Brevet FR2520167A1 — publié le 19830722

Appareil de commande de moteur à mode de protection basé sur la valeur efficace de la composante inverse du courant stato- rique non sinusoidal. La présente invention se rapporte d'une manière gé- nérale aux appareils de commande de moteurs et elle concerne plus particulièrement les appareils de commande de moteurs assistés par microprocesseur. Les appareils de commande de moteurs ou démarreurs de moteurs comme on' les appelle parfois, sont bien connus de l'homme de l'art Ils comprennent généralement un interrupteur ou des interrupteurs jumelés qui sont utilisés pour ouvrir ou fermer un circuit afin de fournir ou interrompre le courant qui alimente les enroulements statoriques, par exemple, d'un moteur électrique Le processus d'ouverture et de fermeture est commandé par des bobines et des contacts de relais placés de manière appropriée afin ae constituer ce qui est bien con- nu, dans l'art antérieur, sous le nom dl "échelle de relais" disposée dans un ordre logique afin de mettre en séquence cor- recte les opérations de démarrage et (ou) d'arrêt du moteur. Avec l'apparition des microprocesseurs, on a décou- vert qu'une partie, sinon l'entièreté, de la disposition logi- que des relais pouvait être remplacée par un microprocesseur correctement programmé Ces dispositions sont représentées et décrites dans un article intitulé "Analyse quantitative de groupements de moteurs à induction monophasés" (A Quantitative Analysis of Grouped Single-Phase Induction Motors) et publié à la page 125 des comptes-rendus de l'IEEE sur les applications industrielles (IEEE Transactions on Industry Applications), vol 1 A-17 No 2, mars-avril 1981, de J R DUNKI-JACOBS et Robert H KERR; dans un article intitulé "Dépistage thermique. Une solution rationnelle à la protection des moteurs" (Thermal Tracking A Rational Approach to Motor Protection) de D R. BOOTHMANN, È C ELGAR, R H REHDER et R J WOODDALL, consti- tuant la communication no 274029-5 des Comptes-rendus de l'IEEE (IEEE Transactions) dont la présentation au Congrès hivernal de l'IEEEPES qui s'est tenu à New-York, N-Y, cdu 27 janvier au ler février 1974, a été recommandée; dans-un article intitulé 2520 167 "Système de protection des moteurs universels géré par micro- processeur" (Microprocessor-based Universal Motor Protection System) publié dans les comptes-rendus de i'IEEE sur les ap- plications industrielles (IEEE Transactions on Industry Appli- cations), vol 1 A-17 N 1, janvier-février 1981, de E B TURNER et H Michael WILLEY; et dans un bulletin descriptif 41-560 (E) intitulé "MOTOGARD" pour la protection des moteurs et pu- blié par la Division "Commande et Appareillage de commutation (Switcngear and Control Division) de Westinghouse Canada en janvier 1980 La lecture de tous ces articles fera apparaître l'importance de certains facteurs lorsqu'il est question de démarreurs ou appareils de comnuande de moteurs L'une des ca- ractéristiques importantes associées à l'appareil de commande de nmoteurs de Westingilouse Canada, par exemple, réside dans l'utilisation de ce que l'on appelle la composante inverse et la composante directe du courant des enroulements statoriques pendant la phase de démarrage du moteur, pour refléter la ca- ractéristique d'échauffement du rotor qui, si cet échauffement est trop élevé, conduirait à un arrêt de la séquence de démar- rage du moteur Aucune des dispositions mentionnées ci-dessus n'indique cependant un moyen de traiter des courants statori- questnon sinusoïdaux (non linéaires) et elles n'utilisent pas non plus la valeur efficace du courant statorique Ces deux aspects de la question sont importants car, très souvent, le courant des enroulements statoriques est non linéaire et la valeur efficace du courant statorique reflète mieux la caracté- ristique réelle d'échauffement associée à ce courant. Il serait avantageux cependant de pouvoir trouver un démarreur de moteur commandé par microprocesseur, dans lequel des courants non linéaires (non sinusoïdaux) pourraient être utilisés de manière sûre et fiable pendant le processus de dé- marrage du moteur. Ce serait un autre avantage si la valeur efficace du courant statorique était utilisée par le démarreur de moteur commandé par microprocesseur pour déterminer si, et à quel mo- ment, le processus de démarrage du moteur doit être interrompu ou poursuivi. L'objet principal de la présente invention est d'uti- 252016 ? liser un courant non sinusoïdal dans le processus de démarrage du moteur. La présente invention consiste généralement en un appareil de commande de moteur, comprenant un circuit d'alimen- tation prévu pour recevoir une puissance électrique et la trans- mettre au moteur; et un circuit de protection qui peut être connecté au moteur et au circuit d'alimentation et qui est pré- vu pour protéger le moteur lorsque la valeur efficace de la composante inverse du courant circulant dans les enroulements du moteur connecté, dépasse une valeur donnée. L'appareil de commande de moteur suivant la présente invention comprend un moyen d'excitation du moteur et, en ou- tre, un moyen de protection qui est connecté au moteur et au moyen d'alimentation électrique afin de protéger le moteur pen- dant son démarrage en interrompant l'alimentation électrique du moteur lorsque la valeur efficace de la composante inverse du courant circulant dans les enroulements statoriques, dépas- se une valeur prédéterminée En variante, la protection du mo- teur mentionnée ci-dessus s'effectuera si la composante inver- se d'un courant linéaire passant dans les enroulements stato- riques, dépasse une valeur prédéterminée. La présente invention sera bien comprise à la lectu- re de la description suivante faite en relation avec les des- sins ci-joints, dans lesquels la figure I représente une vue de face de l'armoi- re d'un appareil de commande de moteur assisté par microproces- seur; la figure 2 représente un schéma de montage, en partie sous forme de schéma de principe et en partie sous for- me de schéma de fonctionnement, de l'appareil de commande de moteur représenté à la figure 1; la figure 3 représente l'appareil de commande de moteur de la figure 1, les portes avant de l'armoire étant ou- vertes et les contacteurs mis en place; la figure 4 représente une vue analogue à celle de la figure 1 mais légèrement déportée et les contacteurs étant enlevés; la figure 5 est une représentation du panneau avant 2520 16 ? de commande de l'appareil de commande de moteur de la figure 1; les figures 6 A à 6 C sont des schémas de montage des éléments représentés sur le panneau avant de la figure 5. Certains de ces éléments se trouvent sous forme de schémas de fonctionnement; la figure 7 représente un diagramme sur lequel est représentée la courbe vitesse-couple d'un moteur; - la figure 8 représente un diagramme vectoriel des courants asymétriques d'un moteur électrique; la figure 9 représente un circuit simplifié d'é- quivalence thermique du rotor d'un moteur; la figure 10 est une représentation analogique du circuit de la figure 9; la figure 11 est une représentation de la fonction de transfert équivalente traduisant la représentation analogi- que de la figure 10; la figure 12 est une représentation du calcul vec- toriel des composantes des courants symétriques d'un moteur; les figures 13 A à 13 C représentent les courants instantanés triphasés d'un moteur c intervalles appropriés d'é- chantillonnage pour l'utilisation dans un microprocesseur les figures 14 A à 14 D représentent les schémas de montage, en partie sous forme de schéma de principe, en partie sous forme de schéma de fonctionnement et en partie sous forme de fonctions de circuit, de l'unité 29 de détection des tempé- ratures des résistances de la figure 2; la figure 15 représente le plan approprié de recol- lement des figures 14 A à 14 D; les figures 16 A à 16 H représentent les schémas, en partie sous forme de schémas de montage, en partie sous forme d'ensemble fonctionnel et en partie sous forme de schémas de fonctionnement, de l'unité 26 de commande de la figure 2; et la figure 17 représente le plan approprié de recol- lement des figures 16 A à 16 H. On se reportera maintenant aux dessins et respective- ment aux figures 1 à 6 qui représentent respectivement un mon- tage 10 d'appareil de commande de moteur En particulier, ce 252016 ? montage 10 d'appareil de commande de moteur peut comprendre une armoire 11 comportant sur sa face avant une porte 12 à charnières; un ensemble 14 de contacteurs est disposé derriè- re la porte 12 et comprend une poignée 16 de commande qui est accessible depuis l'avant de l'armoire 11 Sur une deuxième porte 18 à charnières sont montés un bouton 20 de démarrage et un bouton 22 d'arrêt auxquels sont associés des voyants resp- ectifs Dans l'exemple préféré de réalisation de la présente invention, le bouton 20 de démarrage est rouge, le bouton 22 d'arrêt est noir Un panneau avant modulaire 24 qui est fixé de manière pratique sur la face arrière de la porte 18 et qui fait saillie à travers cette dernière, est disposé au-dessus des boutons de démarrage et d'arrêt précédemment mentionnés. Ce panneau modulaire 24 est représenté plus en détail à la figu- re 5 et on en donnera une description détaillée plus loin, en rapport avec la figure 5. On se reportera maintenant plus précisément aux fi- gures 2, 3 et 4 La disposition des diverses parties du mon- tage de commande est représentée, les portes 12 et 18 étant ou- vertes L'ensemble 14 de contacteurs peut être roulé dans ou úlors de l'armoire il par l'intermédiaire de galets et de rails appropriés, afin qu'on puisse assurer sans entretien, son rem- placement ou à toute autre fin utile Dans l'exemple préféré de réalisation de la présente invention, l'ensemble 14 de con- tacteurs est connecté à une distribution électrique triphasée (non représentée) Les contacteurs Mi, M 2 et M 3 sont connectés aux lignes appropriées de la distribution électrique triphasée de manière à s'ouvrir et se fermer ensemble conformément aux fonctions appropriées de commande Un câble ruban multifilaire 28 connecte le panneau avant 24 à l'unité 26 de commande qui est disposée à la partie supérieure droite de la paroi latéra- le intérieure de l'armoire 11 Une unité 29 de détection des températures des résistances est montée contre l'unité 26 de commande Cette unité 29 de détection des températures des ré- sistances est connectée électriquement à l'unité 26 de comman- de par l'intermédiaire d'un câble trois fils 31 (qui est le mieux représenté à la figure 4) L'unité 29 de détection des températures des résistances est connectée à un moteur (non 252016 ? représenté) par un câble 34 Diverses régions des enroulements inducteurs et des paliers du moteur sont contrôlées par des dé- tecteurs de température des résistances montés sur le moteur et les signaux sont envoyés par les fils du câble 34 à l'unité 29 de détection des températures des résistances pour y être traités L'unité 26 de commande coopère avec l'ensemble 14 de contacteurs pour provoquer l'ouverture ou la fermeture des con- tacteurs Ml, M 2 et M 3 en réponse à l'énergie électrique four- nie à une bobine principale M par l'intermédiaire des lignes ou conducteurs d'un câble 40 Dans l'exemple préféré de réali- sation de la présente invention, la bobine M du contacteur est excitée nu désexcitée conformément à la fermeture et à l'ouver- ture d'un contact m M de relais qui est monté en série avec la bobine M et avec une source d'alimentation fournie essentiel- lement par un réseau en pont, comme le représente le mieux la figure 2 L'unité 26 de commande a pour fonction de fermer un contact MX de relais qui commande, à son tour, une bobine m de relais qui est la bobine commandant le contact m 14 de relais précédemment mentionné L'excitation de la bobine M provoque la fermeture des contacteurs Ml, M 2 et M 3 En outre, un contact Ma de relais de réaction est prévu pour informer l'unité 26 de commande de l'état des contacteurs Mi, M 2 et M 3 des lignes prin- cipales Des transformateurs 30 d'intensité sont connectés aux lignes électriques Li, L 2 et L 3 de la distribution électrique mentionnée précédemment pour fournir des indications à l'unité 26 de commande par l'intermédiaire du câble 32 Ces indications concernent l'état des courants électriques dans les lignes LI, L 2 et L 3. On se reportera maintenant en particulier à la figure 4 qui représente la partie intérieure de l'armoire 11 On doit bien noter que l'ensemble amovible 14 de contacteurs, repré- senté à la figure 3, a été retiré de l'armoire 11 Cette der- nière, placée dans la position représentée à la figure 4, donne une vue très claire de la disposition physique du panneau 24, de l'unité 26 de commande et de l'unité 29 de détection des températures des résistances A la partie supérieure arrière, intérieure, de l'armoire 11, est disposée une plaque blindée 33 à bornes qui permet de connecter les lignes LI, L 2 et L 3 à 252016 ? haute tension à l'ensemble mobile 14 de contacteurs par l'in- termédiaire de lames appropriées De même, à la partie infé- rieure arrière, intérieure, de l'armoire 11, est représenté un ensemble 35 de contacts comportant des lames 35 a qui peuvent être reliées aux connecteurs appropriés situés à la partie in- férieure de l'ensemble mobile 14 de contacteurs L'ensemble 35 de contacts est connecté au moteur que commande le montage 10. On se reportera maintenant plus particulièrement à la figure 2 qui représente schématiquement le montage 10 de l'appareil de commande et l'équipement qui lui est associé On doit bien noter que l'alimentation triphasée est fournie par les lignes électriques LI, L 2 et L 3 au moteur triphasé MOT, par l'intermédiaire des contacteurs MI, M 2-et M 3 montés en sé- rie Les points de coupure ou ensembles de connecteurs 33 et 35 sont représentés à la figure 2 On doit bien noter que les transformateurs 30 d'intensité contrôlent les courants électri- ques dans les lignes Li, L 2 et L 3 en fournissant des indica- tions les concernant à l'unité 26 de commande, par l'intermé- diaire du câble 32 En outre, un transformateur GFX de mise ac- cidentelle à la terre fournit également des indications, par l'intermédiaire d'une entrée de câble 32, à l'unité 26 de com- mande afin d'assurer la protection contre les rlises acciden- telles à la terre Le moteur MOT et l'unité 29 de détection des températures dès résistances sont reliés par le câble 34 représenté schématiquement et qui, dans l'exemple préféré de réalisation de la présente invention, contient dix groupes de lignes reliant les détecteurs des températures des résistances placées dans diverses régions des enroulements inducteurs et des paliers du moteur MOT, à la plaque 29 a des bornes d'entrées appropriées (figure 4) de l'unité 29 de détection des tempéra- tures des résistances La figure 2 représente également la con- nexion de l'unité 29 de détection des températures des résis- tances à l'unité 26 de commande par l'intermédiaire du câble trois fils 31 L'unité 26 de commande est alimentée en 110 V, 60 Hz par l'intermédiaire d'un transformateur 36 (représenté