Brevet FR2585858A1 — publié le 19870206

La présente invention concerne la commande d'un moteur électrique quelconque, réversible et à vitesse variable, par l'intermédiaire d'un système opto-électronique commandé par un moteur pas à pas. Il-est habituel de commander des moteurs à courant continu par des systèmes utilisant soit un capteur de vitesse, soit un système incrémental. Lors de la cbmmande, il est mis en service une comparaison de la vitesse et du nombre de tours du moteur à courant continu avec le programme initia- lement prévu. Ce système fait référence à une horloge de base et travaille soit en calcul analogique, soit en calcul digital, en boucle fermée (feed- back). Dans le procédé qui fait l'objet de la présente invention, on com- mande les moteurs d'une manière digitale en boucle ouverte. Le moteur réversible et à vitesse variable, (ou l'arbre entralné par le moteur, apres, par exemple, un réducteur), entraîne un disque (NÈ1- 151 figure 1) laissant passer par endroits, des ondes lumineuses (ou infra- rouges). Les zones de transmission de lumière sont les suivantes: Zone 1: zone d'arrêt: actionnant par exemple un frein magnétique ou un débrayage de l'ensemble à actionner et coupant le courant faisant fonctionner le moteur. Zone 2: zone de démarrage du moteur dans le sens des aiguilles d'une mon- tre. Zone 3: zone de démarrage du moteur dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Zone 4:zone d'accélération du moteur en relation avec la précédente de démarrage. Zone 5:hyperaccélération: dans le même sens que la zone précédente. Zone 6:zone d'arrêt d'urgence. STOP. Le moteur ne doit jamais passer dans cette zone qui coupe tou- tes les alimentations, ne laissant que les sécurités. Les zones 2, 3, 4, 5 commandent le moteur en agissant soit su; la tension, soit sur la fréquence, scit sur le glissemaent du"n embrayage m -aiqu., hydraulique ou mécanique afin de faire varier la vitesse du moteur. - 2 - Pace au disque de la figure 1 se trouve un disque (N 2-figure 2) qui comprend 6 zones (A à F) faisant face à chaque zone du disque précé- dent. Chacune de ces zones émet (ou transmet) un flux lumineux qui est in- tercepté par le disque N 1. Le disque;o 2 est entraîné par un moteur pas à pas. La commande de ce moteur pas à pas est établie soit par un ordina- teur, soit par un automate programmable ou tout autre moyen connu. Quand les deux disques se font face et que le disque to 2 est arrê- té face au disque NO 1, la position des zones éclairantes se trouve face à la zone 1, correspondant à la position d'arrêt du moteur (Figure N 3). Derrière le disque 2 se trouve la source de lumière, et derrière le disque 1 se trouvent les cellules photoélectriques situées en couronne (figure 4) percevant le flux lumineux transmis, 6 couronnes correspondent aux zones 1 à 6. Lorsque le moteur pas à pas fait déplacer le disque N 2 dans le sens des aiguilles d'une montre, la zone A n'éclaire plus la zone 1 du disque 2, mais la zone B se met à éclairer la zone 2 qui fait fonctionner le moteur en démarrage dans le sens des aiguilles d'une montre. En continu- ant à tourner, la zone 2 continue à être éclairée et la zone 4 reçoit à son tour la lumière ce qui déclenche l'accélération. Ensuite la zone 5 est éclairée entrainant un hyper accélération dans le sens des aiguilles d'une montre, puis la zone 6 qui stoppe le moteur. De même, quand le moteur pas à pas actionne le disque 2 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la zone 3 est éclairée ce qui en- traine le moteur à tourner dans le sens inverse. La zone 4 est ensuite éclai- rée déclenchant l'accélération, puis la zone 5, puis la zone 6. Les zones 4 et 5 déclenchent l'accélération et l'hyperaccélération dans le même sens que les zones 2 ou 3. Il est évident que lorsque le mo- teur pas à pas totrne, ceci oblige le moteur commandé à suivre exactement le nombre de tours du moteur pas à pas. Ce système a pour avantage d'utili- ser le fonctionnement du moteur pas à pas sans contrainte (le disque à en- traîner étant de très faible masse) donc ne pouvant "sauter un pas". Il est évident que chaque zone de 2 à 5 devra être préréglée en fonction de la charge du moteur et de son alimentation (courant continu, alternatif, tri- phasé, etc..) Une autre manière d'opérer consiste à n'utiliser que les zones 1 et 2,3,6 - 1 et 6. recevàrt la lumière en tout ou rien, tendis n, :e les zones 2 et 3 perçoivent la lumière provenant des zones B et C du disque 2 -3- d'une façon proportionnelle: soit par an -dégradé, soit par une lar- seur variable (figure 5). L'accélération du moteur est proprotionnelle à la lumière reçue grâce à un convertisseur analogique, de l'intensité lumineuse perçue, en commarnde de puissance de moteur. Afin de préserver la position zéro du moteur pas à pas à l'arrêt (la zone A devant se trouver en face de la zone 1), il est prévu un frein mécanique qui se déclenche automatiquement lors de l'arrêt de l'installation, c'est-à-dire lorsque le moteur pas à pas n'est plus alimenté. - 4 - - 4 - 2585858 REVEN DICATION S 1/ Dispositif de commande d'un moteur réversible et à vitesse variable à l'aide d'un système optoélectronique commandé par un moteur pas à pas caractérisé en ce qu'il comprend deux disques (1, 2), le premier dis- que (1) étant solidaire du moteur, ou de l'ensemble mécanique à comman- der, et divisé en zones transparentes à la lumière, chacune de ces zo- nes correspondant à une fonction du système à entratner (arrêt - démarra- ge - accélération - hyperaccélération - STOP - urgence), le second dis- que (2) comprenantdes zones lumineuses ou laissant passer la lumière, qui font face aux zones du premier disque (1), et étant entralné par le moteur pas à pas, des cellules photoélectriques disposées en couronne recevant la lumière (de leur propre zone) se trouvant en arrière du disque (1); une source de lumière se trouvant en avant du disque (2) et faisant face à chaque zone (il y a donc autant de couronnes que de zones). * 2/ Dispositif de commande selon la revendication N 1 caractérisé en ce que les zones transparentes à la lumière sont de transmission propor- tiomnnelle soit par un dégradé, soit par une largeur variable. e