Brevet FR2548476A1 — publié le 19850104

La présente invention concerne des dispositifs de commande de moteur, et en particulier une protection contre les surcharges dans un tel dispositif. On réalise de façon caractéristique la protection 5 contre les surcharges dans un dispositif de commande de moteur en employant un circuit destiné à détecter et à contrôler le courant traversant le moteur Cependant, lorsqu'un dispositif de commande de moteur est réalisé au moyen d'un micro-ordinateur programmé, il est souhaitable de minimiser 10 l'importance du matériel ou des circuits nécessaires, et de remplir le plus grand nombre de fonctions possibles par logiciel On a trouvé que l'incorporation d'un circuit de détection de courant dans un dispositif de commande de moteur à micro-ordinateur peut aller jusqu'à doubler le colt des circuits L'invention a donc pour but de procurer une protection contre les surcharges dans un dispositif de commande de moteur qui ne nécessite aucun circuit supplémentaire. Les principes de l'invention permettent d'atteindre le but précité, ainsi que d'autres, par la réalisation d'une 20 protection contre les surcharges dans un dispositif de commande de moteur qui comprend un circuit de commande de phase connecté entre le moteur et une alimentation à variation cyclique Dans le cadre de l'invention, on définit une surcharge d'un moteur comme étant une condition dans laquelle la puissance maximale est appliquée au moteur pendant une durée excessive On surveille donc continuellement la puissance appliquée au moteur, en contrôlant l'angle de conduction du circuit de commande de phase Chaque fois qu'une condition de puissance maximale existe, on déclenche un cycle de variation 30 d'un temporisateur en rampe croissante et, dans le cas contraire, on inverse la rampe croissante pour donner une rampe décroissante Lorsque la rampe atteint un seuil de surcharge défini, on coupe l'alimentation du moteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la 35 description qui va suivre d'un mode de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels Ia figure 1 est un schéma synoptique d'un dispositif de commande de moteur à micro-ordinateur fonctionnant conformément aux principes de l'invention; et La figure 2 est un organigramme d'un sous-programme destiné à faire fonctionner le micro-ordinateur de la figure 1 conformément aux principes de l'invention. On va maintenant considérer les dessins, sur lesquels la figure 1 montre un moteur 10 connecté à une alimen10 tation à variation cyclique-12, qui peut correspondre à l'énergie alternative du secteur Entre le moteur 10 et l'alimentation 12 sont connectés un circuit de commande de phase comprenant un triac 14 et un circuit d'amorçage comprenant un photocoupleur 16, connecté au circuit de commande de phase pour amorcer le triac 14 afin d'alimenter le moteur 10 pendant une partie du cycle de l'alimentation 12 Cet amorçage est sous la commande du micro-ordinateur 18 qui fonctionne sous la dépendance de signaux d'entrée provenant du détecteur de passage par zéro 20, du tachymètre 22 et du convertisseur analo20 gique-numérique 24, de façon à appliquer des signaux aux instants appropriés au conducteur 26, pour débloquer le transistor 28 Lorsque le transistor 28 devient conducteur, un courant circule dans la diode 30 et dans le photocoupleur 16, pour permettre à l'élément photosensible 32 de conduire et 25 d'amorcer le triac 14. La vitesse du moteur 10 est commandée sous la dépendance de signaux provenant du convertisseur analogiquenumérique 24 Le dispositif attaquant l'entrée du convertisseur analogique-numérique 24 est représenté à titre