également à la figure 3) qui est branché sur une phase des li- gnes d'alimentation Le côté haut du secondaire du transforma- teur est utilisé pour être connecté à un côté d'entrées, de 252016 ? contacts de relais et d'interrupteurs divers qui sont reliés à l'unité 26 de commande pour remplir des fonctions appropriées de commande Un transformateur triphasé haute tension 38 est prévu pour connecter les lignes triphasées à l'unité centrale 26 de commande par l'intermédiaire du câble 42 A la droite de l'unité 26 de commande, on peut voir des relais de sortie qui sont utilisés pour fournir des indications appropriées de sor- tie à l'équipement auxiliaire d'autres unités de commande ou équipement analogue On doit bien noter que l'un des contacts d'entrée de l'unité 26 de commande, indiqué comme étant le con- tact de relais Ma normalement ouvert, est représenté à la gau- che de l'unité 26 de commande Trois autres contacts de relais Ra, Fa et Sa, également représentés à la gauche de l'unité 26 de commande, sont montés en parallèle avec le contact de relais Ma précédemment mentionné Ces contacts Ra, Fa et Sa représen- tent respectivement les fonctions de marche arrière, de marche avant et de démarrage Bien qu'ils ne soient pas utilisés dans l'exemple préféré de réalisation de la présente invention, ces contacts de relais peuvent l'être dans d'autres variantes de réalisation de la présente invention Par exemple, on peut uti- liser trois autres groupes d'ensembles de contacteurs tripha- sés, tels que l'ensemble 14 représenté à la figure 3, en liai- son avec cet ensemble 14 de contacteurs, pour accomplir d'autres fonctions et les quatre groupes peuvent tous être commandés et contrôlés par la même unité 26 de commande Il peut y avoir un ensemble de contacteurs de marche arrière du moteur dont l'état est détermine par l'unité 26 de commande qui contrôle le con- tact de relais Ra, un ensemble de contacteurs de marche avant du moteur dont l'état est contrôlé par l'unité 26 de commande par l'intermédiaire du contact de relais Fa, et un contacteur de démarrage dont l'état est contrôlé par l'unité 26 de com- mande par l'intermédiaire du relais de commande Sa On peut utiliser le contacteur de démarrage pour imposer un état basse tension aux enroulements du moteur pendant le démarrage De même, comme le représente la partie inférieure droite de la fi- gure 2, on peut prévoir des bobines de commande du contacteur de sortie, connectées respectivement aux contacts de relais RK, FK et SK, afin de provoquer l'ouverture et la fermeture appro- -252016 ? priées des ensembles de contacteurs qui leur sont associés La connexion d'un ensemble de commande de contacteurs tel que ce- lui qui est représenté en ce qui concerne la bobine principale M du contacteur et sa bobine m de contact du relais d'excita- tion, peut être également prévueen ce qui concerne les contacts des relais de sortie RK, FK et SK respectivement A la figure 2, on a représenté la disposition des boutons-poussoirs 20 de démarrage et 22 d'arrêt par rapport à l'unité 26 de commande et la source appropriée d'alimentation On doit bien noter que, à gauche de l'unité 26 de commande, d'autres interrupteurs et contacts de relais sont représentés connectés en circuit avec l'unité 26 de commande Disposées de haut en bas, on trouvera les entrées suivantes en ce-qui concerne l'unité 26 de comman- de de la figure 2 Au sommet, se trouve l'unité 29 de détec- tion des-températures des résistances qui fournit des indica- tions d'entrée à l'unité 26 de commande, par l'intermédiaire du cible 31 En dessous, on trouve deux entrées d'alimentation en 120 V, 60 Hz Plus bas, se trouve un bouton d'arrêt d'ur- gence Plus bas, une combinaison du bouton 20 de démarrage et du bouton 22 d'arrêt montés en série, ces deux boutons étant connectés à une borne d'entrée de démarrage en marche avant En dessous, on trouve le boutonpoussoir de marche arrière Plus bas, se trouvent un boton-poussoir d'accélération et un bou- ton-poussoir de ralentissement En dessous, on trouve trois contacts de relais qui sont tous normalement ouverts Le pre- mier d'entre eux est un contact de relaisde préarrêt En des- sous, se trouvent un contact de relais de prédémarrage norma- lement ouvert et, plus bas, un relais de contact de perte de champ normalement ouvert En dessous, se trouve un montage de trois contacts Po, SC et XTR, appelé constantes de champ Com- me on l'a indiqué précédemment, les quatre relais normalement ouverts des états de contacteur peuvent être prévus pour le contacteur principal, le contacteur de marche arrière, le con- tacteur de marche avant et le contacteur de démarrage désignés respectivement par les références Ma, Ra, Fa et Sa Ces contacts peuvent être connectés à l'unité 26 de commande aux points respectivement désignés C 2, C 4, C 3 et Ci des fonctions princi- pales de marche arrière, de marche avant etde démarrage Ces 252016 T désignations se rapportent arbitrairement aux enroulements qui peuvent être redisposés numériquement à condition que les mon- tages faits soient compatibles avec les fonctions appropriées de sortie et de commande A la partie inférieure de l'unité 26 de commande, on a représenté le câble trois fils 42 qui est connecté au transformateur haute tension 38 pour fournir les tensions VCB et VAB du réseau aux entrées de l'unité 26 de commande Au bas de cette dernière unité, se trouve le relais d'arrêt d'urgence A la partie supérieure droite, se trouvent un autre groupe d'entrées de l'unité 26 de commande En parti- culier, le cable 32 fournit à l'unité 26 de commande des in- dications concernant les courants IA, IB, IC du réseau et le courant IG de mise accidentelle à la terre Les courants du réseau sont fournis par l'intermédiaire des transformateurs 30 d'intensité et les indications relatives au courant de mise accidentelle à la terre sont transmises par l'intermédiaire du transformateur GFX de mise accidentelle à la terre Tous les transformateurs mentionnés ci-dessus constituent des entrées de l'unité 26 de commande Elles peuvent introduire des infor- mations contrôlées comme dans le cas des courants du réseau ou des informations de commande comme dans le cas des boutons de démarrage et d'arrêt Généralement, cependant, les informa- tions arrivent à l'appareil de commande depuis l'extérieur, c'est-à-dire que la circulation des informations estunidirec- tionnelle Cependant, comme on peut le voir du côté droit de l'unité 26 de commande, il y a également des contacts de re- lais de sortie qui remplissent généralement des fonctions oppo- sées à celles qui ont été décrites précédemment, c'est-à-dire que les informations circulent de l'unité 26 de commande vers un dispositif ou système extérieur Le premier de ces contacts de relais représente un montage de relais comprenant un relais normalement ouvert et un relais normalement fermé qui est ap- pelé relais de PREDEMARRAGE Le montage suivant est appelé re- lais de PREARRET Le suivant est le relais d'ALARME Le suivant est le RELAIS DE DECLENCHEMENT Le suivant est le relais TEMPO- RISE et les deux derniers du groupe de contacts sont les relais AUXILIAIRE 1 et AUXILIAIRE 2 Enfin, en dessous de ce groupe, on trouve le montage de quatre contacts de relais normalement 252016 ? il ouverts qui commandent les contacteurs du montage 10 de comman- de du moteur Dans ce cas, ils sont désignés en particulier par les références MK, RK, FK et SK respectivement pour le contac- teur principal, le contacteur de marche arrière, le contacteur de marche avant et le contacteur de démarrage Comme c'était le cas pour les montages similaires d'entrée, ces derniers représentent respectivement les désignations d'enroulements C 2, C 4, C 3 et Cl arbitrairement choisies Dans le montage par- ticulier représenté à la figure 2, seuls les contacteurs prin- cipaux Ml, M 2 et M 3 sont utilisés pour la distribution tripha- sée, Un troisième dispositif est représenté par le panneau a- vant 24 qui est connecté à l'unité 26 de commande par l'inter- médiaire du câble 28 Dans le cas de ce panneau avant 24, les informations peuvent circuler dans les deux sens, c'est-à-dire du panneau 24 vers l'unité 26 de commande et de cette dernière vers le panneau avant 24. On se reportera maintenant plus particulièrement aux figures 6 A, 6 B, 6 C, 14 D, 16 A, 16 B, 16 E et 16 F qui décrivent plus en détail les connexions entre les dispositifs d'entrée et de sortie mentionnés précédemment et les parties électroni- ques de l'unité 26 de commande D'une manière générale, on peut dire que les informations d'entrée sont fournies par l'in- termédiaire de tampons appropriés à des mémoires mortes pro- grammables électroniquement ou à des mémoires non rémanentes à accès sélectif ou à des appareils analogiques de traitement de signaux pour le traitement analogique et ensuite le traitement définitif dans des convertisseurs analogiques-numériques. * 1 -On se reportera maintenant en particulier à la figu- re 16 A sur laquelle sont indiquées de nouveau un grand nombre d'entrées précédemment décrites de l'unité 26 de commande re- présentée à la figure 2 Par exemple, une entrée d'enroulement C 2 Erepérée C 2 (DEMARRAGE) à la figure 2 J est prévue pour un tampon d'isolement BF 1 Ce dernier comprend une résistance d'entrée connectée à la cathode d'une diode Di et à l'anode d'une diode électroluminescente LED 1 Afin de simplifier l'il- lustration, la plupart des éléments de résistance représentés sur les dessins et décrits en rapport avec ces derniers, seront désignés par la référence R Un transistor photosensible PTX est connecté à une source d'alimentation de + 5 V par l'inter- médiaire d'une résistance de limitation et un élément capaci- tif CX est connecté en parallèle avec ce transistor La sortie du collecteur du phototransistor PTX est connectée à un ampli- ficateur inverseur A 1 et, de là, à l'entrée PAO d'une mémoire morte programmable électriquement EP 4 Cette dernière, qui est bien connue de l'homme de l'art, est décrite dans le "Manuel INTEL de l'utilisateur" MCS85 TM de septembre 1978, pages 543 à 552, au chapitre intitulé "Mémoire morte programmable élec- triquement avec entrée/sortie 8755 A 16, 384 bits Cette derniè- re mémoire est incluse dans la présente description à titre de référence et pour des raisons de simplicité et de commodité. Lorsque le signal C 2 d'entrée est haut, la diode électrolumi- nescente LED 1 est excitée, elle envoie ainsi de la lumière à la base du phototransistor PTX et rend ce transistor conduc- teur, provoquant ainsi une baisse de tension à l'entrée de l'amplificateur inverseur A 1 jusqu'à la valeur basse, ce qui fait passer la sortie de cet amplificateur A 1 à la valeur hau- te Il en résulte un signal MAI qui est fourni sous la forme d'une entrée à un bit de la mémoire morte programmable élec- triquement EP 4 On indiquera plus loin la manière dont l'unité 26 de commande utilise ce bit d'information, en rapport avec une description ultérieure du fonctionnement de l'unité 26 de commande De même, des signaux d'entrée C 4, C 3, C 1, DEMARRAGE/ MARCHE AVANT, MARCHE ARRIERE, EN RESERVE, ACCELERATION, RALEN- TISSEMENT, PERTE DE CHAMP, CONSTANTES DE CHAMP, PREDEMARRAGE, PREARRET, AUXILIAIRE 1 et AUXILIAIRE 2 sont fournis respective- ment aux entrées BF 2 à BF 15, les tampons BF 2 à BF 15 étant sensiblement les mêmes que le tampon BF 1 décrit précédemment. Les signaux de sortie des tampons BF 2 à BF 15 sont repérés respectivement par les désignations RAI, FAI, SAI, DEMARRAGE/ MARCHE AVANT 1, MARCHE ARRIERE 1, DEMARRAGE/MARCHE AVANT 2, ACCELERATION, RALENTISSEMENT 1, FL, CHAMP, PREDEMARRAGE 1, PREARRET 1 et AUXILIAIRES ( 2) Ces derniers signaux sont envo- yés respectivement aux entrées P Al à PA 5, PA 7, PB O à PB 5 de la mémoire morte programmable électriquement EP 4 et aux entrées P Al et PA 2 de la mémoire morte programmable électriquement EP 3. Cette dernière mémoire est sensiblement la même que la mémoire morte programmable électriquement EP 4 L'entrée de la borne PA 6 de la mémoire morte programmable électriquement EP 4 est indiquée ARRET D'URGENCE et elle sera décrite plus loin De même, les entrées PB 6 et PB 7 de la mémoire morte programmable électriquement EP 4 constituent les entrées des signaux d'ECHAN- TILLONNAGE et de DONNEES venant de l'unité 29 de détection des températures des résistances (figure 14 A) et elles seront dé- crites également en détail plus loin. On se reportera maintenant en particulier à la fi- gure 16 B qui représente la relation des sorties décrites pré- cédemment et représentées à la droite de l'unité 26 de commande (figure 2) , avec leurs tampons associés et une mémoire morte programmable électriquement EP 2 Les enroulements C 2, C 3 et C 4 sont commandés respectivement par des dispositifs identiques CD 1, CD 2 et CD 3 de commande Le dispositif CD 1 de commande d'enroulement, par exemple, comprend un transistor à effet de champ FEX dont la base est connectée à la borne de sortie PAO de la mémoire morte programmable électriquement EP 2 Cette sor- tie est repérée par la désignation MA Le collecteur du tran- sistor à effèt de champ FEX est connecté à une borne de la bobine de relais C Oi dont l'autre borne est reliée à une sour- ce d'alimentation de 12 volts + 12 VEX Une diode normale D 2 est branchée aux bornes de cette bobine, à titre de protection. Le relais REL qui est commandé par la bobine C Oi représente le relais de sortie MK de la figure 2 Le dispositif CD 4 de commande d'enroulement est sensiblement le même que les dispo- sitifs CD 1 à CD 3 de commande, excepté qu'un relais complémen- taire REL normalement fermé est également incorporé Ce der- nier relais n'est pas représenté sur le schéma de la figure 2 mais il a été ajouté afin de montrer la souplesse d'emploi du système Lorsque le transistor à effet de champ FEX est rendu conducteur, la bobine de relais C Oi reçoit une alimentation suffisante pour fermer le contact du relais REL; bien entendu, en ce qui concerne le dispositif CD 4 de commande d'enroulement, le relais REL est fermé tandis que le relais REL est ouvert. Les dispositifs CD 1 à CD 4 de commande d'enroulement sont con- nectés aux bornes PAO, PA 4, PA 2 et PA 6 de la mémoire morte programmable électriquement EP 2 et leurs entrées sont désignées z 0167 respectivement par MA, FA, RA et SA La figure 16 B représente également, sous forme de blocs de fonctionnement, des relais de sortie OR 1 à OR 7 Chacun de ces derniers relais se présente sous la même forme que le dispositif CD 4 de commande d'enrou- lement décrit précédemment Les sorties des relais de sortie ORI à OR 7 sont respectivement les suivantes: PREDEMARRAGE, PREARRET, ALARME, RELAIS DE DECLENCHEMENT, RELAIS TEMPORISE, AUXILIAIRE 1 et AUXILIAIRE 2 Les entrées de ces relais ORI à OR 7 sont connectées aux bornes PBO à PB 7 de la mémoire mor- te programmable électriquement EP 2 dans l'ordre respectif sui- vant; PB 0, PB 1, PB 2, PB 3, PB 5, PB 6 et PB 7 La figure 16 B re- présente également une mémoiremorte programmable électriquement E Pl qui est, cette fois-ci, équipée d'une sortie en réserve, c'est-à-dire qui n'accomplit aucune