Brevet FR2486729A1 — publié le 19820115

L'invention est relative à un moteur électrique asynchrone monophasé et à un dispositif de commande de la vitesse d'un tel moteur. On sait que pour permettre la variation de la vitesse d'un tel moteur, on peut disposer en série avec le bobinage principal un interrupteur commandé de façon à être conducteur pendant seulement une fraction de chaque alternance du courant d'alimen- tation. Avec un tel moyen de commande, la puissance d'alimentation est directement fonction de la vitesse désirée. Il en résulte que si ce moyen est branché en permanence et si le réglage est tel que la vitesse prévue pour le moteur est faible, le couple de démar- rage peut se révéler insuffisant. Il en est ainsi, en particulier, lorsqu'un encrassage augmente le couple résistant qu'il est nécessaire de vaincre pour obtenir le démarrage; un tel couple résistant résulte, par exemple, de l'entartrage produit par la circulation de l'eau dans une pompe de circuit d'eau d'une installation de chauffage central. L'invention vise à remédier à cet inconvénient. Le moteur selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour court-circuiter l'interrupteur commandé pendant la période de dé- marrage. De cette manière, le moteur est, au dé- marrage, alimenté à pleine puissance. Dans le mode de réalisation préféré de l'in- vention, le moyen de court-circuit est une résis- tance à coefficient de température positif (CTP) montée en parallèle sur l'interrupteur commandé. A température ambiante, la valeur de cette résistance CTP est négligeable et elle court-circuite l'inter- rupteur commandé. Le passage du courant provoque l'échauffement de cette résistance CTP et donc l'augmentation de sa valeur; celle-ci, à partir d'une température donnée (le point de Curie d'une substance ferroélectrique), croit brusquement et atteint une valeur importante, de l'ordre de 104 ohms; l'interrupteur commandé n'est alors plus courtcircuité; un courant de quelques milliampères circule cependant dans cette résistance qui est d'une valeur suffisante pour la maintenir à tempéra- ture élevée et donc à sa valeur élevée. On décrit ci-après un mode de réalisation de l'invention en liaison avec la figure unique qui représente, de façon schématique, le circuit élec- trique d'un moteur selon l'invention. Dans l'exemple, le bobinage (ou phase) prin- cipal 1 du moteur asynchrone monophasé comprend deux parties identiques 2 et 3 en série par l'inter- médiaire d'un triac 4. La borne 5 du demi bobinage 2 qui est opposée à celle qui est connectée au triac 4 est reliée à une ligne 6 d'un réseau, ou secteur, d'alimentation en courant alternatif. De même la borne 7 du demi bobinage 3 opposée à celle qui est connectée au triac est reliée à l'autre ligne 8 du réseau. En parallèle sur le bobinage principal 1 est monté un ensemble 9 constitué d'un bobinage (ou phase) auxiliaire 10 et d'un condensateur 11 dispo- sés en série qui sont destinés à permettre le dé- marrage du moteur asynchrone monophasé. On sait en effet qu'un moteur asynchrone alimenté en courant alternatif monophasé ne peut démarrer seul, car, à vitesse nulle, les deux champs tournants provoqués par le passage du courant monophasé dans le bobinage principal 1 provoquent des couples opposés, le champ tournant résultant ayant alors une amplitude nulle; le bobinage 10 en série avec le condensateur 11 permet de conférer une valeur non nulle à l'am- plitude du champ tournant résultant lors du démar- rage. Le bobinage 10 et le condensateur 11 restent branchés en permanence. Egalement en parallèle sur le bobinage 1 est installé un condensateur 12 d'antiparasitage. Il - est à noter ici que le fait de disposer le triac 4 entre les demi bobinages 2 et 3, et qu'ainsi ce triac est relié aux lignes 6 et 8 du secteur 9 par l'inter- médiaire desdits demi bobinages, contribue également à empêcher la transmission au réseau à lignes 6 et 8 des signaux à hautes fréquences engendrés par le fonctionnement du triac. Le circuit de commande du triac 4 comporte un diac 13 dont une borne est reliée à la gachette 14 du triac 4 et dont l'autre borne est reliée au point commun 15 à un condensateur 16 et à un potentiomètre 17. L'autre armature du condensateur 16 est reliée au point commun 18 au triac 4 et au demi bobinage 2. Le curseur ou prise 19 du potentiomètre 17 est relié au point commun 20 au triac 4 et au demi bobinage 3. Une résistance 21 à coefficient de température positif (CTP) est montée en parallèle sur le triac 4. Le fonctionnement est le suivant: quand le moteur asynchrone monophasé est mis sous tension, la résistance CTP 21 a une valeur négligeable et court-circuite ainsi le triac 4. Le bobinage 1 peut ainsi être alimenté à pleine puissance et le démar- rage s'effectue dans de bonnes conditions. Le pas- sage du courant dans cette résistance CTP 21 pro- voque son échauffement et donc une augmentation de sa valeur. Après quelques dizaines de secondes, celle-ci croit brusquement et atteint une valeur de l'ordre de 104 ohms et ne constitue plus ainsi un court-circuit pour le triac 4. Cette résistance 21 se maintient en circuit ouvert au cours du fonction- nement permanent du moteur car sa température est entretenue par la chaleur apportée par le courant qui la traverse. Le triac 4 n'est conducteur que pendant une fraction de chaque alternance du courant fourni par le réseau. Cette fraction est fonction de la capa- cité du condensateur 16 et de la résistance du po- tentiomètre 17. Le moteur peut démarrer dans les meilleures conditions, indépendamment du réglage de la vitesse du moteur asynchrone. Le moteur selon l'invention peut se prêter à de nombreuses applications: moteurs de pompes de circulation de l'eau dans le circuit d'une installa- tion de chauffage central, moteurs de ventilateurs, etc. R E V E N D I C A T I 0 N S- 1. Moteur asynchrone alimenté en courant alter- natif monophasé comprenant, en série avec son bobi- nage principal, un interrupteur commandé de façon à être conducteur pendant une fraction de chaque alternance du courant d'alimentation, caractérisé en ce qu'en parallèle sur l'interrupteur commandé (4) est monté un moyen (21) pour court-circuiter cet interrupteur au cours de la période de démarrage du moteur. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de court-circuit comporte une résistance (21) à coefficient de température positif (CTP) en parallèle sur l'interrupteur commandé (4), cette résistance constituant un circuit ouvert en régime permanent. 3. Moteur selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que l'interrupteur commandé (4) est un triac. 4. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit de commande de l'interrupteur commandé comporte un diac (13). 5. Dispositif de commande de la vitesse d'un moteur asynchrone monophasé comprenant un interrupteur commandé et un circuit de commande correspondant, caractérisé en ce qu'en parallèle sur cet interrup- teur commandé (4) est monté un moyen (21) pour court- circuiter ce dernier lors de la mise sous tension. 6. Dispositif selon la revendication 5 carac- térisé en ce que le moyen de court-circuit est une résistance CTP.