Brevet FR2502420A1 — publié le 19820924

Circuit de commande de variation de vitesse de rotation d'un moteur monophasé à induction La présente invention concerne un circuit destiné à assurer la commande de variation de vitesse de rotation d'un moteur monophasé à induction qui comporte un enroulement auxiliaire à couplage capacitif, et est alimenté en courant alternatif à l'aide d'un triac monté en série avec les enroulements du moteur. De tels moteurs monophasés à induction avec enroulement auxiliaire à couplage capacitif, dont la vitesse de rotation doit pouvoir être modifiée selon les conditions existantes, sont, par exemple, utilisés dans les lave-vaisselle ou appareils similaires. Dans les lave-vaisselle, les moteurs commandés de cette manière permettent d'influencer à volonté le processus de lavage. I1 est connu de commander, à vitesse de rotation variable, les moteurs des pompes de circulation utilisées dans les lave-vaisselle. C'est ainsi qu'il est, par exemple, connu (demande de brevet allemand 26 46 384) de monter en amont de l'enroulement du moteur de la pompe de circulation, pour une phase de démarrage, une résistance de puissance, de préférence une résistance de chauffage, ce qui permet de réduire la tension alternative, qui alimente le moteur, par rapport à la tension nominale. Ceci empêche le jet d'eau d'être éjecté de façon saccadée du système de tuyères et prévient le risque de détérioration du produit à laver (vaisselle). Cependant, pour des raisons techniques, cette disposition connue n'offre guère la possibilité d'effectuer une commande continue de la vitesse de rotation ou une commande de la vitesse de rotation qui comporte de nombreux échelons jusqu'à la vitesse de rotation maximale. On connait en outre un circuit (demande de brevet allemand 27 20 958) qui a pour objet d'amener progressivement la tension d'alimentation d'un moteur électrique à la tension de fonctionnement, de sorte que la vitesse de rotation d'un moteur électrique entrainant une pompe à eau prévue pour l'eau de lavage dans un lave-vaisselle puisse être soumise a une variation continue. Le moteur électrique est commandé par l'intermédiaire d'un triac dont l'électrode de commande reçoit des impulsions d'amorçage, produites par un oscillateur, pour la commande par découpage de phase, variable en fonction du temps.La réduction de la tension d'alimentation par une commande par découpage de phase, par l'in- termédiaire d'un triac, est toutefois une solution problématique, notamment en liaison avec un moteur monophasé à induction comportant un enroulement auxiliaire à couplage capacitif. La présente invention a donc pour objet de proposer un circuit qui permette de commander, avec une vitesse de rotation variable, un moteur monophasé à induction comportant un enroulement auxiliaire à couplage capacitif, le moyen de commutation utilisé étant un triac. Un circuit satisfaisant à ces exigences est caractérisé, selon la présente invention, par le fait que, pour commander le triac sont prévus des éléments de circuit qui rendent le triac passant au choix en fonction d'un signal de commande, immédiatement après un passage par zéro du courant alternatif, pour au moins une onde sinusoldale ou double al- ternance pleine dudit courant alternatif. Un tel circuit répond aux conditions requises pour la commande de la vitesse de rotation d'un moteur monophasé à induction comportant un enroulement auxiliaire a couplage capacitif, du fait que la mise en circuit du moteur n'est effectuée qu'au passage par zéro du courant alternatif et que cette mise en circuit reste toujours maintenue pendant une onde sinusoldale pleine. De cette manière, il se forme, à partir de ces ondes sinusoldales pleines, des groupes d'impulsions qui, en fonction du signal de commande, peuvent être éloignées ou être rapprochées les unes des autres. Le signal de commande peut être fourni par un programme fixe, par exemple par l'intermédiaire d'un dispositif de commande par microprocesseur, ou par un circuit de régulation. Selon un mode de réalisation préférentiel, le circuit selon la présente invention est caractérisé par le fait qu'un élément de commutation, branché sur les lignes de courant alternatif par l'intermédiaire d'un circuit à valeur de seuil, et produisant une impulsion d'horloge à chaque passage par zéro ascendant du courant alternatif, est monté en amont d'un circuit de couplage logique pouvant être rendu passant par des signaux de commande, et par le fait que ledit circuit de couplage logique est suivi d'un élément de commutation à commande temporisée qui est destiné à la commande du'triac et qui, à chaque impulsion de commande transmise par un signal de commande à travers le circuit de couplage logique, rend passant le triac pour au moins une onde sinu soldate pleine. Ce mode de réalisation préférentiel du circuit selon la présente invention permet, de la façon la plus simple, de faire en sorte que la mise à l'état passant du triac soit toujours déclenchée, pendant une brève période, immédiatement lors du passage par zéro ascendant ou descendant du courant alternatif, et soit maintenue pour au moins une onde sinusoIdale pleine par l'élément de commutation à commande temporisée. L'élément temporisateur de l'élément de commutation peut, compte tenu du fait qu'il s'agit de commander un triac, être dimensionné de telle façon, dans une large gamme de tolérances, que l'impulsion de commande pour le triac se trouve toujours interrompue pendant la durée de la seconde demi-onde, c'est-à-dire pendant un intervalle de temps relativement long.Les conditions de fonctionnement n'ont ainsi aucune influence perturbatrice, même avec des dispositions simples pour la production des impulsions