fonction mais est disponi- ble pour augmenter la capacité de sortie de l'unité 26 de com- mande Les mémoires mortes programmables électriquement E Pl et EP 2 sont sensiblement les mêmes que les mémoires mortes pro- grammables électriquement EP 3 et EP 4 décrites en rapport avec la figure 16 La borne PB 4 de la mémoire morte programmable électriquement EP 2 fournit une sortie E qui peut être utilisée dans la partie ARRET D'URGENCE de l'unité 26 de commande qui sera décrite avec plus de détails en rapport avec la figure 16 D. On se reportera de nouveau à la figure 16 A On peut voir que le signal d'entrée ARRET D'URGENCE est transmis à un tampon BF 16 qui est identique aux tampons BF 1 et BF 15 décrits précédemment Ce signal est transmis à un deuxième amplifica- teur inverseur A 2 et de la sortie de ce dernier il est envoyé à l'entrée ARRET D'URGENCE de l'unité 26 de commande comme on le décrira plus loin en rapport avec la figure 16 D Ce dernier signal est appelé signal d'ARRET D'URGENCE. On se reportera maintenant à la figure 16 E pour la description des entrées analogiques des courants IA, IB, IC et IG transportés par le câble 32 jusqu'à l'unité 26 de com- mande Chacun de ces courants est appliqué à un transformateur d'entrée et, de là, à un processeur Afin de simplifier l'il- lustration, on ne décrira en détail que le processeur PRO 1, é- tant entendu que les processeurs PRO 2 et PRO 3 sont identiques 252 '0167 au processeur PRO 1 Le montage du transformateur d'entrée IT 1 est évident et on ne le décrira pas davantage Le processeur PRO 1 comprend des résistances R 1 et R 2 connectées ensemble à l'une de leurs extrémités L'autre borne de la résistance R 2 est connectée à un côté d'un élément capacitif Ci, tandis que l'autre borne de la résistance Ri est connectée à l'autre côté de l'élément capacitif Cl et à la terre La jonction de la ré- sistance R 2 et de l'élément capacitif C 1 est connectée à une résistance R 4 et à une borne d'entrée d'un étage suiveur FL 1. L'autre borne de la résistance R 4 est connectée à une borne d'une résistance R 5 et à la borne d'entrée négative d'un ampli- ficateur inverseur A 3 La borne positive de ce dernier amplifi- cateur est mise à la terre L'autre borne de l'étage suiveur FL 1 est reliée à la terre par l'intermédiaire d'une résistance R 6, et à l'anode d'une diode D 3 dont la cathode est connectée à la sortie de l'étage suiveur FL 1, à l'anode d'une diode D 4 et à une borne d'une résistance R 12 La sortie de l'amplifica- teur inverseur A 3 est connectée à l'autre borne de la résis- tance R 5 et à une borne de la résistance R 14 La cathode de la diode D 4 est reliée à l'anode de la diode D 3 et à une borne d'une résistance R 13 L'autre borne de la résistance R 12 est connectée à la cathode d'une diode D 5 et à une borne d'une ré- sistance Rll dont l'autre borne est reliée à une borne d'en- trée d'un comparateur CO 1 et à une borne d'une résistance R 10. L'autre borne de la résistance R 10 est connectée à l'anode de la diode D 5 et à la terre L'autre borne d'entrée du compara- teur CO 1 est connectée à une borne d'une résistance R 9 et à une borne d'une résistance R 8 L'autre borne de la résistance R 9 est mise à la terre, tandis que l'autre borne de la résis- tance R 8 est connectée à une borne de la résistance R 7, à la sortie du comparateur CO 1, à la borne d'entrée de multiplexa- ge d'un multiplexeur m X 1 et à la borne d'entrée d'une bascule DFF 1 de données Les bornes de commande SH de la bascule DFF 1 de données et du multiplexeur M Xl sont connectées à une ligne d'échantillonnage et de maintien Une entrée du multiplexeur MX 1 est connectée à l'autre borne de la résistance R 13 et l'au- tre entrée du multiplexeur MX 1 est reliée à l'autre borne de la résistance R 14 La bascule DFF 1 de données et le multiple- 252016 ? xeur sont tous deux mis à la terre par des bornes appropriées. La sortie des données du multiplexeur MXI est connectée à une borne de l'élément capacitif CP et à une borne d'entrée d'un amplificateur A 4 de réglage de gamme L'autre borne d'entrée de ce dernier amplificateur est connectée à la jonction com- mune des résistances R 15 et R 16 L'autre borne de la résistan- ce R 15 est reliée à la sortie de l'amplificateur A 4 de réglage de gamme L'autre borne de la résistance R 16 est connectée au collecteur d'un transistor à effet de champ FEX 2 dont l'émet- teur est relié à la terre La base de ce transistor à effet de cnamp FEX 2 est reliée à une résistance 17 mise à la terre et à la borne d'entrée PA 5 du contrôleur programmable EP 5 La sortie SGN de la bascule DFF 1 de données est connectée à la borne PAO du contrôleur EP 5 La sortie de l'amplificateur A 4 de réglage de gamme est connectée à une entrée du multiplexeur MX 2 comme le représente la figure 16 G Les sorties des proces- seurs PRO 2 et PRO 3 correspondant à l'amplificateur de réglage de gamme, pour les courants IB et IC, sont connectées respec- tivement aux bornes d'entrée des multiplexeurs MX 3 et MX 4 re- présentés à la figure 16 G De même, les signaux de sortie SGN des bascules DFF 1 de données des processeurs PRO 2 et PRO 3 sont envoyés respectivement aux bornes P Al et PA 2 de la mémoire mor- te programmable EP 5 Un signal d'échantillonnage et de maintien est envoyé à chacun des processeurs PRO 2 et PRO 3 en SH On se reportera de nouveau au transformateur d'entrée IT 1 et au pro- cesseur PRO 1 Lorsque le courant instantané IA est envoyé au transformateur d'entrée ITJ, sa valeur est réduite à un niveau exploitable et ce courant réduit est envoyé ensuite au proces- seur PR Ol o la résistance RI le convertit en une tension qui est proportionnelle à ce courant La combinaison des éléments R 2 et CI constitue un filtre anti-parasites Le signal est en- voyé ensuite simultanément à l'amplificateur inverseur A 3 et à l'étage suiveur FL 1 Les signaux de sortie de l'étage suiveur et de l'amplificateur inverseur sont identiques mais déphasés de 1800 Ces deux signaux sont envoyés respectivement, par l'intermédiaire des résistances R 13 et R 14, aux entrées du mul- tiplexeur MX 1 o ils sont disponibles pour l'échantillonnage. Le signal de sortie de l'étage suiveur est envoyé également au comparateur C Ol Le signal de sortie de ce comparateur est un signal numérique qui indique si le signal de sortie de l'étage suiveur FL 1 est positif ou négatif par rapport au signal de sor- tie de l'amplificateur inverseur Ce signal de sortie à deux états venant du comparateur CO 1 est envoyé à l'entrée de la bas- cule DFF 1 de données Si le signal de sortie de l'étage suiveur FL 1 estpositif, ce qui indiqueque le courant d'entrée IA est positif, la sortie du comparateur CO 1 sera égale à zéro car la valeur de la tension entre les résistances R 8 et R 9 est délibé- rément rendue très voisine de zéro Si la sortie du comparateur CO 1 est basse, la sortie de la bascule DFF 1 de données sera é- galement basse ou voisine de zéro, ce qui indique un courant positif IA D'autre part, si le courant IA se trouve dans la partie négative de sa période, la sortie de l'étage suiveur FL 1 sera négative et, en conséquence, la sortie du comparateur C Oi sera haute et rendra haute la sortie de la bascule de don- nées Un signal haut ou numérique à la sortie de la bascule DFF 1 de données indique un courant d'entrée négatif IA La bascule DFF 1 de données et le multiplexeur MX 1 sont échantillon- nés simultanément au moyen du signal d'entrée d'échantillonna- ge et de maintien en SH Les deux sorties sont échantillonnées simultanément La bascule de données indique le signe du cou- rant d'entrée, tandis que la sortie du multiplexeur donne son intensité au moment de l'échantillonnage La sortie du multi- plexeur i$X 1 est maintenue fixe pendant une courte période de temps par l'action coordonnée du condensateur CP et de l'impé- dance d'entrée de l'amplificateur A 4 En outre, l'autre borne d'entrée de l'amplificateur A 4 est connectée aux résistances R 15 et R 16, ainsi qu'au transistor à effet de champ FEX 2 de manière telle que le gain de cet amplificateur peut être mul- tiplié par un ou par quatre Si le signal appliqué à la base du transistor à effet de champ FEX 2 est bas, le gain de l'am- plificateur A 4 sera multiplié par quatre Si, d'autre part, le signal appliqué à la base du transistor FEX 2 est haut, le gain de l'amplificateur A 4 sera multiplié par un La fonction essen- tielle du microprocesseur (qui n'a pas encore-été décrit) est de détecter la grandeur totale du signal de sortie de l'ampli- ficateur A 4 au tout premier stade du cycle d'échantillonnage "- 2520167 et de maintien, et de redresser le gain de l'amplificateur A 4 par l'intermédiaire d'un signal de sortie de la mémoire morte programmable électriquement EP 5 pour le multiplier par quatre ou par un en fonction des conditions appropriées de réglage de gamme Le signal de sortie du comparateur C 01 est appliqué à la borne de commande de multiplexage du multiplexeur MX 1, de sorte que l'entrée de la résistance R 13 est lue lorsque le courant IA est positif tandis que l'entrée de la résistance R 14 est lue lorsque le courant est négatif Ceci permet de ne fournir que des courants de sortie positifs à la sortie des données DA du multiplexeur MX 1 par rapport à la sortie du comparateur CO 1 Ce signal est un signal de niveau fourni aux convertisseurs analogiques-numériques précédemment décrits de la figure 16 G Il est cependant relativement facile de voir qu'on peut régler et agir sur les sorties des processeurs PRO 2 et PRO 3 des courants respectifs IB et IC Au cours d'un cycle prédéterminé d'échantillonnage, tous les courants de sortie IA, IB et IC des amplificateurs A 4 de réglage de gamme des proces- seurs PRO 1, PRO 2 et PRO 3 sont envoyés respectivement aux mul- tiplexeurs MX 2, MX 3 et MX 4 des convertisseurs analogiques-numé- riques AD 1, AD 2 et AD 3 de la figure 16 G Ceci s'effectue à la fréquence d'un demi-cycle pour les courants d'entrée IA, IB et IC de sorte que l'amplitude des demi-cycles positifs et l'ampli- tude des demi-cycles négatifs sont lues et introduites séquen- tiellement dans les convertisseurs analogiques-numériques En ce qui concerne le courant IG, c'est-à-dire le courant de mise accidentelle à la terre, on doit bien noter qu'on a prévu un transformateur d'entrée IT 4 analogue au transformateur d'entrée IT 1 En outre, on a prévu un détecteur PD de crête qui utilise plusieurs éléments de circuit et montages décrits en rapport avec le processeur PRO 1 Dans ce cas, le réglage de gamme et la détection de la polarité ne sont pas nécessaires En consé- quence, on utilise un circuit sim plifié La résistance Ri qui convertit le courant en tension est utilisée ainsi que le ré- seau anti-parasites R 2-Cl L'étage suiveur FL 1 fonctionne de manière analogue à l'étage suiveur FL 1 du processeur PRO 1. L'élément capacitif CP' est utilisé pour écarter de l'étage suiveur FLI la crête du signal de sortie Ce signal est appli- qué à la borne d'entrée inférieure du multiplexeur MX 4, comme le représente la figure 16 G. On se reportera maintenant plus particulièrement à la figure 16 F qui représente un réseau analogique de détection de tension et de traitement En particulier, les tensions VCB et VAB sont fournies par l'intermédiaire du câble 42, comme le représente le mieux la figure 2, à l'unité 26 de commande La tension VCB est appliquée aux bornes d'entrée d'un réseau trans- formateur de tension VT 1 tandis que la tension VAB est appli- quée, par l'intermédiaire de bornes d'entrée appropriées, à un réseau indentique transformateur de tension VT 2 Les réseaux transformateurs de tension VT 1 et VT 2 fournissent des tensions de prise centrale aux processeurs PRO 4 et PRO 5 respectivement. En ce qui concerne le processeur PRO 4, les parties de même ré- férence que celles du processeur PR Ol sont similaires à ces parties Le fonctionnement est sensiblement le même que celui qui a été décrit en rapport avec le processeur PRO 1 Des cir- cuits N 52 et N 53 d'antiparasitage sont prévus là o il n'y en avait pas en ce qui concerne le processeur PRO 1 En outre, la résistance Rl qui convertit le courant en tension n'est pas nécessaire car la tension est déjà présente De même, l'étage suiveur FL 1 n'est pas nécessaire car le montage à prise centra- le du transformateur de tension VT 1, par exemple, fournit au multiplexeur MX 1 des tensions orientées de manière appropriée. Par ailleurs, aucun réglage de gamme n'est nécessaire ni sou- haitable dans ce cas et, en conséquence, l'amplificateur A 4 ', qui coopère avec l'élément capacitif CP pour maintenir le si- gnal fourni à la sortie des données du multiplexeur, ne possè- de aucun réglage de gamme De nouveau, le signe de la polarité du signal de tension d'entrée est fourni à la sortie SGN du processeur PRO 4 tandis que le signal de sortie des données ou signal de sortie d'amplitude est un signal de niveau fourni à la borne de sortie DA du processeur PRO 4 Le transformateur de tension VT 2 coopère avec le processeur PRO 5 de manière identi- que. On se reportera de nouveau aux figures 16 E, 16 F et 16 G conjointement On peut voir que le signe des courants IA, IB, IC et des tensions VCB et VAB est fourni aux bornes PAO à 2520 16 ? PA 4 de la mémoire morte programmable électriquement EP 5 L'am- plitude de la tension VCB est fournie sous la forme de deuxième signal d'entrée du multiplexeur MX 3 tandis que l'amplitude de la tension VAB est fournie sous la forme de deuxième signal d'entrée du multiplexeur MX 2 On peut voir que quatre cycles différents de lecture sont nécessaires pour rassembler toutes les données nécessaires à la conversion analogiquenumérique complète d'une période entière de courant et de tension d'en- trée Pendant la première lecture, tous les courants positifs d'entrée IA, IB et IC sont envoyés aux convertisseurs analo- giques-numériques MX 2 à MX 4 Pendant la deuxième lecture, les tensions positives associées VAB et VCB, ainsi que le niveau d'intensité du courant IG de mise accidentelle à la terre, sont envoyées aux convertisseurs analogiques-numériques MX 2 à MX 4. Au cours de la troisième lecture, toutes les valeurs négatives des courants IA, IB et IC sont envoyées aux convertisseurs ana- logiques-numériques MX 2 à MX 4 et, pendant la dernière lecture, les valeurs correspondantes des tensions négatives VAB, VCB, ainsi que le niveau d'intensité du courant IG de mise acciden- telle à la terre, sont envoyées aux convertisseurs analogiques- numériques MX 2 à MX 4. On se reportera maintenant aux figures 6 A, 6 B, 6 C, 16 E, 16 F et 16 H, ainsi qu'à la figure 5, qui représentent les relations entre le panneau avant 24 et les divers éléments mon- tés dans l'unité 26 de commande Un interrupteur SW 1 est con- necté, d'un côté, à la terre et, de l'autre côté, à une ligne appropriée du câble 28 et à une borne d'une résistance R dont l'autre borne est connectée à une source d'alimentation de cinq volts Cette ligne du câble 28 est reliée à la borne PB 7 de la mémoire morte programmable électriquement EP 5 Lorsque l'inter- rupteur SI est ouvert, la ligne mentionnée ci-dessus se trouve sous