Brevet FR2649260A1 — publié le 19910104

Dispositif d'arret d'un moteur asynchrone monophasé_ condensateur. L'invention a pour objet un dispositif d'arrêt d'un moteur asynchrone monophasé comprenant un condensateur de déphasage pour l'obtention d'un champ tournant, arrêtant Le moteur lorsque La charge sur Le moteur atteint une valeur déterminée, c'est-à-dire Lorsque la vitesse diminue en- dessous d'une certaine valeur en raison d'une surcharge. On connatt trois types de dispositifs d'arrêt de mo- teurs en fonction de la charge. Le premier utilise la force centrifuge résultant d'une masse tournant avec le moteur. Le second type utilise un compte-tours consti- tué, par exemple, d'une self disposée vis-à-vis d'un disque magnétique tournant avec le moteur ou d'un dis- que muni d'une fente tournant entre un émetteur et un récepteur optiques. Dans le troisième type de disposi- tif le moteur est monté rotativement et élastiquement de telle sorte qu'il actionne un interrupteur Lorsqu'il est soumis à une charge trop élevée (FR 2 431 022). Les deux premiers dispositifs nécessitent en outre une augmentation de la longueur de l'axe du rotor et compLiquent sa réalisation et son montage. Les dispositifs à force centrifuge sont peu fidèles et ne peuvent pas etre utilisés dans Les cas d'application nécessitant une grande sensibilité d'actionnement, comme c'est Le cas par exemple pour les applications de sécurité contre l'écrasement. Les dispositifs compte- tours nécessitent une grande précision de réalisation et de montage car la self ou l'ensemble émetteur- récepteur doivent, pour un bon fonctionnement, etre disposés le plus près possible du disque. De plus, ils nécessitent une protection contre Les chocs, L'effet de La Lumière ou des champs magnétiques, car ils sont. fragiles et sensibles aux rayonnements lumineux ou éLectromagnétiques de l'environnement. Quant aux dispositifs consistant en un montage éLas- tique du moteur, ils sont complexes, nécessitant l'uti- lisation d'un moyen élastique adapté au poids de l'élé- ment tracté, c'est-à-dire ni trop fort, ce qui pourrait entraîner la déterioration de l'éLément tracté avant l'arrêt du moteur, ni trop faible, ce qui entraînerait l'arret intempestif du moteur du seul fait de la résis- tance offerte par le poids de l'élément tracté. Etant donné qu'il est difficile de satisfaire ces conditions, le dispositif d'arrêt n'est pas suffisamment fiable. La présente invention a pour but dé réaliser un dispositif d'arret obviant aux inconvénients des dispositifs connus, plus précisément un dispositif d'arret-indépendant de l'arbre du rotor, ne requérant aucune précaution particulière lors de son installa- lation, précis et fidèLe de telle sorte qu'il peut être utilisé dans les dispositifs de sécurité. Le dispositif d'arrêt selon l'invention tire parti des observations faites que la tension aux bornes du condensateur de déphasage varie avec La vitesse du moteur. Ainsi, si à la suite d'une surcharge, le moteur ralentit et que sa vitesse tombe en-dessous d'une certaine valeur, la tension aux bornes du condensateur de déphasage peut etre utilisée comme grandeur-mesurée pour stopper le moteur. Le dispositif d'arrêt selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un circuit délivrant une tension continue homothétique de la tension aux bornes du condensateur de déphasage du moteur, un circuit délivrant au moins une tension constante de référence et un circuit comparateur comparant ces deux tensions et délivrant un signal d'arret lorsque la tension continue homothétique devient égale ou inférieure à La tension de référence. Le dispositif d'arrêt selon l'invention est donc totalement électrique et peut etre simplement branché sur le moteur. Il est particulièrement utiLe comme dispositif de sécurité pour arrêter le moteur d'une installation dans laquelle la charge entraînée par le moteur risque de rencontrer un obstacle avec les risques d'écrasement ou de détérioration de l'installa- tion que cela comporte. On citera à titre d'exemple les portes, volets et stores motorisés. Sous une forme particulière de réalisation, la tension de référence est obtenue au moyen d'un circuit relié comme le moteur au réseau et susceptible de fournir une tension continue et homothétique de celle du réseau, de façon à tenir compte des variations de la tension du réseau. