façon, même quand la capacité de la batterie servant de source de courant est limitée, on ménage cette batterie et on assure une durée de fonctionnement plus grande du moteur à condensateur pour une seule charge de batterie. On obtient une exécution particulièrement simple et avantageuse du circuit suivant l'invention par le fait qu'une bascule de Schmitt montée en oscillateur sert de générateur d'impulsions et qu'un élément électronique de mémoire est utilisé comme bistable, les deux sorties de cet élément réagissant alternativement sur les entréescontre-réaction entrees (sorties). A l'aide de ce circuit conforme à l'invention, on peut produire d'une manière simple une oscillation symétrique précise, qui ne dépend pas du rapport cyclique (rapport impulsion/intervalle) de l'oscillateur. De plus, une solution particulièrement avantageuse et économique de l'invention est constituée par un circuit suivant lequel les deux sorties d'une mémoire de comptage montée en bistable sont connectées à l'entrée de cadence de deux mémoires de comptage formant un hacheur push-pull, les deux sorties de ces mémoires réagissant aussi de leur côté alternativement sur leurs entrées. Il est ainsi possible d'une manière particulièrement simple et économique de produire deux tensions déphasées entre elles de 900 et qui, pour faire fonctionner le moteur à condensateur, peuvent être appliquées directement à ses bobinages principal et secondaire. D'autres dispositions avantageuses de l'invention vont être expliquées à l'aide du schéma de circuit simplifié du dessin annexé, destiné au fonctionnement d'un moteur à condensateur, comme on en utilise par exemple pour un appareil de réfrigération portatif équipé d'une machine frigorifique à compresseur et devant fonctionner sur le secteur alternatif ou sur une batterie. Sur ce dessin: la figure 1 représente un schéma de montage d'un moteur à condensateur dont le bobinage auxiliaire est précédé d'un circuit composé d'un condensateur et d'une thermistance CTP en parallèle; la figure 2 représente un circuit comportant plusieurs éléments de mémoire montés en bistable pour produire deux tcsiosalternatives décalées entre elles de 900, pour faire fonctionner le moteur à condensateur et; la figure 3 représente un diagramme des signaux de sortie des bistables utilisés comme transformateurs de tension. Un moteur à condensateur 10 représenté sur la figure 1 seulement par des symboles graphiques est conçu sous forme de moteur monophasé de type habituel et comporte un bobinage principal 11 ainsi qu'un bobinage auxiliaire 12 parallèle à celui-ci. Le bobinage auxiliaire 12 est précédé d'un circuit composé d'un condensateur 13 et d'une thermistance CTP 14 en parallèle. Dans le circuit d'alimentation commun aux bobinages principal 11 et auxiliaire 12 et raccordable à un réseau alternatif se trouve un disjoncteur de protection 15. Le moteur à condensateur 10 représenté aussi sur la figure 2 seulement par des symboles graphiques se distingue du moteur de la figure 1 seulement par deux commutateurs 16 et 17. A l'aide de ces commutateurs, il est possible, par l'intermédiaire de conducteurs correspondants, de faire marcher, au choix, le moteur à condensateur 10 à partir d'un réseau alternatif ou, le condensateur 13 et la thermistance CTP 14 étant shuntés, avec deux tensions alternatives déphasées de 900, ces tensions étant délivrées, comme on l'indique plus loin, par les bobinages secondaires de deux transformateurs 18 et 19. Les bobinages primaires des deux transformateurs 18 et 19 sont alimentés par une source de courant continu à l'aide d'un circuit 20 représenté sur la figure 2 et comportant un onduleur et différents convertisseurs. Dans ce but, le circuit 20 comprend un générateur impulsions sous forme d'une bascule de Schmitt 21 montée en oscillateur, dont les signaux de sortie sont réinjectés à l'entrée par l'intermédiaire d'une résistance 22, cependant qu'un condensateur 23 est connecté à l'entrée. Les différents éléments de l'oscillateur ainsi formé sont prévus pour une fréquence de 200 Hz. Les impulsions de sortie de l'oscillateur parviennent, par une deuxième bascule de Schmitt 24 servant de conformateur d'impulsions, à l'entrée de signaux d'un premier bistable FF1. Celui-ci est constitué par une mémoire électronique de comptage 25, dont les deux sorties réagissent alternativement sur ses entrées. La sortie de travail Q de la mémoire de comptage réagit, de la manière habituelle, sur l'entrée R de mise à zéro, pendant que la sortie inversée Q réagit sur l'entrée de positionnement S. Par suite de cette réaction sur la mémoire de comptage 25 agissant comme bistable FF1, la fréquence de ses signaux de sortie est divisée par deux par rapport au signal d'entrée de 200 Hz appliqué à son entrée de cadence et provenant de la bascule de Schmitt 24. Il se produit une oscillation symétrique de 100 Hz, indépendamment du rapport cyclique de l'oscillateur. De la sortie 5, le signal de sortie inversé du bistable FF1 parvient, par un conducteur 26, à l'entrée de cadence d'un deuxième bistable FF2, qui est formée, comme le bistable FF1, d'une mémoire de comptage, dont les sorties réagissent en diagonale sur les entrées correspondantes. Ainsi, la fréquence des signaux arrivant à 100 Hz à l'entrée de cadence du bistable FF2 est de nouveau divisée par deux, de sorte que les signaux de sortie du bistable FF2 ont une fréquence de 50 Hz. Les deux signaux de sortie du bistable FF2, décalés de 1800 