une tension de cinq volts par rapport à la terre, ce qui constitue un "un" numérique Lorsque l'interrupteur SW 1 est fermé, la ligne est sensiblement mise à la terre, ce qui cons- titue un "zéro" numérique Par conséquent, il existe un "un' numérique ou un 'zéro" numérique à la borne PB 7 selon que l'in- terrupteur SW 1 est ouvert ou fermé La mémoire morte programma- ble électriquement EP 5 coopère alors avec le microprocesseur et d'autres parties de l'unité 26 de commande pour utiliser ces données dans des buts et d'une manière que l'on décrira ci-après Des interrupteurs SW 2 à SW 7 sont connectés par des lignes du cable 28 aux bornes PB 5, PB 1, PB 4, PB 3, PB 2 et PB O de la mémoire morte programmable électriquement EP 5 On doit bien noter que l'interrupteur SW 7 est un interrupteur unipo- laire à deux directions qui peut être placé dans la position de MARCHE ou dans la position de PROGRAMME En ce qui concerne la figure 5, les légendes suivantes sont indiquées en blanc sur l'exemple effectif de réalisation de la présente invention: "CYCLE", "PAS", "MARCHE", "VALEURS A", "VALEURS B" et "VALEURS C" D'autre part, les légendes suivantes sont imprimées en bleu sur les exemples effectifs de réalisation: "DECLENCHEMENT", "ALARME", "TEMPS", "PROGRAMME", "PAS", "SELECTION", et "REGLA- GE" En outre, les légendes "FONCTION", "DECLENCHEMENT", "ALAR- ME" et "REENCLENCHEMENT", sont également imprimées en blanc. Si l'interrupteur SW 7 d'accès à deux positions "MARCHE" ou "PROGRAMME" commandé par clavier est placé dans la position "MARCHE", la lecture réelle des paramètres électriques tels que la tension, l'intensité, etc peut être affichée pour con- trôle Cependant, les points de consigne ne peuvent être modi- fiés à moins que l'interrupteur SW 7 commandé par clavier, men- tionné ci-dessus, ne soit déplacé dans la position "PROGRAMME". Si un état "ALARME" ou "DECLENCHEMENT" s'établit pendant que l'interrupteur SW 7 est placé dans la position "MARCHE", les fonctions de contrôle sont électriquement acquises au préala- ble et l'affichage (FONCTION) indique qu'une ALARME ou un DE- CLENCHEMENT s'est produit; en outre, le voyant 46 d'alarme clignote Si l'interrupteur SW 7 commandé par clavier se trouve dans la position "PROGRAMME", le moteur ne peut pas démarrer. D'autre part, si le moteur tourne et si l'interrupteur comman- dé par clavier est placé dans la position "PROGRAMME", la pro- grammation décrite ci-après n'aura aucun effet jusqu'à ce qu'un arrêt se produise Le bouton-poussoir "PAS" modifiera la fonc- tion affichée par la sortie ou dispositif d'affichage appro- prié et la maintiendra jusqu'à ce que le bouton-poussoir "PAS" soit manoeuvré à nouveau Lorsque la fonction appropriée appa- raltra sur le dispositif d'affichage "FONCTION", des valeurs " 2520167 apparaîtront également sur les dispositifs d'affichage "A", "B" et "C" et resteront affichées jusqu'à ce que le bouton- poussoir "PAS" soit manoeuvré à nouveau Si l'interrupteur SW 7 se trouve dans la position "MARCHE", les valeurs numéri- ques indiquées par les dispositifs d'affichage "A", "B" et "C" sont des lectures réelles de la fonction en question Si, en même temps, le bouton SW 2 "POINTS DE CONSIGNE" est manoeuvré, les valeurs indiquées pour n'importe quelle fonction par les dispositifs d'affichage "A", "B" et "C" seront les valeurs de "DECLENCHEMENT", "ALARME" et "TEMPS" introduites préalablement par un opérateur Si le bouton-poussoir SW 5 "CYCLE" est ma- noeuvré, queleque soit l'indication du dispositif d'affichage "FONCTION", les valeurs indiquées en "A", "B" et "C" se répè- teront dans tout l'ensemble des fonctions possibles pour cha- * que valeur contrôlée si l'interrupteur SW 2 "POINTS DE CONSIGNE" n'a pas été manoeuvré, ou les valeurs prédéterminées "DECLEN- CHEMENT", "ALARME", "TEMPS" seront affichées si l'interrupteur SW 2 "POINTS DE CONSIGNE" a été manoeuvré Si l'interrupteur SW 7 est placé dans la position "PROGRAMME", la manoeuvre de l'interrupteur SW 5 provoquera alors une sélection des valeurs dans le dispositif d'affichage "DECLENCHEMENT", "ALARME" ou "TE-PS" en vue d'un réglage par la manipulation appropriée de l'interrupteur élévateur SW 3 ou de l'interrupteur abaisseur SW 6 L'utilisation de l'interrupteur élévateur SW 3 provoquera une progression prédéterminée vers le haut de la valeur affi- chée par le dispositif d'affichage "DECLENCHEMENT", "ALARME" ou "TEMPS" Inversement, l'utilisation de l'interrupteur abais- seur SW 6 dans les mêmes conditions provoquera une progression prédéterminée de la même fonction vers le bas On peut donc voir que les boutons-poussoirs de "REGLAGE" vers le haut et vers le bas permettent de modifier le programme précédemment introduit dans l'unité 26 de commande On doit manoeuvrer le bouton-poussoir de "REENCLENCH Ei ENT" pour réenclencher l'unité et éteindre le voyant 44 de "DECLENCHEMENT" D'autre part, le voyant 46 d' "ALARME" s'éteint si une valeur de fonction tombe en dessous d'un niveau d'alarme On peut donc voir que le pan- neau avant 24 remplit deux fonctions distinctes: une fonction de programmation et une fonction de Contrôle Lorsque l'inter- 252016 ? rupteur SW 7 se trouve dans la position "MARCHE", c'est princi- palement une fonction de contrôle qui est remplie Cependant, si l'interrupteur est placé dans la position "PROGRAMME", c'est une fonction de programmation qui est alors remplie par l'uti- lisation des boutons-poussoirs de réglage, SW 3 pour le réglage vers le "HAUT" et SW 6 pour le réglage vers le "BAS". On se reportera plus précisément aux figures 6 A, 6 B et 16 H qui représentent les relations des divers voyants et dispositifs d'affichage avec une mémoire non rémanente à ac- cès sélectif VR 2 Diverses bornes d'entrée et de sortie de cette mémoire à accès sélectif VR 2 sont connectées aux dispo- sitifs d'affichage ou aux voyants du panneau avant 24 Par e- xemple, les bornes PAO à PA 6 de la mémoire VR 2 sont connectées aux bornes DO à D 6 de chacun des sept dispositifs d'affichage RO 1 à R 07 du panneau avant 24 Dès que l'information a été mé- morisée séquentiellement dans chacun de ces dispositifs, elle est affichée de manière continue La mémorisation de l'infor- mation dans les dispositifs d'affichage s'effectue par la sé- lection séquentielle d'une borne d'habilitation sur pastille CE pour n'importe lequel des dispositifs Ro 1 à R 07 et, ensuite, par la commande numérique des bornes Ai à AO des mêmes dispo- sitifs afin d'alimenter l'une des quatre lampes qu'ils con- tiennent En conséquence, l'alimentation des circuits de lam- pes se fait en série mais les dispositifs d'affichage fonction- nent en parallèle Les bornes d'habilitation sur pastille sont sélectionnées par l'intermédiaire des bornes PBO à PB 6 de la mémoire à accès sélectif VR 2 En outre, les données sont intro- duites dans les dispositifs RO 1 à R 07 lorsque la borne PA 7 de la mémoire VR 2 est alimentée Cette borne est une borne blan- che désignée par la référence W En ce qui concerne les dispo- sitifs 44 à 52 à diodes électroluminescentes, on doit noter qu'ils sont au nombre de cinq Les dispositifs 44, 46, 48, 50 et 52 à diodes électroluminescentes sont connectés, à une ex- trémité, à une source d'alimentation de cinq volts par l'in-. termédiaire d'une résistance R et, à l'autre extrémité, à un circuit LD de commande des lampes Des résistance chutrices appropriées R sont connectées par le câble 28 aux bornes ap- propriées de la mémoire à accès sélectif VR 2 La diode élec- Z 0167 trolu 1 inescente 44 est connectée à la borne de sorti e FC 4 La diode élec- troliuminescente 46 est connectée à la borne de sorti e FC 3 La diode élec- troluminescente 48 est connectée à la borne de sort e FC 2 La diode élec- troliinescente 50 est connectée à la borne de sorti e PC 1 et la diode é- lectrolminescente 52 est connectée à la borne de sortie PCO la mémoire à accès sélectif VR 2 est du type décrit dans le "Manuel INTEL de l'utili- sateur# aux pages 517 à 530 et elle est du genre particulier désigné par la référence " 8155 " En conséquence, cette partie du manuel ITL, conne on l'a décrit précédennmment, est incorporée à la pré- sente description à titre de référence. Les fonctions réelles qui doivent Otrecontr 8 lées par l'intermé- diaire du pannmeau avant 24 sont énumérées ci-dessoul au tableau I, les valeurs de "A", "B" et "C" étant alignées dans les c olonnes appropriées. TABLEAU I 4 MESURES A B C Tension de ligne x x x Intensité du moteur A x x x Intensité du moteur % x x x Courant de mise accidentelle à la terre A x Température des enroulements C x Température des paliers du moteur C x x Température des paliers en charge C x x Kilowatts x lilovars x Facteur de puissance % x Fréquence x Kilowatts-heures x Temps de marche x Opérations Comptage x TABLEAU II POINTS DE CONSIGNES ou VALEURS PROGRAMMABLES DECLENCH Ei ENT ALARME TEMPS/VALEUR Température des enroulements x x Température des paliers du moteur x x Température des paliers en charge x x Courant de mise accidentelle à la terre x x x Surintensité instantanée x Courant à rotor bloqué x x Longue accélération x x Serrage x x Sous-charge Démarrage x Sous-charge Marche x x Déclenchement limite x Surtension x x Sous-tension x x Relais temporisé 1 x Relais temporisé 2 x Relais temporisé 3 x Séquence incomplète x Anti-rotation marche arrière x Anti-recyclage x Nombre/heures démarrage x x Temps de sous-tension x Coupure/déséquilibre de phase x x Courant pleine charge A x Rapport C T x Rapport P T x Classe de démarreur x x Un examen plus approfondi de l'unité 26 de commande, particu- lièrement en rapport avec les figures 16 C, D, G et H révèlera d'autres détails de construction et de fonctionnement de '1 unité centrale 26 de traitement Par exemple, on a prévu un microprocesseur MP qui est, dans un exemple préféré de réalisation de la présente invention, du type indi- qué aux pages 5-1 à 5-16 du "Manuel INTEL MCS-85 TM de l'utilisateur" men- tionné ci-dessus et incorporé à la présente description à titre de réfé- rence et pour la facilité et la clarté de la description Les bornes ADO z O 167 à AD 7 représentent le transfert d'adresses et de données de points qui ont huit bits de largeur Elles sont repérées d'une manière générale par le symbole A On doit bien noter que ces bornes sont connectées à des bornes analogues des mémoires mortes programmables électriquement E Pl à EP 5, des mémoires non rémanentes à accès sélectif VR 1 et VR 2, et de trois convertis- seurs analogiques-numériques AD 1, AD 2 et AD 3, respectivement aux bornes DOO à DB 7 Ces bornes sont utilisées pour adresser des implantations dans les divers appareils mentionnés et transférer des données entre ces ap- pareils On doit bien noter que les bornes A 8, A 9 et A 10, désignées con- jointem Set par le symbole B, sont connectées aux cinq mémoires mortes pro- grammables électriquement E Pl à EP 5 décrites précédemment, pour un adres- sage ultérieur de ces appareils Les bornes IO/M, ALE et RST OUT sont dé- signées par le signal de référence C et elles sont également connectées à des emplacements similaires sur les cinq mémoires mortes programmables é- lectriquement, décrites précédemment, ainsi qu'à des emplacements similai- res sur les mémoires non rémanentes à accès sélectif VR 1 et VR 2 Les bor- nes RD et WR sont désignées collectivement par le symbole D et elles sont connectées aux mémoires mortes programmables électriquement et aux mémoi- res non rémanentes à accès sélectif mentionnées précédemment Les bornes All à A 14 sont raccordées respectivement à deux décodeurs d'adresse DE 1 et DE 2 Les bornes All, A 12 et A 13 du microprocesseur HP sont connectées aux bornes AD, A 1 et A 2 de ces deux décodeurs DE 1 et DE 2, tandis que les bornes A 14 et A 15 du microprocesseur HP sont connectées respectivement aux bornes E 2 et E 1 du décodeur DE 1 et aux bornes E 3 et E 1 du décodeur DE 2 Les bornes de sortie O à 7 du décodeur DE 1 sont désignées respectivement par les sym- boles CSO à C 55, PORT 30-1 et PORT 30-2 et elles sont connectées respec- tivement aux appareils EP 2, EP 4, EP 5, EP 1, VR 1, VR 2, AD 1 et AD 2 afin de permettre la sélection de l'un quelconque de ces appareils en vue de son utilisation fonctionnelle par le microprocesseur MP Les bornes de sortie O et 1 du décodeur DE 2 sont désignées respectivement par les symboles PORT -3 et CE 2 et elles sont connectées respectivement à l'appareil AD 3 et à l'appareil EP 3 (signal CE 2) Aux bornes X 1 et X 2 du microprocesseur est connecté un cristal de 60 m Hz qui fournit une sortie de 3 m Hz à la borne de SOTIE D'In ULSINCUS D'HORLOGE A gauche du microprocesseur MP sont re- présentées trois bornes désignées RST, REEIELEWCHEMENT et INTERRUITIMC. Toutes les fonctions du microprocesseur MP sont décrites dans le "Manuel INTEL" mentionné précédemment Trois convertisseurs analogiques-numéri- ques désignés respectivement par les références AD 1, AD 2 et AD 3 sont 252016 Y représentés Chacun de ces appareils est connecté respectivement à un mul- tiplexeur MX 2, MX 3 et MX 4, par l'intermédiaire des bornes d'ent'rée VIN + des convertisseurs analogiques-numériques respectifs Les multiplexeurs sont connectés comme on l'a décrit précédemment et la sélection multiplex est commandée par l'intermédiaire de la borne de sortie PC 3 de la mémoire non rémanente à accès sélectif VR 1 de la figure 16 H De m 8 me, le signal d'échantillonnage et de maintien également utilisé en liaison avec les bor- nes d'entrée SE des appareils de la figure 16 E, est créé à la borne de sortie PC 4 de la mémoire VR 1 de la figure 16 H Les bornes supérieures d'en- trée des multiplexeurs MX 2, MX 3 et MX 4 concernent respectivement les cou- rants IA, IB et IC comme on l'a décrit précédemment Les bornes inférieu- res d'entrée des mêmes multiplexeurs concernent respectivement les ten- sions VAB, VAC et le courant IG de mise accidentelle à la terre De la manière décrite précédemment, ces derniers signaux sont envoyés aux con- vertisseurs analogiques-numériques appropriés od les niveaux représenta- tifs sont convertis dans chaque cas, aux bornes DBO à DB 7, en valeurs nu- mériques qui sont envoyées ensuite au microprocesseur MP et à d'autres adresses appropriées de mémoire avec traitement approprié intermédiaire. Les divers convertisseurs analogiques-numériques AD 1 à AD 3 sont sélection- nés au moyen des signaux respectifs PORT 30-1, PORT 30-2 et PORT 40-3 pré- cèdemment décrits, et au moyen des signaux de lecture et d'écriture dési- gnés par le symbole D en ce qui concerne le multiplexeur MP de la figure 16 C Les convertisseurs analogiques-numériques fournissent donc la fonc- tion évaluable de conversion des signaux analogiques qui sont introduits dans l'unité 26 de commande de la figure 2 ( les signaux représentant les courants IA, IB, IC et IG et les signaux représentant les tensions VCB et VAB), en valeurs numériques en vue de leur utilisation appropriée En ce qui concerne l'appareil VR 2, on doit rappeler qu'il est connecté à des en- droits appropriés du panneau avant (voir figure 6 A et 6 B) Les bornes de sortie DO à D 7 de la mémoire morte rémanente NVR sont