Brevet FR2575878A1 — publié le 19860711

L'objet de l'invention concerne un dispositif de variateur de vitesse pour moteur asynchrone à cage d'écureuil. Il est destiné à l'équipement pour la ventilation, les pompes, les lignes de production, les machines outils et dans tous les cas où un moteur à vitesse variable est nécessaire. Dans les dispositifs connus on utilisait jusqu'à ce jour, soit des variateurs de tension, tels que les gradateurs utilisant des thyristors faisant seulement varier la tension aux bornes du moteur, soit des onduleurs à fréquence variable en utilisant des thyristors classiques ou à gachette, soit des transitors, mais tous ces systèmes reconstituaient une sinusoïde à partir d'impulsions de courant et nécessitaient la commutation de courants importants pendant des temps très courts générant des harmoniques et des parasites. Le dispositif suivant l'invention supprime ces inconvénients tels que la génération de parasites ou encore des dispositifs de commutation, générateurs d'impulsions et permet la variation de tension et de fréquence aux bornes d'un moteur asynchrone à cage d'écureuil, c'est-à-dire la variation de sa vitesse de façon continue. I1 est constitué par la combinaison d'un moteur asynchrone à cage d'écureuil dont le stator est bobiné de façon que les bobines constituant chaque pôle possédent un point milieu sorti, avec un dispositif électronique engendrant une tension variable à fréquence variable modifiant la vitesse du moteur. Sur le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention, le dispositif est représenté dans son ensemble. Le moteur asynchrone 1 à rotor à cage d'écureuil et dont le stator est constitué de façon que les bobines 2, 3, 4 formant chaque pôle possédent un point milieu de sorti sur une borne. Chaque pôle comporte ainsi trois bornes deux aux extrémités et un point milieu. Un moteur triphasé comporte suivant ce dispositif neuf bornes. Le générateur sinusoïdal électronique composé de trois parties comporte, une partie 5 générant du signal sinusoldal bas niveau avec trois sorties déphasées chacune de 1200 électriques. Sur cet étage est situé un signal de référence vitesse 6 et les contre réactions de régulation assurant un rapport entre tension et fréquence constante. La partie 7 amplificateur de puissance dont chaque élément est constitué suivant le principe connu de l'amplification va et vient (Push-Pull) dont les éléments d'amplification sont deux transitors montés en cascade de courant (Darlington). Chaque amplificateur reçoit le signal bas niveau de la partie précédente. Les extrémités des bobinages du moteur sont connectés directement à la sortie de chaque "darlington" considéré. Le point milieu étant réuni à une polarité de 1' alimentation positive ou négative suivant le type de "darlington". La partie alimentation 8 comporte une partie très basse tension double stabilisée pour l ' alimentation de la partie bas niveau. La partie alimentation de puissance 9 dont la valeur maximale est égale à la tension crête de la tension sinusoldale correspondant à la tension nominale du moteur. Une telle tension est obtenue par un simple redressement par diode de la tension triphasée d'alimentation suivie éventuellement d'un filtrage par condensateur. Les applications industrielles de ce dispositif sont nombreuses et plus particulièrement dans tous les cas où un moteur doit donner une vitesse variable et où l'utilisation du moteur courant continu n'est pas envisageable. C'est le cas des moteurs situés dans une ambiance difficile. Toutefois le montage des divers éléments pourrat varier dans la limite des équivalents sans changer pour cela la conception générale de l'invention qui vient d'être décrite. REVENDICATIONS 10 Dispositif de variateur de vitesse pour moteur asynchrone à cage d'écureuil permettant d'obtenir la variation de tension et de fréquence aux bornes d'un moteur asynchrone c'est-à-dire la variation de vitesse de façon continue, se caractérisant par le fait que le moteur asynchrone (1) comporte un stator de telle façon que les bobines (2, 3, 4) constituant chaque pôle possèdent un point milieu de sortie sur une borne, chaque pôle comportant trois bornes, deux extrémités et un point milieu de façon que le moteur triphasé comporte neuf bornes, ce dispositif étant combiné avec une partie constituant un générateur de signal sinusoïdal(5) bas niveau, une partie amplificateur (7) de puissance et une alimentation très basse tension (8) ainsi qu'une alimentation de puissance (9). 20Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que la partie générant un signal sinusoïdal bas niveau (5) comporte trois sorties déphasées chacune de 1200 électriques avec signal de référence vitesse (6) et les contre réactions de régulation assurant un rapport entre tension et fréquence constante. 30 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que 1' amplificateur de puissance (7) est constitué par deux transistors montés en cascade de courant. 40 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que la tension alternative est générée par un amplificateur de puissance à transistors du type "pousser tirer" débitant directement dans les bobines des pôles moteur. 50 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que la partie alimentation de puissance (9) a une valeur égale à la tension crête de la tension sinusoïdale correspondant à la tension nominale du moteur. 60 Dispositif suivant la revendication 1 se caractérisant par le fait que le générateur sinusoidale électronique est composé de trois parties, une partie (5) générant le signal sinusoïdal bas niveau avec trois sorties déphasées chacune de 1200 électriques.