Brevet FR2604571A1 — publié le 19880401

DISPOSITIF POUR MOTEUR ELECTRIQUE MONOPHASE La présente invention concerne un dispositif permettant à un moteur asynchrone monophasé à triés basse tension de conserver son couple de démarrage. Un dispositif classique de moteur asynchrone monophasé comprend un enroulement inducteur principal et un enroulement auxiliaire bobinés sur l'inducteur du moteur et un condensateur de déphasage interposé entre la source de tension électrique et l'enroulement auxiliaire, ce condensateur servant à déphaser le courant parcourant l'enroulement auxiliaire de 90 électrique par rapport au courant dans l'enroulement inducteur principal. L'inconvénient majeur de ce dispositif classique est que le courant de démarrage, qui peut valoir plusieurs fois le courant nominal, produit dans le transformateur d'alimentation et le câble d'amenée de courant aux enroulements inducteurs, des chutes de tension appréciables qui réduisent sensiblement la tension aux bornes des enroulements inducteurs et qui produisent ainsi une diminution importante du couple de démarrage. I1 en résulte que l'utilisateur dcit surdimensionner le moteur, le câble de raccordement et le transformateur d'alimentation en fonction de l'application du moteur afin d'obtenir un compromis satisfaisant entre le couple nominal du moteur et le couple de démarrage. L'invention a pour objet un dispositif qui pallie les inconvénients précités du dispositif classique. Le dispositif suivant l'invention se caractérise par un montage transformateur de tension électrique qui comprend un montage transformateur de tension électrique (6A, 6B) comportant deux enroulements primaires connectés à la source de tension électrique, et deux enroulements secondaires couplés respectivement à l'un et l'autre des enroulements primaires1 le premier enroulement secondaire étant connecté aux bornes de l'enroulement principal du moteur et le second enroulement secondaire étant connecté aux bornes de l'enroulement auxiliaire. Dans un mode d'exécution particulier, le montage transformateur de tension est constitué d'un transformateur portant deux enroulements primaires et les deux enroulements secondaires précités. Dans un autre mode d'exécution du dispositif selon l'invention, le montage transformateur de tension est constitué de deux transformateurs, le premier transformateur portant un enroulement primaire et le premier desdits enroulements secondaires, le second transformateur portant un enroulement primaire et le second desdits enroulements secondaires. Grâce au dispositif selon l'invention, le courant de démarrage dans l'enroulement auxiliaire est inférieur au courant nominal dans cet enroulement, de sorte que la chute de tension est moindre dans le circuit auxiliaire et que le couple de démarrage est plus grand qu'avec le dispositif classique. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, accompagnée des dessins ciannexés. Dans ces dessins - la figure 1 illustre schématiquement l'art anté rieur, - la figure 2 est un schéma d'ut mode d'exécution exemplaire du dispositif selon l'invention, - les figures 3 et 4 illustrent deux variantes du mode d'exécution de la figure 2. Se reportant d'abord à la figure 1, on voit représenté un dispositif connu de moteur asynchrone monophasé 10 du type cage d'écureuil. Ce dispositif comprend un enroulement inducteur principal 1 et un enroulement auxiliaire 2 qui sont bobinés sur l'inducteur (non montré) du moteur 10. Ces enroulements sont alimentés par une tension électrique appliquée par le secondaire 42 d'un transformateur d'alimentation 4 dont l'enroulement.primaire 41 est connecté à une source de tenson électrique. Le transformateur 4 sert à transformer la tension de la source en une tension électrique très basse, par exemple une tension inférieure à 25 volts.Le condensateur électrique 3 connecté en série avec l'enroulement auxiliaire 2 sert Z déphaser de 90C le courant dans l'enroulement auxiliaire 2 par rapport au courant de l'enroulement principal 1. Les inconvénients de ce montage classique ont été décrits plus haut. Le dispositif selon l'invention est décrit à présent à l'aide des figures 2 à 4. Dans la figure 2, on voit que les enroulements inducteurs 1 et 2 du moteur 10 sont connectés à un montage transformateur de tension 6A, 6B comprenant deux enroulements primaires 61, 63 couplés magnétiquement respectivement à deux enroulements secondaires 62, 64. L'enroulement inducteur principal 1 du moteur 10 est connecté aux bornes de l'enroulement secondaire 62 tandis que l'enroulement inducteur auxiliaire 2 du moteur est connecté aux bornes de l'enroulement secondaire 64. Dans ce