connectéesaux bornes PAO à PA 7 de l'appareil VR 1 De même, les bornes AO à A 5 de l'appareil NVR sont connectées aux bornes PBO à PB 5 de l'appareil VR 1 Enfin, les bornes Cl, C 2 et CLI de l'appareil NVR sont connectées aux bornes PB 6, PB 7 et PCO de l'appareil VR 1 Les bornes PC 1 et PC 2 de l'appareil VR 1 sont connectées aux bornes AO et A 1 des dispositifs RO 1 à R 07 de la figure 6 B afin de sélectionner lequel des quatre voyants lumineux de ces derniers appareils doit être chargé des données dans chaque cas I La borne désignée T/SORT Ie/ de l'appareil VR 1 est connectée à la borne T/ENTREE de l'appareil VR 2 et A la borne d'entrée RST 7 5 précédemment décrite du microprocesseur HP Le signal T/SORTI Ev de l'appareil VR 1 envoie une impulsion à la borne T/EN Tr EE et à la borne RST 7 5 mentionnées ci-dessus du microprocesseur HP afin d'initier un cycle de 5,56 ms dans le microprocesseur. Le signal de sortie d'horloge de 3 mégahertz du microprocesseur HP est envoyé aux bornes d'entrée d'horloge des mémoires mortes program- rables électriquement E Pl à EP 5 et à un compteur diviseur par 8, désigné par le symbole DV, d'o il est envoyé aux bornes d'entrée d'horloge des convertisseurs analogiques-numériques AD 1 à AD 3 pour que ceux-ci échantil- lonnent à une fréquence plus faible les données d'entrée venant des mul- tiplexeurs MX 2 à HX 4 décrits précédemment D'une manière générale, la fré- quence est telle que tous les paramètres appropriés sont échantillonnés et numérisés trois fois par cycle à l'intérieur d'un bloc à cycle de base de 12 lignes Le signal de division par huit, mentionné ci-dessus, est envoyé également à la borne T/ENTREE de l'appareil VR 1 pour y Etre utilisé aux bornes PC 3 et PC 4 décrites précédemment afin de déterminer la fréquence d'échantillonnage et de maintien et la vitesse de multiplexage pour les appareils de la figure 16 F et les multiplexeurs de la figure 16 G. On se reportera de nouveau à la figure 16 D qui représente divers circuits: MISE EN CIRCUIT REENCLENEHEMENT, SECOURITE et ARRET D'UR- GENCE, la borne de sortie de la porte NON-ET NA 1 étant connectée à la bor- ne d'entrée RST 1 de la bascule FF 1 et à la borne d'entrée RST 2 de la bas- cule FF 2 La borne de sortie Ql de la bascule F 1 est désignée par le sym- bole ESO Elle est connectée à la borne d'entrée PA 6 de la mémoire morte Z 5 programmable électriquement EP 4 de la figure 16 A La borne de sortie Q 2 de la bascule FF 2 est connectée au transistor à effet de champ FEX 3 Une extrémité d'une bobine COES de relais est connectée en un point approprié du transistor à effet de champ FEX 3, et l'autre extrémité de cette bobine est reliée à une source d'alimentation-de 12 volts 12 VEX Cette dernière bobine de relais est protégée par une diode appropriée et elle commande le RELAIS D'ARRET D'URGENCE représenté également à la figure 2 Le signal E est envoyé à une borne d'entrée de-la porte NON-ET NA 1 et le signal d'ARRET D'URGENCE est appliqué à l'autre borne d'entrée de cette porte. Le signal de RENCLENCEEMENT est transmis à une borne d'entrée de la por- te NMN-ET NA 2 et le signal de DECLENCHEMENT-REENCLENCHEMENT est transmis à l'autre borne d'entrée de cette porte Le signal E vient de la borne EB 4 de la mémoire morte programmable électriquement EP 2 de la figure 16 B. Le signal d'ARRET D'URGENCE vient de l'amplificateur de sortie A 2 de la figure 16 A Lorsque toutes les entrées E, ARRET D'URGENCE, REENCLENCHEMENT et DECLEE NT-REENCLENCHEMENT passeront d'une valeur numérique haute à une valeur numérique basse, ce qui indique la nécessité d'une excitation dlu RELAIS D'ARRET D'URGENCE, un "UN" numérique apparaîtra aux bornes de -5 sortie des portes NON-ET NA 1 ou NA 2 L'un ou l'autre de ces signaux, ou les deux, provoqueront le passage de la borne de sortie Q 2 de la bascule FF 2 à l'état haut, amenant le transistor à effet de champ FEX 3 à l'état bas et excitant ainsi la bobine COE Sce qui provoque la fermeture appro- priée du contact du RELAIS D'ARRET D'URGENCE En outre, la présence d'un signal qui passe de l'état zéro à l'état haut à la sortie de la porte NON- ET NA 2 provoquera le passage de la sortie QI de la bascule FF 1 à l'état haut, amenant ainsi le signal de sortie ESO à l'état haut Réciproquement, la présence d'un état haut à la sortie de la porte NON-ET NA 1 provoquera le passage de la borne de réenclenchement RST 1 de la bascule FF 1 à l'état haut, amenant ainsi la sortie QI à l'état bas ainsi que le signal ESO. Comme le représente également la figure 16 D, un circuit de RE- ENCLENCHMENT et un circuit de SECURITE peuvent ftre utilisés par le micro- processeur MP Le signal de REENCLENCHEMENT est envoyé à la borne d'entrée de REENCLENCHEMENT du microprocesseur et à la borne d'entrée C 51 de la mé- moire rémanente à accès sélectif NVR de la figure 16 H Le signal de réen- clenchement est prévu pour être créé lorsque la source d'alimentation de 12 volts ou la source d'alimentation de 5 volts, qui sont utilisées pour alimenter de nombreux éléments de l'unité centrale 26 de commande, sont A un niveau bas Les sources d'alimentation de 5 volts et de 12 volts sont toutes deux connectées à un comparateur 003, par l'intermédiaire de diodes D 7 et D 8, afin que chacune de ces sources d'alimentation puisse commander le fonctionnement Une diode PCZ de Zéner de précision 2, 5 est connectée à la borne d'entrée négative du comparateur C 03 A la borne d'entrée positi- ve du comparateur C 03 est appliquée une tension de référence de 2,7 volts qui est obtenue à partir de la source d'alimentation de 5 volts Si la tension de cette dernière source d'alimentation tombe en dessous de 4, 56 volts, ce qui indique un incident dans l'alimentation, la sortie du com- parateur 003 fait passer la borne d'entrée positive du comparateur suivant C 04 & un niveau bas Une constante de temps de 15 ms est associée à ce changement d'état Cette constante de temps est une fonction d'un conden- sateur CP 51 et d'une résistance RP 51 qui fonctionnent comme un réseau de charge En outre, le comparateur C 04 compare de nouveau le signal mention- né ci-dessus avec le signal de référence de 2,5 volts Si la source d'ali- À À À À 252016 ? mentation de 5 volts est au niveau bas, la sortie du comparateur C 04 pas- scra & un niveau haut à partir d'un état à impédance élevée, afin de créer le signal de REENCLENCHEMNT mentionné ci-dessus Ce signal de REEINCLEN- CREMENT est utilisé pour déclencher plusieurs réponses Le signal est u- tilisé pour sélectionner les entrées de la mémoire rémanente à accès sé- lectif NVR afin d'empcher toute écriture ou lecture à partir de cet appa- reil pendant la phase de réenclenchement Le REENCLENCHEMENT est utilisé dans le circuit relayant l'ARRET D'URGENCE et le signal de REEICLENCHEMENT est envoyé au microprocesseur MP pour remettre à zéro son compteur d'ins- truction interne afin de lancer le programme depuis le commencement comme on le décrira ci-après Le signal de REEINCLENCHEMENT est utilisé également pour créer un signal appelé signal de SECURITE afin de fournir un signal d'entrée à la borne d'INTERRUPTICN du microprocesseur MPé Pour réaliser cette úonction, le signal de REENCLENCHEMENT est appliqué à l'entrée po- sitive d'un comparateur 005 afin de créer un signal de niveau bas à la sortie de ce dernier pendant la phase de REENCLENCHEMENT Cette de Lnière sortie est connectée avec la sortie d'un comparateur C 06 de manière à former une réunion logique Ce comparateur a pour fonction de comparer le signal d'échantillonnage et de maintien, qui a été décrit précédemment, avec la tension de référence de 2,5 volts Le signal d'échantillonnage et de maintien est idéalement une impulsion qui est produite toutes les 5,56 ms Cette impulsion est utilisée pour échantillonner les données et elle est une bonne indication du fonctionnement intelligent ou non du micropro- cesseur L'absence de ce signal indique que le microprocesseur ne fonction- ne probablement pas de manière intelligente A la sortie du comparateur 006 est associée une constante de temps d'environ 20 ms et qui est une fonction de la capacité du condensateur CDI et de la résistance connectée. Cette dernière sortie est comparée avec le signal de 2,5 volts dans le comparateur 007 La sortie de ce dernier est connectée de manière à former une réunion logique avec la sortie du comparateur 008 qui compare le si- gnal de sortie du comparateur 006 avec une tension de référence de huit volts A l'étage final du circuit de SECURITE, la sortie du comparateur 009 sera & un état bas s'il y a eu une perte d'informations S'il n'y a pas eu de perte d'informations dans le microprocesseur MP, la tension à l'entrée négative du comparateur 009 sera plus positive que la tension à son entrée positive et la sortie du comparateur C 09 sera nulle Ceci si- gnifie que la sortie du comparateur 009 deviendra un multivibrateur non asservi ou astable qui sera une fonction du condensateur CP 3 et de la ré- sistance RDI Si l'entrée de la borne négative du comparateur 009 est moins positive que la tension à sa borne positive, les sorties du comparateur C 09 resteront à une impédance élevée Ceci permet au condensateur CD 1 de se charger et d'augmenter la tension à la borne négative d'entrée afin de la rendre plus positive que la borne positive d'entrée et, donc, de provoquer le déclenchement du comparateur C 09 Le temps nécessaire pour que le condensateur CD 1 se charge et de décharge détermine la fréquence du multivibrateur Elle est approximativement égale à deux fois la résistance RD 1 multipliée par la capacité de CD 1 Ce temps est idéalement de 94 ms dlans l'exemple préféré de réalisation de la présente invention Ce dernier signal est identifié à l'entrée d'INTERRUPTION du microprocesseur MP par son bord montant et son niveau élevé Le coefficient d'utilisation de ce signal est de 50 %, ce qui signifie que le microprocesseur dispose de 50 ms environ pour corriger ses erreurs pendant chaque cycle d'utilisation. On se reportera maintenant aux figures 14 A et 14 B qui représen- tent le circuit ou unité 29 de détection des températures des résistances, mentionné sur la figure 2 On doit bien noter que les dispositifs de dé- tection des températures des résistances sont situés à une distance éloi- gnée des régions des paliers et des enroulements inducteurs par exemple du moteur MOT Un dispositif caractéristique RTDD de détection des tempé- ratures des résistances est représenté dans la partie supérieure gauche de la figure 14 A Ce dispositif comprend un réseau à trois bornes qui est connecté à trois bornes appropriées de l'unité 29 par l'intermédiaire du cible 34 La sortie de l'unité 29 de détection des températures des résis- tances est connectée à l'unité 26 de commande par l'intermédiaire du câble 31 représenté dans la partie supérieure droite de la figure 14 D Cette con- nexion avec l'unité 26 de commande est représentée également à la figure 16 A L'impulsion d'ECHANTILLCONNAGE est essentiellement une impulsion d'hor- loge qui met à jour ou commande la mémoire morte programmable électriquement EP 4 pour l'acceptation des données en série, transmises par la ligne de DCINEES représentées à la figure 16 A, à la borne d'entrée PB 7 de la mémoi- re EP 4 mentionnée Comme le représente le mieux la figure 14 B, on a prévu un circuit de puissance désigné par le symbole PSRT Ce circuit de puis- sance PSRT est alimenté, par l'intermédiaire d'un transformateur X 1, par un courant alternatif en 120 volts La prise centrale du secondaire du transformateur Xl est mise à la terre afin de fournir à la fois des ten- sions d'alimentation positives et négatives Une série de quatre diodes Di O sont connectées conmme le représente la figure 14 B afin de fournir un ensemble de bornes de sortie qui sont négatives A la plus élevée des dio- des que l'on vient de mentionner, est connecté un régulateur de tension 252016 ? VR 1 qui utilise une diode de Zéner ZRD 1 et deux éléments capacitifs CD 1 et CD 2 pour fournir un niveau de sortie de + 5 volts par rapport à la ter- re Une tension positive de sortie + V non régulée est captée entre la dio- de mentionnée ci-dessus et le régulateur de tension VR 1 De la même manière, à la plus basse des diodes est connectée une borne de tension négative V non régulée complémentaire Une source de tension d'alimentation régulée de 5 volts est connectée également à la borne de tension négative V non régulée, par l'intermédiaire d'un transistor QD 1, de résistances RD 1 et RD 2, et d'éléments capacitifs CD 3 et CD 4 Enfin, une résistance RD 3 est connec- tée à l'anode d'une diode de Zéner ZRD 3 dont la cathode est mise à la ter- re Le montage de la résistance RD 3 et de la diode de Zéner ZRD 3 par rap- port à la borne de tension négative V non régulée, est tel qu'il produit une tension VPROT qui est utilisée dans d'autres parties de l'imité 29 de détection des températures des résistances La tension d'alimentation régulée, + 5 volts, et la tension V non régulée, deux réseaux d'élimina- tion des parasites NSR 1 et NSR 2 utilisant des résistances et des condensa- teurs connectés aux bornes d'entrées positive et négative d'un amplifica- teur AR 1, servent à créer un circuit d'horloge La sortie de l'amplifica- teur AR 1 est connectée à une borne d'une résistance RD 4 et & une borne d'un élément capacitif CD 5 e L'autre borne de ce dernier est connectée à la borne d'entrée positive de l'amplificateur AR 1 par l'intermédiaire d'une résistance L'autre borne de la résistance RD 4 est connectée à la source d'alimentation régulée + 5 volts Le signal de sortie de l'amplificateur AR 1 est connu comme étant le signal d'HORLOGE et il a une fréquence de fonctionnement de 120 Hz dans l'exemple préféré de réalisation de la pré- sente invention On se reportera de nouveau, en particulier, à la figure 14 A qui représente un circuit d'entrée des dispositifs RTDD de détection des températures des résistances Ce dernier circuit comprend une borne d'entrée qui est connectée à la jonction d'une résistance RD 8, d'une au- tre résistance RD 9 et d'un élément capacitif CD 8 L'autre borne de la ré- sistance RD 8 est reliée à une tension négative VPROT par l'intermédiaire d'une diode, à la terre par l'intermédiaire d'une autre diode, et au col- lecteur d'un transistor QD 3 dont l'anode est connectée à un élément capa- citif CD 7 et à une résistance RD 7 L'autre borne de cette résistance RD 7 est reliée à la tension négative V L'autre borne de l'élément capacitif est connectée à la base du transistor QD 3 mentionné ci-dessus, au collec- teur d'un autre transistor QD 2 et à l'alimentation de tension négative V par l'intermédiaire d'une diode et d'une résistance RD 6 La résistance ( RD 5 et l'élément capacitif CD 6 sont connectés ensemble et leur jonction cmmune est reliée à l'émetteur du transistor QD 2 mentionné ci-dessus. L'autre borne de l'élément capacitif CD 6 est reliée à la base du transis- tor QD 2 et & la terre L'autre borne de la résistance RD 9 est connectée à la borne d'entrée négative d'un amplificateur AR 2, à une borne d'une ré- sistance R D 11 et à une borne d'une autre résistance