d'exemple 30 par une pédale de commande 34, comme celles qu'on utilise avec les machines à coudre A l'intérieur de la pédale de commande 34 se trouve un potentiomètre 36 comportant un curseur, comme il est bien connu dans la technique Ce potentiomètre 36 est connecté à l'entrée du convertisseur analogique35 numérique 24 Un tachymètre 22, accouplé mécaniquement au mo- teur 10, détecte la vitesse réelle du moteur 10 Le tachymètre 22 applique des signaux-de vitesse réelle au micro-ordinateur 18 Le détecteur de passage par zéro 20 est connecté à l'alimentation 12 et il applique des signaux de synchroni5 sation au micro-ordinateur 18 à tous les passages par zéro de l'alimentation 12, aussi bien en sens positif qu'en sens négatif Le condensateur 38 branché aux bornes de l'alimentation 12 fait fonction de filtre Le réseau d'amortissement, ou de blocage, comprenant la résistance 40 et le condensateur 10 42, commande la vitesse de montée de la tension aux bornes du triac 14, due aux effets inductifs du moteur 10, lorsque le triac se bloque, afin que ce dernier ne redevienne pas conducteur avant d'etre amorcé. Conformément à l'invention, on définit une surcharge 15 du moteur 10 comme étant une condition dans laquelle la puissance maximale est appliquée au moteur pendant une durée excessive Du fait que le micro- ordinateur 18 commande l'angle de conduction du triac 14 conformément à une comparaison entre le signal de vitesse désiréeprovenant du convertisseur analo20 gique-numérique 24, et le signal de vitesse réelle provenant du tachymètre 22, le micro-ordinateur 18 dispose de toutes les données nécessaires pour déterminer si le moteur est dans une condition de surcharge En particulier, un registre interne du micro-ordinateur 18 est incrémenté chaque fois qu'une 25 condition de puissance maximale existe, et il est décrémenté dans le cas contraire Lorsque le registre atteint une valeur prédéterminée, ceci indique une condition de surcharge et l'alimentation du moteur est coupée jusqu'à ce qu'on relâche la pédale de commande Les conditions temporelles sont telles 30 qu'un retard d'environ 2 secondes est établi avant que le seuil de surcharge ne soit atteint. L'Annexe à cette description montre un sous-programme destiné à faire fonctionner le micro-ordinateur 18 conformément aux principes de l'invention, et la figure 2 est 35 un organigramme de ce sous-programme Avant de décrire ce sous-programme, on définira certains codes mnémoniques employés SYNC 2 est un indicateur qui est mis en fonction à chaque passage par zéro de l'alimentation 12, de la manière déterminée par le détecteur de passage par zéro 20 Du fait que l'alimentation 12 est normalement le secteur à 50 Hz, SYNC 2 est mis en fonction 100 fois par seconde PISENR est un registre qui contient une représentation numérique de l'angle de conduction du triac 14 Plus précisément, la pleine conduction du triac 14 est représentée par la valeur 1 contenue dans PLSENR, et des angles de conduction inférieurs du triac 14 sont représentés par des valeurs plus élevées de PLSENR OVL est le registre de rampe de surcharge qui est incrémenté et décrémenté conformément aux principes de l'invention et qui atteint une valeur maximale de-240 avant que l'alementation du moteur 10 ne soit coupée STDNFG est un indicateur de coupure d'alimentation qui est mis en fonction par le micro-ordinateur 18 lorsque l'alimentation du moteur doit 9 tre coupée SREFR est un registre de référence de vitesse qui indique la condition de la pédale de commande 34 20 (c'est-à-dire une représentation numérique de la position du curseur du potentiomètre 36). Chaque fois que l'indicateur SYNO 2 