l'un par rapport à l'autre, sont appliqués, par des organes inverseurs 26, 27, à la base de transistors T1, T2, qui servent d'organes de commutation pour le côté primaire du transformateur 18 relié à la source de courant continu. Le côté primaire du transformateur 18 est un bobinage à prise médiane connectée à un conducteur 29 menant au pôle positif de la source de courant continu. Les deux extrémités extérieures du bobinage sont connectées par contre, par la jonction collecteur-émetteur des transistors T1, T2, à un conducteur 30 qui est relié au pôle négatif de la source de courant continu. Par suite des signaux de sortie du bistable FF2, décalés entre eux de 1800 et des jonctions collecteur-émetteur alternativement ouverts et bloqués des deux transistors T1, T2, il se produit une tension alternative de 50 Hz dans le primaire du transformateur 18. Le signal provenant de la sortie de travail Q du bistable FF1 arrive, par un conducteur 31, à l'entrée de cadence d'un troisième bistable FF3. Comme les deux autres, ce dernier est formé d'une mémoire de comptage, dont les deux sorties réagissent alternativement en diagonale sur les entrées. De la manière décrite pour le bistable FF2, les signaux de sortie sont envoyés, dans ce cas, par des organes inverseurs 32, 33, à la base de transistors T3, T4, qui servent d'organes de commutation pour le primaire du transformateur 19 relié à la source de courant continu. Comme pour le transformateur 18, le primaire de ce transformateur 19 a une prise médiane qui est raccordée, par un conducteur 29, au pôle positif de la source de courant continu. Les deux extrémités extérieures sont par contre raccordées, par la jonction collecteur-émetteur des transistors T3 et T4, à un conducteur 30, qui est branché sur le pôle négatif de la source de courant continu. Les signaux d'entrée inversés à l'entrée de cadence des deux bistables FF2 et FF3 forment une oscillation symétri que, de sorte que l'angle de phase du courant alternatif produit sur le primaire du transformateur 18 est, suivant le graphique de la figure 3, décalé de 900 par rapport à celui du primaire du transformateur 19. De cette façon, on peut relier le secondaire du transformateur 19 directement au bobinage principal 11 du moteur à condensateur 10, pendant que le bobinage auxiliaire 12 du moteur 10 peut être connecté directement au secondaire du transformateur 18. Il suffit de régler en conséquence les deux commutateurs 16 et 17. La position des deux commutateurs 16 et 17 détermine si le moteur à condensateur doit fonctionner, de façon habituelle, à partir du secteur ou, par shuntage du circuit parallèle composé du condensateur 13 et de la thermistance CTP 14 et monté en amont du bobinage auxiliaire 12, directement par les deux transformateurs 18 et 19 à partir d'une source de courant continu. Dans le circuit décrit on peut aussi prévoir une commutation automatique permettant de recharger, à partir du secteur, la source de courant continu pendant la marche du moteur à condensateur 10. De préférence, les composants montés en amont des côtés primaires des transformateurs (18, 19) sont réalisés sous la forme d'un circuit intégré. REVENDICATIONS 1. Circuit d'alimentation d'un moteur à condensateur, en particulier pour des machines frigorifiques à compresseur ou analogues, l'alimentation se faisant à partir d'une source de courant continu, le moteur comportant un bobinage principal et un bobinage auxiliaire ainsi qu'un circuit précédant le bobinage auxiliaire et composé d'un condensateur de service et d'une thermistance CT? en parallèle, ce moteur étant alimenté par l'intermédiaire d'un onduleur et d'au moins un convertisseur, caractérisé par le fait qu'un générateur impulsions alimenté par la source de courant continu commande, par son signal de sortie, un bistable qui, de son côté, avec la demi-fréquence de sortie du générateur d'impulsions, commande deux hacheurs push-pull, dont les impulsions de sortie décalées entre elles de 900 attaquent, de nouveau avec une fréquence de sortie divisée par deux, le côté primaire de deux transformateurs connectés à la source de courant continu, transformateurs dont l'un peut être connecté au bobinage principal du moteur à condensateur et l'autre peut être connecté directement au bobinage auxiliaire du moteur à condensateur, par shuntage du condensateur de service et de la thermistance CTP. 2. Circuit suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'unie bascule de Schmitt montée en oscillateur sert de générateur d'impulsions et qu'un élément de mémoire électronique sert de bistable, élément dont les deux sorties ré-agissent alternativement sur les entrées. 3. Circuit suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que les deux sorties d'une mémoire de comptage monté en bistable sont connectées à l'entrée de cadence de deux mémoires de comptage formant un hacheur push-pull et dont les sorties, de leur côté, réagissent alternativement sur leurs entrées. 4. Circuit suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les sorties des mémoires de comptage formant le hacheur push-pull sont connectées, par l'intermédiaire d'organes inverseurs, à la base de transistors, qui servent d'organes de commutation pour le primaire des transformateurs,relié à la source de courant continu. 5. Circuit suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les éléments montés en amont du primaire des transformateurs réalisés sous la forme d'un circuit intégré.