RD 12 dont l'autre bor- ne est reliée à la sortie de l'amplificateur AR 2 La résistance RD 1 l est connectée au curseur d'un potentiomètre RD 13 dont une borne est mise à la terre et dont l'autre borne est connectée à une tension de référence VREF. Une résistance RD 10 est connectée à l'entrée positive de l'amplificateur AR 2 L'élémoent capacitif CD 10 O est connecté à cette dernière entrée posi- tive mentionnée et un élément capacitif CD 9 est connecté à l'autre borne de la résistance RDO O et à une deuxième borne d'entrée des dispositifs RTDD de détection des températures des résistances Une troisième borne d'entrée des dispositifs RTDD de détection des températures des résistances est mi- se à la terre ou à la branche commune du réseau Le signal de sortie de l'amplificateur AR 2 est désigné par le symbole VRTDO Les signaux de sortie des circuits similaires d'entrée INC 12 à INC 10 sont désignés respectivement par les symboles V Ri DI 1 à VRTD 9 Ces signaux sont envoyés par des entrées en parallèle dans les multiplexeurs MXRTD 1 et HXR)TD 2 Ces deux derniers multiplexeurs peuvent être du type connu de l'homme de l'art sous la ré- férence "CD 051 " Les signaux Va TDO à VRTD 7 sont envoyés respectivement aux bornes d'entrée 13, 14, 15, 12, 1, 5, 2 et 4 du multiplexeur MXRTD 1. Les signaux VRTDB et VRTD 9 sont envoyés aux bornes d'entrée 13 et 14 du multiplexeur IMXRD 2 Les sorties de ces deux derniers multiplexeurs sont désignées par les symboles Il^, A, B, C et les signaux à ces sorties sont appelés respectivement AB 3, ABO, AB 1 et AB 2 En outre, il y a une borne Cx O u/I de sortie des données en série à laquelle on peut trouver le signal SDATA O de données en série Les multiplexeurs MXRTD 1 et NXRTD 2 prennent aux signaux VRTDO & VRTD 9 les données d'entrée en parallèle et les conver- tissent en signaux de sortie en série en vue de leur utilisation à la bor- ne d'entrée IMI d'un convertisseur analogique-numérique AD 4 qui peut tre du type connu de l'homme de l'art sous la référence "ICL 7109 ". Comue le représente la figure 14 B, on a prévu également un cir- cuit VRRT de référence de tension qui est connecté à l'entrée du transis- tor QD 2 mentionné ci-dessus Le circuit utilisant ce transistor QD 2 est un circuit produisant un courant constant et dans lequel est prévu le cou- rant el Une partie de ce courant constant est utilisée par le transistor Q 4 p établir une référence à utiliser en liaison avec un ampliúica- teur AR 3 et des' résistances D 113 à RD 17 L'Mun des signa= de sortie de tension est désigné par le symbole VREF tandis qu'tun autre signal de sor- tie de tension est désigné par le symbole ADREF Ce dernier signal est - * voyé au convertisseur analogique-nmérique AD 4 mentionné précédemment pour 1 ' activers Le tableau suivant montre la relation entre les résistances R Dg S R 11), 11)12 et P/)3 et des types de détecteurs des températures des résis- tances certainement disponibles sur le marché. TYPE DE DETT Jc S DES E 1 g AT'URES DES RESI 53 MES 1 ESISPUME UV LATINE NICIEL 209 6,19 K 27,41 43,2 1 m 11 i 6,19 l 33,2 l 75 K I 1 m 3 200 I 21 I y, 12 301 I 1331 1001 En se servant des valeurs appropriées pour les résistances en question, on pourra utiliser pour les détecteurs des t S Mpératures des ré- sistaces soit le type en cuivre, en platine ou en nickel. O On se reportera maintenant en particulier aux figures 14 C et 14 D. qui représeutent le convertisseur analogique-numérique AD décrit précéd' ment Sm entrée de domées en série est désignée par le symbole I Nl I cne an lva mentionné précédemente Ses sorties sont désignées respectivemeut par les symoboles B 3 à B 12 Les bornes B 3 à B 10 sont cnnectéfes à lm appa- reil DAT 1 d'introduction de demnées du genre omn= de l'homme de l'art sous la référence "CD 4014 "* En dessous, se trouve un 4 eexi ae appareil si- milaire désigné par le symbole DAT 2, auquel sont connectées les lignes Bl 1 et B 12 et qui est aussi connecté pour extraire les signaux PMO et P Ml des appareils IC 1 et PC 2 de contr 8 le de parité qui seront décrits plus 1càm. Le signal PB 1 d'entrée est envoyé à la quatrième borne (J d'entrée de l'ap- pareil entionmé ci-dessus tandis que le signal PM d'entrée est appllqu à la cinquième borne ( 5) d'entrée de l'appareil Des signaux AMO, AM 1, 2 et AB 3, qui seront décrits plus en détail ci-après, sont emvryés aux'tms d'entrée 13, 14, 15 et 1 des appareils mentionnés ci-dessuse Un a provm ume udiutoere IM, qui est essentiellement un coepteur du type oo sous la référence *CD 4024 u et qui comporte quatre sorties respectives Q 2, 03, Q 4 et Q 5, L'entrée CLI de ce dernier appareil est connectée à la sortie d 4 morloge de l'amplificateur AR 1 décrit précédnt, Les fréquences cliés aux sorties Q 2, Q 3, 04 et Q 5 sont utilisées po Ur fournir des si gimx d'oe- ZO 167 trée d'horloge aux autres parties du circuit On a prévu un deuxième comp- teur coenu sous la référence "MC 14510 " et identifié par le symbole COUNT 1 et dont l'entrée CLI est connectée, par l'intermédiaire d'un inverseur AR 4, à la borne Q 5 mentionnée ci-dessus de la minuterie TM On a prévu égale- ment un appareil sélecteur RTDS qui peut sélectionner n'importe lequel des dix terminaux des résistances en vue de l'affichage ou de l'échantillon- nage Cet appareil est un commutateur codé BED dont les bornes de sorties 8, 4 e 2 et 1 sont connectées aux bornes d'entrée Pl à P 4 du compteur COUNT 1 et aux bornes d'entrée A à D d'un dispositif de commande RTLD de lampe Ce dispositif de commande de lampe peut être du genre connu sous la référence "M 14511 l" Il fournit à ses bornes A à G des signaux de sortie qui sont envoyés à un appareil RTRO de lecture de sorte que le terminal de résis- tance choisi sur le sélecteur RTDS sera affiché sur l'appareil RTRO de lecture et enverra des signaux d'entrée au compteur COUNT 1 Un interrup- teur SRT, lorsqu'il est dans la position fermée, permet de sélectionner un appareil spécifique de détection des températures des résistances Si l'interrupteur SRT se trouve dans la position ouverte, les signaux binai- res de sortie Q 1 à Q 4 du compteur itèrent automatiquement de un à dix afin de constituer des adresses appropriées Les lignes d'adresses ABO à AB 3 mentionnées ci-dessus sont connectées sous forme de lignes d'entrée respec- tivement aux entrées D 5 à D 8 du deuxième appareil FC 2 de contr 8 le de pari- té et aux bornes d'entrée 13, 14, 15 et 1, mentionnées précédemment du deuxième appareil DAT 2 d'extraction des données En outre, les deux multi- plexeurs MXRTD 1 et MXRTD 2 reçoivent les données ci-dessus à leurs bornes d'entrée A, B, C et INH comme on l'a mentionné précédemment Les chiffres les plus significatifs sortis du convertisseur analogique- numérique AD 4 sent observés aux bornes B 10, 11 et 12 Ces chiffres sont envoyés à un ap- pareil de lecture RODI qui s'éclaire en fonction des valeurs numériques obtenues à ces trois dernières bornes. En fonctiomnnement, le courant de la source mentionné ci-dessus et fourni par le transistor QD 2, c'est-à-dire le courant IX, est d'environ milliampères Il traverse la résistance EMO en passant dans le transis- tor QR 3 et la résistance RD 8 jusqu'au circuit de retour ou de mise à la terre Le dispositif représenté aux figures 14 A à 14 D constitue ce qu'il vaut mieux appeler un circuit de transmission parallèle-série Toutes les 260 ms, une nouvelle sortie séquentielle RTD est sélectionnée par le compteur COUN Tle Cette sortie est numérisée par le convertisseur analogi- que-numérique AD 4 et les données numérisées, en plus des informations de parité et du code d'adresse RTD, sont stockées dans les registres à déca- lage parallèle-série DAT 1 et DAT 2 comme on l'a décrit précédemment Pendant la conversion analogique-numérique de la sortie suivante RTD, les seize bits précédents de l'information de sortie RTD sont transmis en série au débit de 120 bits par seconde Les données sont envoyées selon la séquence suivante: AB 3, AB 2, AB 1, ABO, PB 1, PBO, B 12, Bll, B 10, B 9, B 8, B 7, B 6, B 5, B 4 et B 3 Toutes les données sont envoyées avec le bit le plus significatif en premier Le commutateur codé RTDS, l'appareil RTRO de lecture et l'in- terrupteur SRT décrits précédemment sont utilisés pour commander l'échan- tillonnage automatique des informations de sortie RTD, principalement à titre d'essais Des résistances connues peuvent être connectées à une en- tree sélectionnée RTD, ce qui provoquera des transferts de trois bits les plus significatifs des convertisseurs analogiques-numériques L'état de ces bits peut être indiqué par les trois diodes électroluminescentes de l'appareil de lecture RODI; ainsi, on peut vérifier le fonctionnement et l'étalonnage du circuit. On doit bien noter qu'à la partie supérieure des figures 14 C et 14 D se trouve un ensemble de portes ET, de portes NON-ET, d'inverseurs et de dispositifs de commande Tous les éléments mentionnés ci-dessus sont connectés à la minuterie TMG ou à l'impulsion d'HORLOGE ou au convertis- seur analogique-numérique AD 4 ou à la sortie Q 8 des données de l'appareil DAT 2 Comme on l'a mentionné précédemment, les sorties Q 2 à Q 5 sont des sorties d'impulsions à fréquences divisées qui sont en relation avec le signal d'entrée d'HORLOGE Si l'impulsion d'HORLOGE est à la fréquence de 120 Hz, Q 2 sera à la fréquence de 30 Hz, Q 3 sera à 15 Hz, Q 4 sera à 7,5 Hz et Q 5 sera à 3,75 Hz L'impulsion d'HORLOGE est envoyée à l'appareil de commande d'échantillonnage STDR en vue de la transmission à l'unité 26 de commande La porte MNN-ET RN 2 transmettra l'impulsion d'HORLOGE sauf si elle est invalidée De la même manière, les portes NON-ET RN 5 et RN 4 trans- mettent les données venant de la borne Q 8 de la bascule DAT 2 de données sauf si l'une ou l'autre ou les deux portes NON-ET RN 5 et RN 4 mentionnées ci-dessus sont également invalidées En outre, la sortie de la porte NON- ET RN 4 peut être invalidée si la sortie de la porte NON-ET RN 3 est à l'état zéro La sortie de la porte NCN-ET RN 3 sera à l'état "zéro" si ses deux en- trées sont à l'état "un" On peut voir que l'une de ses entrées est connec- tée à la source d'alimentation + 5 volts et se trouve, par conséquent, o- bligatoirement à l'état "un" de sorte que, lorsque l'autre entrée de la porte RN 3 se trouve à l'état "un", sa sortie sera à l'état "zéro", invali- dant ainsi la porte NON-ET RN 4 de transmission des données On peut voir que la borne de sortie de la minuterie TMG est connectée & une entrée des deux portes NON-ET RN 2 et RN 3 mentionnées ci-dessus dans un but de vali- dation et d'invalidation La présence de l'inverseur RI 2 signifie que l'invalidation qui concerne la porte NON-ET RN 2 est déphasée de 180 par rapport à l'invalidation qui est associée à la porte NON-ET RN 3 Ceci est d If au mode particulier de coopération entre les portes NON-ET RN 2, RN 3 et les autres appareils qu'elles commandent Le résultat net est que, é une fréquence d'onde carrée de 3,75 Hz, l'impulsion d'HORLOGE (ECHANTILLONNAGE) et les signaux de sortie des DONNEES ne peuvent être transmis par le câ- ble 31 à l'unité 26 de commande On peut voir que ce mène signal venant de Q 5 est appliqué par l'intermédiaire de la ligne d'échantillonnage aux entrées série-parallèle SEV/PAR des appareils DAT 1 et DAT 2 de transmis- sion des données Lorsque le signal d'ECHANTILLOEINAGE est un "un" numéri- que, les données sont alors transmises par décalage de l'appareil DAT 1 de données vers l'appareil DAT 2 de données, elles suivent les données qui sortent de cet appareil par la borne Q 8 et passent dans la ligne de DON- NEES du câble 31 par l'intermédiaire des portes NON-ET RN 5, RN 4 sous la commande d'une porte NON-ET RN 3 Lorsqu'une sortie en série est désirée, le signal d'ECHANTILLCNNAGE sera un "un" et l'appareil RN 3 sera tel que la sortie de l'appareil RN 4 ne sera pas invalidée Bien entendu, à ce moment-lâ, la porte NON-ET RN 2 est également dans un état non invalidé, de sorte que l'information d'échantillonnage part en même temps de la sortie d'ECHANTIL Lo NNAGE de l'appareil STDR de commande d'échantillonna- gee Lorsque la sortie Q 5 est un "zéro", la sortie de la porte NON-ET RA 4 ou le signal d'ECHANTILLOCNAGE seront un "zéro", plaçant donc les appa- reils DAT 1 et DAT 2 dans le mode d'entrée en parallèle de sorte que les données seront introduites par décalage dans ces deux appareils depuis le convertisseur analogique-numérique AD 4 On peut voir que les appareils des figures 14 C et 14 D alternent entre un mode de sortie des données en série et un mode d'entrée des données en parallèle en fonction du signal de fréquence 3,75 Hz présent à la borne de sortie Q 5 de la minuterie TMG. On doit bien comprendre que toutes les autres commandes sont synchronisées avec cette fréquence ou un multiple de cette dernière On notera que la porte NON-ET RN 5 de transmission des données peut être invalidée depuis la sortie de la porte NON-ET RN 6 En outre, la porte NON-ET RN 4 de transmis- sion des données peut être invalidée depuis la sortie de la porte NON-ET RX 7 La porte NON-ET RN 6 est connectée à la sortie POL du convertisseur 2520 167 analogique-numérique AD 4 De même, une borne d'entrée de la porte NON-ET RN 7 est connectée à la sortie OR du convertisseur analogique-numérique AD 4 La sortie POL de ce dernier conver- tisseur indique que la somme totale des données sortant par S décalage, est négative ou positive (donc POL) La sortie OR indiqué que la somme totale des données numériques sortant du convertisseur analogiquenumérique à n'importe quel moment est dans les limites ou hors des limites (donc OR) Si le conver- tisseur analogique-numérique constate que les données sont négatives ou hors des limites, ou les deux, les données sont présumées être incorrectes et leur transmission sera empêchée par l'interaction des portes NON-ET RN 5 à RN 7 Ces conditions peuvent se réaliser, par exemple, si l'appareil de détection des températures des résistances est défaillant On doit bien noter que les trois genres d'information qui sont extraites des appareils DATI et DAT 2 de transmission des données, sont en rapport avec la température des enroulements ou des paliers du moteur en fonction de l'appareil de détection des tempéra- tures des résistances, de la parité et d'une adresse Les in- formations d'adresse ABO à AB 3 indiquent quel appareil parti- culier de détection des températures des résistances est en cours d'échantillonnage et les informations de données B 3 à B 10 sont la représentation numérique de la valeur réelle de la température L'information de parité est telle que les en- trées de l'appareil DATI peuvent être de parité paire ou im- paire, tandis que les entrées en parallèle de l'appareil DAT 2 doivent être de parité impaire L'information de parité est envoyée dans le c Able 31 avec les informations d'adresse et de données de sorte que, lorsque le microprocesseur MP de la fi- gure 16 C effectue son propre calcul de parité, il peut le com- parer avec l'information de parité fournie et voir s'il y a identité Si ce n'est pas le cas, le microprocesseur peut alors décider que les