est en fonction, il est tout d'abord mis hors fonction, après quoi le registre PLSENR est examiné pour déterminer l'angle de conduction du 25 triac 14 Si PISENR est supérieur à 1, ceci indique que le triac 14 n'est pas dans l'état de pleine conduction, et le registre OVL est décrémenté de 1 Si le contenu du registre OVL est inférieur ou égal à 10, le registre de référence de vitesse SREFR est examiné pour déterminer si la pédale de commande 34 a été relâchée Dans l'affirmative, l'indicateur de coupure d'alimentation STDNFG est mis hors fonction Si le contenu du registre PLSENR n'est pas supérieur à 1, ceci indique que la pleine puissance est appliquée au moteur 10. Dans un tel cas, le registre OVL est incrémenté Si le conte35 nu du registre OVI est supérieur ou égal à 240, l'indicateur STDNFG est mis en fonction, ce qui provoque la mise hors tension du moteur 10 jusqu'au relâchement ultérieur de la pédale de commande 34. On vient donc de décrire un procédé pour incorporer une protection contre les surcharges dans un dispositif de commande de moteur Le mode de réalisation décrit ci-dessus ne constitue bien entendu d'une simple illustration de l'application des principes de l'invention L'homme de l'art pourra imaginer de nombreux autres modes de réalisation, sans 10 sortir du cadre de l'invention Par exemple, bien qu'on ait décrit un micro-ordinateur programmé, on peut également mettre en oeuvre l'invention avec un dispositif de commande câblé. s EIOS NONIS 'ila I O 0 V-4 m O M- & ESNI Esi V MM/i It VI EIMI 5 a Idv O 9 N Ea ID Vi VO a E MNWE Svaa Ec E Sa E sv NOI Vm 9 N Ews Eaocr : REDVH Ef Lg ESE SVE À NOIIVL Nal IIV à a MEQ -1100 Ea s El VYOIG/lNII Ec E NOIONO 1 NE Es Ir RILI O OS KOMIS iao Un ISH 0 bz-q A O M- & EIIEEFV OiIAO Acvo SO E V tl Of lana D Ta Ji EGI s V Ev nac I a FIO Dav D sa NOI -VSM-MT 6 OEI: EHHO D Nff S 0 MI Moxa JONI ZNX Ms 0 Ol TAO DEOEC b;Gf Ll H O no TAO 'MO O 9149 Mne MRTAON OMIE JDNI aq DUVHDO Tfl S a E Ova ?-O Nso Ia M 79 -la Efa ES -UVH Df IE Et E Il NIT VT DNX E El VODIIGNI,T Ec NOIDO Mg SUOH SEIX Osno nffi ofivs ti 7 lfi H Io Mt c USSI Ia l *+ 1 * Z 3 N=m 6 m 1 Hs 'ZS DN. DE KTA O N ç I Oacp se 9 Of I-MS O r O Lfi ES u Eai VNMOD UO El JN'DIJT Cf OKA NOIJ Dofluj Tsl N a X Ex N v 9 ivetsz LABEL INSTRUCTION MODIFICATEUR COMMENTAIRES MOVF SREFR,1 CONTROLE DE LA PEDALE DE COMMANDE SKPNZ NON RELACHEE BITCLR STDNFG SINON, MISE HORS FONCTION DE L'INDICATEUR SHUT 9 RETLW O REVEEDICATION Procédé pour empêcher une surcharge d'un moteur ( 10) dans un dispositif de commande de moteur destiné à faire fonctionner ce moteur à des vitesses présélectionnées à par5 tir d'une alimentation à variation cyclique ( 12), ce dispositif comprenant un circuit de commande de phase ( 14) connecté entre le moteur ( 10) et l'alimentation ( 12), et un circuit d'amorçage ( 16) connecté au circuit de commande de phase pour amorcer à une phase déterminée le circuit de commande de phase 10 afin d'alimenter le moteur pendant une partie du cycle de l'alimentation ( 12), caractérisé en ce que: (a) on établit une représentation électrique d'une variable; (b) on examine de façon répétitive la valeur de la partie du cycle, avec un intervalle de temps régulier fixé; et (bl) on augmente la 15 représentation de la variable lorsque la partie du cycle dépasse un seuil prédéterminé; ou (b 2) on diminue la représentation de la variable lorsque la partie du cycle ne dépasse pas le seuil prédéterminé, cette représentation de la variable ne pouvant pas être diminuée au-dessous d'un minimum fixé; et 20 (c) on emp 9 che l'alimentation du moteur lorsque la représentation de la variable atteint une valeur prédéterminée.