d'horloge. On prévoit de préférence, comme circuit à valeur de seuil et pour la production des impulsions d'horloge, une diode en liaison avec un diviseur de tension et un étage basculeur monostable. Un étage basculeur monostable supplémentaire est prévu, en tant qu'élément de commutation à commande temporisée, pour la mise à l'état passant du triac. Les dispositions proposées permettant d'utiliser des éléments de circuit simples dont le fonctionnement ne pose pas de problèmes. Grâce à ces dispositions, le circuit proposé peut être fabriqué à bon marché, est d'un fonctionnement sur et satisfait pleinement aux exigences auxquelles doit répondre la commande à une vitesse de rotation variable d'un moteur monophasé à induction par un triac. Il est avantageux qu'un élément de commutation amplificateur soit intercalé entre l'élément de commutation à comr mande temporisée et le triac. Cet élément est, de préférence, constitué par un circuit à transistor. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente un circuit de commande de variation de vitesse de rotation d'un moteur monophasé à induction ; et - la figure 2 représente des diagrammes des tensions et impulsions dans le circuit de la figure 1. Par les bornes L et Nt le circuit (figure 1) est alimenté en courant alternatif dont la tension de forme si nusoldale U est représentée sur la figure 2. Par un pont constitué par une résistance Ri, une résistance R2 et une diode Zener D2, et par mise en circuit d'une diode Dl, le passage par zéro ascendant de la tension d'alimentation U appliquée est détecté et appliqué à l'entrée d'horloge d'un étage basculeur monostable KSl. La sortie Q de eet étage basculeur monostable KSl émet une brève impulsion d'horloge TI lors de chaque passage par zéro ascendant de la tension d'alimentation et la transmet à un élément de couplage logique ET UV. Le tracé des impulsions d'horloge TI est repré senté sur la figure 2 au-dessous du tracé de la tension U. Par une entrée de commande SE, des signaux de commande SS sont appliqués à l'élément de couplage logique ET W sous forme degrardeurs de commande, pour la commande de la vitesse de rotation. du moteur monophasé à induction M à alimentez L'enchainement logique des impulsions d'horloge-TI et des signaux de commande SS par l'élément logique ET W permet de réaliser une commande par impulsion de l'entrée d'horloge d'un étage basculeur monostable supplémentaire KS2.Celui-ci comporte un élément temporisateur qui produit, à la sortie Q de l'étage basculeur monostable KS2, une impulsion de commande SI, laquelle débute avec un passage par zéro ascendant de la tension d'alimentation, passage caractérisé par l'impulsion d'horloge associée TI, et se termine à l'intérieur de la seconde demi-onde consécutive de ladite tension d'alimentation. Par l'intermédiaire d'un circuit amplificateur, comportant un transistor T, un triac Tr reçoit un signal de commande et commande à son tour le moteur monophasé à induction M, qui est équipé d'un enroulement auxiliaire à couplage capacitif. Grâce à la caractéristique de commande du triac Tr, la fin de l'impulsion de commande peut être située et fixée à l'intérieur d'une demi-onde de la tension d'alimentation, c'est-à-dire dans un intervalle de temps relativement grand. La tension d'alimentation ayant le tracé UM, qui est appliquée au moteur monophasé à induction M en fonction des signaux de commande SS transmis, est représentée sur la figure 2. Les signaux de commande SS transmis à l'entrée de commande SE sont, par exemple, fournis par un dispositif de commande par microprocesseur. Mais on peut aussi prévoir que ces signaux de commande soient fournis par une génératrice tachymétrique. REVENDICATIONS 1. - Circuit destiné à assurer la commande de variation de vitesse de rotation d'un moteur monophasé à induction qui comporte un enroulement auxiliaire à couplage capacitif et est alimenté en courant alternatif à l'aide d'un triac monté en série avec les enroulements du moteur, caractérisé en ce que, pour commander le triac (Tr), sont prévus des éléments de circuit qui rendent le triac passant au choix en fonction d'un signal de commande (SS), immédiatement après un passage par zéro du courant alternatif, pour au moins une onde sinusordale pleine dudit courant alternatif. 2.- Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément de commutation (KS1), branché sur les lignes de courant alternatif par l'intermédiaire d'un circuit à valeur de seuil (Rl, R2, D2, Dl), et produisant une impulsion d'horloge (TI) à chaque passage par zéro ascendant du courant alternatif, est monté en amont d'un circuit de couplage logique (UV) pouvant être rendu passant par des signaux de commande (SS), et en ce que ledit circuit de couplage logique (W) est suivi d'un élément de commutation (KS2) à commande temporisée qui est destiné à la commande du triac (Tr) et qui, à chaque impulsion de commande (SI) transmise par un signal de commande (SS) à travers le circuit de couplage logique (W), rend passant le triac (Tr) pour au moins une onde sinusoldale pleine. 3.- Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu pour la production des impulsions d'horloge (TI), une diode (D1) en liaison avec un diviseur de tension (R1, R2, D2) et un étage basculeur monostable (KS1). 4.- Circuit selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un étage basculeur monostable supplémentaire (KS2)est prévu, en tant qu'élément de commutation à commande temporisée, pour la mise à l'état passant du triac (Tr). 5.- Circuit selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'un élément de commutation amplificateur (T) est intercalé entre l'élément de commutation (KS2) à commande temporisée et le triac (Tr)