données sont défectueuses par suite d'une er- reur de transmission due aux parasites ou pour une autre rai- son. On se reportera maintenant aux figures 7 à 13 et on décrira l'utilisation de courants à composante directe et à composante inverse en rapport avec l'appareil qui est l'objet de la présente invention On doit bien se rendre compte qu'un moteur électrique triphasé produit un champ magnétique tour- nant dans son entrefer par la combinaison des décalages res- -pectifs, dans le temps et dans l'espace, des courants de mo- teur et des enroulements inducteurs statoriques Si les cou- rants de moteur sont d'amplitude égale et décalés de 1200 et si la répartition des enroulements triphasés dans les enco- ches du stator est faite correctement, le champ magnétique tournant résultant aura la forme d'une onde sinusoïdale et une vitesse et un sens fixes de rotation Le champ tournant est couplé aux enroulements du rotor ou aux barres dans le cas d'un moteur à cage d'écureuil, ce qui a pour résultat des courants rotoriques induits qui produisent un champ s'opposant au champ créé par le stator La force produite par la réaction du flux d'entrefer et les courants rotoriques a un sens tel qu'elle tend à faire tourner le rotor dans le même sens que le champ tournant mais à une vitesse qui est, de manière ca- ractéristique, inférieure de 3 à 5 % La courbe résultante vitesse-couple d'un moteur est représentée à la figure 7, la gamme de vitesses négatives correspondant à une situation de freinage dynamique qui se produit si le champ tourne en sens contraire de celui du champ tournant Si les trois tensions de ligne du moteur ne sont pas équilibrées, les courants ré- sultants du moteur ne le seront pas non plus Une technique mathématique pratique d'analyse de cette situation est basée sur l'utilisation de composantes symétriques Les courants a- symétriques de moteur représentés à la figure 8 sont basés sur l'utilisation de composantes symétriques Les courants a- symétriques de moteur représentés à la figure 8 sous forme de vecteurs IA' IB' IC sont représentés par trois ensembles de vecteurs symétriques appelés respectivement composante directe, composante inverse et composante homopolaire Les équations ( 1), ( 2) et ( 3) ci-dessous représentent une addition vectoriel- le. IA = IA + IO + I 2 ( 1) IB I + a Il + a I 2 ( 2) Ic = + a I 1 + a I 23 On suppose que les vecteurs des composantes direc- tes et homopolaires tournent dans le même sens que les vec- teurs originaux, tandis que les composantes inverses tournent en sens contraire L'effet d'une composante inverse même fai- ble sur la température du rotor peut être significatif car elle produit sur le rotor un couple de freinage dynamique qui correspond à un courant rotorique induit important de 120 Hz, tandis qu'on demande à la composante directe de fournir à la fois le couple de sortie ou couple de charge du moteur et un couple pour équilibrer le couple de freinage Le montage 10 d'appareil de commande de moteur par exemple, représenté à la figure 1, devrait fournir idéalement une protection par pré- diction contre les surchauffes du moteur Cette prédiction de- vrait être basée sur des quantités mesurables telles que les courants statoriques et les températures des enroulements sta- toriques La mesure des amplitudes des courants statoriques ne suffit pas pour calculer la protection d'un moteur On doit utiliser à la fois la phase d'amplitude et la forme d'onde En outre, on doit utiliser les informations concernant les cou- rants du moteur en combinaison avec les informations sur la température du stator si la température du rotor doit être li- mitée Le présent appareil de commande de moteur protège le *rotor de la machine, cette protection étant basée sur les ef- fets combinés produits par les valeurs des composantes symé- triques des courants statoriques et par la valeur des tempé- ratures des enroulements Des courants de moteur aussi bien sinusoïdaux que non sinusoïdaux peuvent être traités Un cir- cuit simplifié d'équivalence thermique est représenté à la figure 9 pour le moteur sous protection Dans ce circuit, les températures sont représentées par des tensions, la masse ther- mique par une capacité, la résistance thermique par une résis- tance électrique et le flux thermique par un flux de courant. La valeur "i" est proportionnelle à la quantité de chaleur produite par le flux de courant dans le rotor L'équation ( 4) ci-dessous détermine la température du rotor: i = = I 12 + K I 2 ( 4) Dans ce cas, nji" est égal à la valeur totale d'é- chauffement rotorique des courants statoriques I 1 est égal à la valeur efficace de la composante directe du courant sta- torique 12 est égal à la valeur efficace de la composante inverse du courant statorique et K est la constante du moteur qui est approximativement égale à 6 et généralement égale au rapport du courant à rotor bloqué au courant à pleine charge. Le rotor peut être échauffé par le flux thermique venant du stator par la résistance RSR ou par l'échauffement produit par le courant rotorique représenté par "i" L'équation type qui détermine la température du rotor est la suivante: d TR TS _TR CR = i + R ( 5) RSR On peut développer cette dernière équation comme indiqué par les équations ( 6) et ( 7). d IR T TR d IR i S R ou, ( 6) dt+ C R CR R SR d IR I 12 + K I 22 TS -TR ( 7) dt: CR *CR Rs R dans lesquelles interviennent les constantes CR et CRPSR Le second terme de chacune des équations ( 6) et ( 7) représente une valeur de constante de temps qui concerne le refroidis- sement du rotor par transmission de chaleur au stator Cette constante de temps peut être déterminée expérimentalement et il est normalement admis qu'elle se situe entre 15 et 30 se- condes pour un moteur iliportant La valeur de CR est en re- lation avec le courant (ILR) à rotor bloqué, le temps (Ts) de blocage et la température maximum (T M Ax) des barres du rotor, cette température étant d'environ 440 C pour un moteur à cage d'écureuil en aluminium Si on suppose que la température i- nitiale du rotor est égale à 40 C et que la chaleur transmise du rotor au stator est négligée, les approximations suivantes représentées aux équations ( 8), ( 9) et ( 10) sont vraies: ATR ILR ( 8) càt C C(R -T %A-40 C ILR 2 RMAX LR ( 9 >) TS C CR I T C,9 LR S ( 10) R T RMAX-40 C Ce qui précède, y compris la valeur de RSR, s'applique aux conditions à rotor bloqué Le modèle représenté par la figu- re 9 est donc utilisé pour protéger le rotor d'une machine importante pendant le démarrage Dès que la machine tourne, l'air de refroidissement s'écoule dans l'entrefer et modifie donc fortement le circuit d'équivalence thermique A ce mo- ment-l&, le besoin de protection du moteur ne concerne plus le rotor mais le stator On peut assurer une protection sim- ple contre les surchauffes au moyen de mesures des tempéra- tures d'isolation du stator, données par les mesures de dé- tection des températures des résistances associées à l'unité 29 de détection des températures des résistances et à la des- cription en rapport avec les figures 14 A à 14 D La figure 10 donne une représentation analogique des circuits de la figu- re 9 La figure 11 est une représentation de la fonction de transfert équivalente traduisant la représentation analogique de la figure 10 Le système de protection peut être mis en oeuvre au moyen d'une théorie de commande des données d'é- chantillonnage basée sur les transformations Z ou au moyen d'une équation différentielle centrale dérivée de l'équation ( 7) Les considérations qui précèdent sont représentées dans les équations ( 11), ( 12) et ( 13) cidessous: 2 Il = 1/3 lIa + alb + a ( 11 I 2 = 1/3 la + a I 2 b + acl ( 12) Io = 1/3 t Ia + Ib + Ic sinusoïdaux Cependant, la représentation numérique est vala- ble pour des courants non sinusoïdaux Outre les courant si- nusoldaux, on utilise des techniques d'échantillonnage de courants électriques, le déphasage étant réalisé par l'addi- tion d'échantillonsprélevés à des intervalles de 0, 120 et 240 , ce que représentent le mieux la figure 13, le tableau III et les équations ( 14), ( 15) et ( 16). TABLEAU III _____ ____ ____ ____ io; i B i i H i il 120 / i AB i i i 2 120 g 120 120 120 120 24001 A i i i B 24C 020 24 24 > 1 0 o 37 O B 70370 370 370 370 i 1 = 1/3 ll A + B 120 C 240 i ( 14) i 2 = 1/3 i A + i B + C O ( 15) i O 1/ li A 120 B C ( 16) Les quantités i 1, i 2 et i O représentent respectivement les polaire du courant à O Comme le montre le tableau III, les équations représentent les sommes diagonales et horizontales des valeurs i A 1 B et 1 C reprises au tableau Si on suppose que le courant est constant pendant le deuxième cycle, alors = i 00 et l'équation ( 17) s'applique 0201240 + O On peut donc calculer les valeurs de il, i 2 et i O à e 0, 120 et 2 d 40, connaissant les valeurs du tableau III. 1/3 li + ' i S O ( 17) 1120 AO 12 m B 240 Co 12 Onapeurs doncstalculer les ovoanteus diecs inverse St 'Oàhomo-20 etlaire d connisant l Cmes vleumnrs du tableau III e -2520167 L relatiorn dle protectior nécessite de conrimatre la valeur efi- ae u E:arre des couposante directe et inverser des courants, I 1 et 2 plut 8 t que les; valeurs instantanées Lez équations ( 18) ou ( 19) sont dznc représentatives. "s'v J idt ( 18) te 1 t x ( 19) Si les échantillons sont donc prélevé à ir tervolles de 1200, trois valeurs seulement de IA, IB et IC seront utilisées dans le calcul de l'équation ( 19) et le résultat pourrait être très imprécis Pour é- viter cet inconvénient, les échantillons prélevés pendant le deuxième cy- cle ch co"ltr 8 Ieur de la distribution électrique par le transformateur de courant 30, par exemple, sont prélevés à des temps légèrement postérieurs à ceux du premier cycle Par exemple, on peut utiliser chaque fois un re- tard de 10 " Dans ce cas, on obtiendra, pour chaque cycle, un total de 36 échantillons des courants Un total de 36 cycles de la distribution électrique est, en général, nécessaire pour obtenir toutes les données. Cependantt du fait de la similarité des trois courants I'A IB et Io, un total de 12 cycles seulement est réellement nécessaire On peut donc cal- culer la valeur de 11 tous les 12 cycles ( 0,2 seconde à 60 Hz) de la dis- tribution électrique et cette valeur est donnée par les équations ( 20), ( 21), ( 22) et ( 23). 11 2 Y-2 = 1 ' ' 2 ( 36 l= = 1 = O 14 = O 1 l,120 +K,100 3 3 O * 1 2 ( 21) 11 2 -2 11 '2 =_ N-0 N 120 + 101) o 1 N.120 i- 1 O 2 ( 23) 32 AN 120 +t 10 BN 120 +K 10 CN 120 +K,10 Il est intéressant que la valeur de I 22 soit nulle, mêne dans le cas de courants non sinusordaux, si les courants triphasés ont la me- me forme d'onde et sont déphasés de 1200 dans le temps En outre, la va- leur de i 2 est la valeur efficace du courant de phase Au carré et la protection est donc basée sur des calculs de la valeur efficace du cou- rant du moteur Ceci est très important car le montage de protection ne repose pas sur des courants sinusoïdaux du moteur L'expérience a montré que, s'il n'est pas possible d'échantillonner simultanément les courants IA IB et IC, il est important que la séquence pendant laquelle les cou- rants sont échantillonnés, soit décalée en ABC, BCA, CAB afin de réduire au minimum les erreurs de calcul d'une composante inverse du courant Ce qui précède est donc utilisé dans l'unité 26 de commande. Le microprocesseur MP initialise lui-mêne et examine les entrées des interrupteurs tels qu'ils sont représentés à la gauche de l'unité 26 de la figure 2 Il consulte les mémoires mortes programmables E Pl à EP 5 et lit les tables qu'elles contiennent, étant bien entendu que ces mé- moires programmables fournissent une capacité de mémoire au microproces- seur Il initialise également les mémoires VR 1 et VR 2 à accès sélectif. Il définit également si une borne telle qu'elle est représentée de manière caractéristique à la droite des mémoires VR 1 et VR 2 à accès sélectif ou des mémoires mortes programmables électriquement E Pl à EP 5, par exemple, doit tre du mode entrée ou du mode sortie, étant entendu que les données peuvent circuler dans les deux sens En outre, il existe un signal d'in- terruption, à l'entrée RST du microprocesseur, qui doit &re lu toutes les. 5,56 millisecondes Pour permettre cette lecture par le processeur un mas- que interne doit treremis à l'état initial Ceci se fait pendant l'ini- tialisation La mémoire non rémanente VR 1 à accès sélectif fournit à la sortie T/OUT/un signal qui permet au microprocesseur de fonctionner sur * le cycle de 5,56 ms, comme on l'a indiqué ci-dessus Cette minuterie pro- voque l'interruption du programme général du microprocesseur trois fois par cycle de la tension de ligne, de sorte que la mise en oeuvre mention- née ci-dessus et décrite en rapport avec les figures 7 à 13, peut s'effec- tuer Les tables définies précédemment et qui sont stockées dans les mé- 252016/T moires mortes programmables électriquement E Pl à EP 5, contiennent des données en association avec le tableau II ci-inclus Ces données ont été introduites par l'intermédiaire de l'interrupteur SW 7 à commande par cla- vier placé dans le mode PROGRAMME et par les diverses opérations décrites précédemment en rapport avec la figure 60 par exemple Dès que l'interrup- teur SW 7 à clavier a été placé dans la position PROGRAMME, lemicroproces- seur est réglé pour interpréter les boutonis-poussoirs SW 6 et SW 3 de telle manière qu'une FOMTION puisse être sélectionnée et qi'une valeur de DE- CLENCMMEET, d'ALARME ou de TEMPS, par exemple, puisse être incrémentée ou décrémentée Ces informations sont introduites dans le microprocesseur HP Far l'intermédiaire des bornes désignées par les symboles PBO à PB 7 sur la mémoire EP 5 Ces informations sont traitées par le microprocesseur et envoyées ensuite à la mémoire morte rémanente NVR et aux mémoires non ré- manentes VR 1 et VR 2 à accès sélectif, par exemple, par l'intermédiaire des cables A On notera que les mémoires non rémanentes VR 1 et VR 2 à accès sé- lectif remplissent deux fonctions, dont l'une est l'entrée et la sortie et dont l'autre est la mémoire Ainsi, un des points à considérer est que les points de consigne, qui ont préalablement été mémorisés dans la mé- moire rémanente NVR, puissent être lus par le microprocesseur MP A ce point du fonctionnement, les contacteurs Ml, M 2 et M 3 du moteur n'ont pas été fermés, de sorte que le microprocesseur, tout en accomplissant une certaine initialisation, attend essentiellement un signal d'entrée pour indiquer qu'un début de la fonction de mise en séquence du moteur, comme il est bien connu dans l'art des moteurs, doit avoir lieu Pendant ce temps, toutes les entrées et sorties de l'unité 26 de commande sont cons- tamment contr 8 lées, principalement pour déterminer si leur état a été mo- difié ou devrait l'tre Ces opérations s'effectuent en séquence, et non pas en parallèle, bien qu'elles se produisent tellement rapidement qu'il semble qu'elles s'effectuent en parallèle La mise en séquence principale s'opère par l'intermédiaire de la borne CE d'habilitation sur pastille de chacun des appareils décrits précédemment Bien entendu, conmme on l'a mentionné