mode d'exécution, les enroulements 61-64 sont bobinés sur deux transformateurs distincts 6A et 6B. Ces deux transformateurs peuvent avoir le même rapport de transformation ou avoir des rapports de transformation différents, le bobinage moteur étant adapté en fonction des exigences.Dans une autre exécution, les enroulements 61-64 peuvent être prévus sur un seul transformateur. Dans ce montage, le courant d'alimentation se trouve partagé en un courant de circuit principal 1M1 qui alimente l'enroulement inducteur principal 1 et un courant de circuit auxiliaire 1M2 qui alimente l'enroulement auxiliaire 2. Le courant de -démarrage 1MUID dans le circuit principal est supérieur au courant nominal 1M1 dans ce circuit, mais le courant de démarrage IM2D dans le circuit auxiliaire est inférieur au courant nominal 1M2 dans ce circuit auxiliaire. Le courant de démarrage IM2D produit dans le circuit auxiliaire une chute de tension plus faible que le courant nominal et la tension sur l'enroulement auxiliaire 2 est par conséquent plus grande pendant 'le lancement du moteur: le couple de démarrage est donc plus important. La perte de couple créée par le circuit principal est compensée par une augmentation de couple créée par le circuit auxiliaire.Grâce à un dimensionnement judicieux du moteur, il est possible de conserver le couple de démarrage initial sans altérer le rendement du moteur. Le dispositif selon l'invention présente plusieurs avantages 1) il permet de dimensionner le câble de raccordement et le transformateur en fonction de la situation de régime sans altérer les caractéristiques du démarrage, évitant ainsi de devoir surdimensionner le câble, le(s) transformateur(s) et le moteur; 2) il permet l'utilisation de câbles plus légers, de moteurs à très basse tension dans des applications qui jusqu'ici les excluaient; 3) il permet l'utilisation de condensateurs normalisés, peu encombrants et aisément disponibles sur le marché. Dans le montage selon l'invention, le condensateur de déphasage 3 est connecté en série avec l'enroulement primaire 63 du circuit auxiliaire comme montré dans la figure 2. I1 peut aussi être connecté en série avec l'enroulement secondaire 64 comme montré dans la figure 3. La figure 4 illustre une variante d'exécution dans laquelle le câble de raccordement entre le montage transformateur de tension 6A, 6B et les enroulements inducteurs 1 et 2 du moteur est avantageusement réduit à trois conducteurs seulement au lieu de quatre. On observera que, étant donné le rendement obtenu par le dispositif selon l'invention en surdimensionnant les transformateurs, le moteur peut tourner sans aucun joint. Les roulements sont étanches et toutes les parties métalliques (rotor, stator) sont traitées anti-rouille. I1 est bien évident pour l'homme de l'art que d'autres variations peuvent être apportées au dispositif décrit dans ce qui précède sans s'écarter de l'esprit de l'invention telle que défini dans les revendications ci-jointes. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour moteur électrique asynchrone monophasé comprenant un enroulement inducteur principal et un enroulement auxiliaire, un condensateur étant interposé -entre une source de tension électrique et l'enroulement auxiliaire, caractérisé en ce qu'il comprend un montage transformateur de tension électrique (6A, 6B) comportant deux enroulements primaires (61, 63) connectés à la source de tension électrique, et deux enroulements secondaires (62, 64) couplés magnétiquement respectivement à l'un et l'autre des enroulements primaires, le premier enroulement secondaire (62) étant connecté aux bornes de l'enroulement principal (1) du moteur et le second enroulement secondaire (64) étant connecté aux bornes de l'enroulement auxiliaire (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le montage transformateur de tension électrique est constitué d'un transformateur portant deux enroulements primaires (61, 63) et les deux enroulements secondaires précités (62, 64). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mpntage transformateur de tension électrique est constitué de deux transformateurs, le premier transformateur portant un enroulement primaire (61) et le premier desdits enroulements secondaires (62), le second trensformateur portant un enroulement primaire (63) et le second desdits enroulements secondaires (64). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en 'ce que le condensateur de déphasage (3) est connecté en série avec l'enroulement primaire (63). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le condensateur de déphasage (3) est connecté en série avec l'enroulement secondaire (64).