précédemment, la programmation effective peut s'effectuer à ce moment-là Une des valeurs qui peut être programmée est la CLASSE U DE- MARREU Rl, Une des tables stockées en permanence dans l'une des mémoires mortes program-ables électriquement E Pl à EP 5, concerne les diverses clas- ses de moteurs (voir table II) En suivant un mode de programmation et en utilisant les interrupteurs SW 6 et SV 3 on peut incrémenter ou décrémenter cette table jusqu'à la classe suivante ou genre de moteur Ceci permet de changer littéralement l'appareil de cormande cu moteur:'U typ'e le fonctionnement à un autre type de forctiormemer t d'appareil e J 'on;n Jm:. En outre, à la table de classes de moteur men tionnée précédemment, qont associées d'autres tables (non représentées) auxquelles or -e reporte au- tomatiquement dès que la classe appropriée de moteur a été jusqu'à ce que les mots "classe du démarreur" apparaic:,t dans ll di:po- sitif de lecture FONCTION du panneau 24 On doit b en; noter qu'A ce montnt- là les dispositifs de lecture ALARME et TEMPS contiendront une reprf("ler:ta- tion numérique de la classe du démarreur que le montage 10 d'appareil de commande est destiné à recevoir On peu changer cette classe en utilisant les interrupteurs SW 6 et SW 3 afin de progresser ou de r(-grcsser vers d'aix- tres classes mémorisées de démarreur Il est fait référence à ces classes, à leur tour, dans d'autres parties de la mémoire pour n'importe quels genres nouveaux de fonctions qui sont associées à cette classe de démar- reur Par exemple, le style ou classe 11202 de moteur est un démarreur à- branchement direct sur le réseau et auquel est associé un seul contact. Une classe de moteur telle que 14202 peut comporter trois ou quatre con- tacts associés de sorte que, avec chacun de ces numéros de code, le micro- processeur MP peut utiliser une mise en séquence différente pour le démar- rage et la commande effectives du moteur Dès qu'une demande légitime de démarrage a été établie, le microprocesseur considère lie rnuméro de la classe du démarreur qui a été programmé et qui est disponible et, en se basant sur ce numéro, le microprocesseur passera ensuite à une séquence particulière de démarrage du moteur A ce moment-là, si l'une quelconque des exigences spécifiques de démarrage n'est pas satisfaite, le démarrage sera arr'té et les mots "DEMARRAGE INCORRECT" apparaetront 'ur 1 e di po- sitif d'affichage "FONCTION", ou les mots "ARRET D'URGENCE" appara'tront sur ce dispositif d'affichage "FONCTICN" Une des o pération qui est ef- fectuée également à ce moment-l A est la détection des phases des tensions pour s'assurer que la classe sélectionnée d'un moteur particulier e-t u- tilisé dans le rapport correct de phases Un essai est eúffectué à ce mo- ment-là sur la tension d'entrée pour s'assurer que la phaeó A précd,)e bini en fait la phase B qui précède en fait, à son tour, la pha e C et le,1 marrage est empêché jusqu'à ce que les séquence: corretes de phaes,soi int réalisées Cette information de phase est déduite des signaux VCP et VAP représentés à la figure 2 Dès qu'un ordre valable de démarrage est présent, les conditions de prédémarrage sont déclenchées et le relais de prédémar- rage se ferme si des périphériques ont besoin d'être commandés La raison en est que, pour certaines classes de moteur, il peut être nécessaire de démarrer les périphériques comme une courroie transporteuse ou une pompe par exemple La sortie de PREDEMARRAGE commandera ces périphériques Les microprocesseurs s'assureront que la condition de prédémarrage est remplie en fermant le relais de REDEMARRAGE à gauche sur la figure 2, ce qui in- dique que les périphériques sont en fonctionnement et que, à ce moment-là, la puissance peut être fournie au moteur Si la condition de prédémarrage n'est pas remplie dans une certaine période de temps, un message de DEMAR- RAGE INCORRECT est envoyé à la sortie FONCTION de la figure 5 Après que la séquence de prédémarrage a été complétée avec succès, la puissance est fournie au moteur selon le style de moteur qui a été programmé Les relais se ferment suivant une certaine séquence, en fonction des exigences du style de moteur A ce moment-là, une horloge de programmation commence à fonctionner Si les conditions appropriées de démarrage du moteur ne sont pas remplies au cours de cett*e période de temps, le microprocesseur arr O- te alors l'opération Un exemple caractéristique est représenté par un mo- teur à démarrage par bobine de réactance La bobine de réactance est lais- sée dans le circuit pendant un certain temps afin de réduire la tension lorsque le moteur est démarré de sorte que ce dernier n'absorbe pas un courant excessif Lorsque le moteur prend de la vitesse, la bobine de ré- actance est mise hors circuit et la tension totale de ligne est appliquée au moteur A la fin du temps de démarrage, les conditions de démarrage sont suspendues conformément au style de moteur particulier programmé et l'appareil de commande passe au mode MARCHE pour le moteur Ceci peut a- mener ou non des changements des relais qui fournissent la puissance au moteur On notera cependant que, pendant toute cette période, le micro- processeur continue à contr 8 ler les fonctions de protection du moteur Les états de toutes les entrées sont contr 8 lés, même ceux des entrées d'affi- chage Fendant le démarrage, on peut collecter des données depuis les bou- tons-poussoirs, mais le iicroprocesseur ne réagira pas; par exemple, si l'interrupteur de pas SV 4 est actionné, il n'y aura aucune réponse On notera qu'un arret d'urgence peut être institué à n'importe quel moment et court-circuite en fait le microprocesseur Ceci peut se faire au moyen d'une fermeture par contact extérieur tel que le relais d'ARRET D'URGENCE représenté à gauche sur la figure 2 Cependant, le microprocesseur est 2520-167 alerté et informé de la situation par le signal de sortie d'arrêt d'ur- gence représenté à la figure 16 D Ce signal de sortie d'arrêt d'urgence est envoyé à la mémoire morte programmable électriquement EP 4 et, ensuite, au microprocesseur Ainsi, m Sme si le microprocesseur est courtcircuité dans une situation d'arrgt d'urgence, il est cependant alerté et informé du fait qu'un arrêt d'urgence est en train de se produire et il peut agir en conséquence Le microprocesseur peut agir ensuite indépendamment du RELAIS D'ARRET D'URGENCE simplement à l'aide de son propre programme in- terne Comme on l'a mentionné, après que le microprocesseur a atteint la fin de l'opération de démarrage, il passe alors au mode charge ou marche. Ceci se produit à l'expiration de la tranche de durée décrite précédem- ment A ce moment-là, le moteur et le microprocesseur peuvent fonction- ner sans modifications significatives pendant des mois, si cela est né- cessaire, et sans intervention d'un opérateur En outre, le microproces- seur utilise une technique de contr 8 l-e de courant et de tension trois úois par cycle comme on l'a décrit précédemment en rapport avec les fi- gures 16 E, 16 F et 16 G par exemple Les points du courant associés à la figure 13, par exemple, sont calculés sur une période de 12 cycles Trois échantillons sont prélevés par cycle sur une période de 12 cycles, ce qui donne 36 échantillons A la fin du douzième cycle, le microprocesseur com- mencera à considérer les données qui ont été rassemblées au cours des 12 cycles et ces données sont traitées pour permettre de déterminer la com- posante inverse du courant, etc Cependant, certaines opérations ne sont pas effectuées sur une base de 12 cycles L'une concerne la surintensité instantanée Si une surintensité instantanée est détectée par le micro- processeur qui communique avec les transformateurs de la figure 16 E par l'intermédiaire de la mémoire EP 5, le microprocesseur opèrera sur une base d'un cycle et, en cas de nécessité, une fonction de déclenchement sera exécutée, De plus, les appareils de détection des températures des résis- tances envoient des signaux d'entrée à l'unité de commande par l'intermé- diaire du c Sble 31 et ces appareils sont contr 8 lés De manière caractéris- tique, cette opération s'effectue en un intervalle de temps de 6 secondes. Ces informations sont introduites dans l'unité de commande par l'intermé- diaire de la mémoire morte programmable EP 4 et elles sont utilisées en liaison avec les données concernant le courant statorique comme on l'a décrit précédemment A ce moment-là, l'appareil de commande est en mesure de réagir à une demande d'arrêt Cette demande d'arrêt peut être commen- cée par l'actionnement du bouton-poussoir 22, par exemple, comme le re- 252016 ? présente la figure 2 Le microprocesseur détermine si la de- mande est légitime et il passe ensuite à une séquence d'ar- rêt qui est déterminée également par le numéro de classe du moteur comme on l'a décrit précédemment Ceci serait un ar- rét commandé normal Les relais de préarrêt se ferment en cas de nécessité, par exemple pour arrêter une courroie transpor- teuse ou pour émettre une alarme demandant l'arrêt du moteur et, à un moment approprié, les contacteurs principaux Ml, M 2 et M 3 par exemple s'ouvrent Si certains rapports concernant un état d'arrêt, tels qu'on pourrait en trouver à l'entrée de PREARRET de la figure 2, ne sont pas réintroduits dans le microprocesseur, un message d'arrêt incorrect peut alors être affiché dans la partie FONCTION du panneau avant 24 On note- ra qu'un arrêt d'urgence très rapide, qui peut même être pro- che d'un arrêt de panique, peut se produire même au cours d'un programme d'arrêt normal Tous les relais sont désexcités très rapidement L'état caractéristique du courant 12 T sur lequel est basé le fonctionnement de nombreux dispositifs de protec- tion de circuits, est en relation avec les entrées IA, IB et IC et les entrées de détection des températures des résistan- ces, sur des bases de 12 cycles et de 6 secondes respective- ment Les informations concernant les unités de détection des températures des résistances et les courants statoriques IA, IB et IC sont placées dans un totalisateur dans lequel le to- tal net de tous les courants est comptabilisé Il est possi- ble qu'il puisse exister un état dans lequel I 2 T par lui-même n'est pas suffisant pour initier une sorte quelconque d'action. Mais si on considère cet état en liaison avec d'autres sour- ces de chaleur, mesuréespar les unités de détection des tempé- ratures des résistances, les conclusions concernant la chaleur dans le rotor sont telles qu'elles exigent un arrêt On notera que le courant rotorique n'est pas mesuré directement, il est déduit de l'utilisation des composantes inverses du courant, etc, déterminées dans les enroulements statoriques On notera également que le microprocesseur peut agir dans une situation caractéristique de déclenchement par mise accidentelle à la terre Le serrage, la sous-charge du moteur, la coupure et le déséquilibre de phase peuvent également être pris en charge par le microprocesseur Ces cas sont considérés de manière ca- ractéristique en séquence mais une fois seulement au cours de la période de 12 cycles Chaque opération caractéristique qui doit être effectuée est accomplie dans une période de 12 cy- cles Certaines opérations seront effectuées plusieurs fois au cours de cette période de 12 cycles, tandis que d'autres ne seront accomplies qu'une seule fois pendant cette période de 12 cycles Si on suppose que la période de 12 cycles est pas- sée, l'opération suivante qu'effectuera le microprocesseur, et il ne dispose pas de beaucoup de temps pour cela avant le démarrage de la période suivante de 12 cycles, est de voir si l'un quelconque des affichages doit être régénéré Les posi- tions des boutons-poussoirs sont controlées, etc On notera que le microprocesseur opère sous commande, contrôlant les entrées et les sorties, régénérant les affichages, se plaçant en position de repos si nécessaire sur une base continue, mais qu'il est interrompu une Lois toutes les 5,56 secondes pour compléter une nouvelle technique d'échantillonnage associée aux courants IA, IB et IC, etc Pendant l'intervalle de temps de 5,5 millisecondes, 4 à 4,5 millisecondes environ sont uti- lisées au calcul des surintensités, des entrées d'échantillon- nage et d'autres calculs analogues Ainsi, il reste 1 à 2 mil- lisecondes pour parcourir les autres fonctions qui sont de nou- veau interrompues périodiquement On notera que le circuit de SECURITE décrit précédemment recherche le signal d'entrée du cycle de 5,56 secondes S'il ne reçoit aucun de ces signaux pendant un intervalle de temps approprié, le circuit de SECU- RITE présume que le microprocesseur n'agit pas intelligemment et il commence à réinitialiser ce dernier par l'intermédiaire de son entrée d'INTERRUPTION On notera que les mesures asso- ciées aux dispositifs d'affichage qui figurent sur le panneau avant 24, sont commandées par le microprocesseur et elles s'effectuent habituellement par l'échantillonnage des diver- ses entrées et sorties et leur affichage à la demande de l'o- pérateur. On peut donc voir que l'appareil de commande de mo- teurs assisté par microprocesseur, ou montage d'appareil de commande de moteurs, est extrêmement souple, sûr, de faible encombrement et fiable pour de nombreux modes de commande et de protection de moteurs Cet appareil fournit à un opérateur un dispositif de programmation Il comprend des dispositifs d'affichage, est automatique sous de nombreux rapports et, en outre, utilise certaines techniques associées aux composantes inverses des courants, que ceux-ci soient sinusoïdaux ou non sinusoïdaux, pour déterminer les conditions de surcharge ou d'échauffement excessif des moteurs. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au con- traire susceptible de variantes et de modifications qui appa- raitront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 Appareil de commande de moteur, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit d'alimentation prévu pour rece- voir une puissance électrique et la transmettre au moteur; et un circuit de protection qui peut être connecté au moteur et au circuit d'alimentation, et qui est prévu pour protéger le moteur lorsquela valeur efficace de la composante inver- se du courant circulant dans les enroulements du moteur con- necté, dépasse une valeur donnée. 2 Appareil suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce que ce circuit de protection comprend un circuit pré- vu pour protéger le moteur en fonction du carré de la valeur efficace de la composante inverse du courant. 3 Appareil suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend un circuit d'échantillonnage numéri- que pour échantillonner la composante inverse du courant. 4 Appareil suivant la revendication 3, caractéri- sé en ce que ce circuit d'échantillonnage numérique comprend un circuit pour échantillonner à intervalles de temps espa- cés. Appareil suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le circuit de protec- tion comprend un microprocesseur. 6 Appareil suivant la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend un circuit prévu pour utiliser la com- posante directe du courant. e