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution du dispositif selon l'invention. La figure I représente le schéma électrique d'une première forme d'exécution. La figure 2 représente le schéma électrique d'une deuxième forme d'exécution. La figure 3 représente le schéma électrique d'une troisième forme d'exécution. La figure I représente schématiquement un moteur asynchrone monophasé I équipé de deux enroulements B1 et B2 correspondant respectivement à deux sens de, rotation et d'un condensateur de déphasage C1, branché en permanence, en série avec L'enroulement auxiliaire du moteur et assurant L'obtention d'un champ tournant. Ce moteur est alimenté par Le réseau indiqué par Les Lettres P et N. Aux bornes du condensateur Cl est branché un circuit 2 délivrant une tension continue homothétique de la tension aux bornes du condensateur Cl. Cette tension continue homothétique est appliquée à un circuit comparateur 3 auquel est également appliquée une -tension continue de référence fournie par un circuit 4 alimenté par le réseau au moyen d'une aLimen- tation stabilisée 5. Le moteur 1 est commandé par un circuit de commande 6 à travers un circuit 7 de gestion des commandes émanant des circuits 3 et 6 et d'un circuit interface 8. Le circuit 2 délivrant une tension continue homothé- tique de la tension aux bornes du condensateur Cl comprend un transformateur Trl auqueL est appliquée La tension aux bornes du condensateur Cl, un pont redresseur D1, un condensateur de filtrage C2 et un diviseur de tension constitué des résistances R3, R4. Le circuit comparateur comprend un comparateur de tension CT1 (intégré), un transistor T1, une résistance d'hystérésis R2 et une résistance R1 de polarisation du transistor T1. Le circuit 4 est constitué d'une résistance variable R5. 264926O Le circuit de commande 6 comprend deux boutons poussoirs M et D à contact momentané normalement ouvert, et un bouton d'arret A à contact momentané normalement fermé. Les circuits 7 et 8 comprennent un reLais "montée" REMO commandant Les contacts montés CM01 et CMO2, un relais "descente" REDE commandant Les contacts "descente" CDE1 et CDE2, un relais d'arret REX de commande du contact d'arrêt CX et une diode de roue Libre D2 absorbant L'énergie générée par La coupure du relais REX. Dans L'appLication à un store ou volet rouLant L'enrouLement B1 correspond à La montée et L'enrou- Lement B2 à La descente. La tension aux bornes du condensateur de déphasage C1 varie seLon une courbe régulière décroissante et de façon inverse à la charge appliquée sur l'axe du moteur. Le circuit 2 permet d'obtenir à La sortie S1 une tension continue variant proportionnellement à la tension d'entrée. Le circuit 2 est calcuLé de telle sorte que sa tension de sortie puisse varier d'une valeur supérieure à la tension de référence, Lorsque La tension d'entrée est à sa valeur maximale, à une valeur inférieure à La tension de référence, Lorsque La tension d'entrée est à sa vaLeur minimale. Le circuit 4 permet d'ajuster La tension de référence. Le comparateur CT1 permet de déLivrer une tension à sa sortie S2 Lorsque La tension appLiquée à son entrée E1 est supérieure à ceLLe appliquée en E2 et aucune tension dans Le cas contraire. La tension à sa sortie à S2 a pour effet de polariser La base du transistor T1 et de le rendre conducteur. Lorsque, par exemple, l'utilisateur actionne le contact "montée" M, le relais REMO est alimenté et ses contacts CM01 CM02 se ferment. L'enroulement B1 du moteur est alimenté et l'arbre du moteur est entra1né dans un premier sens de rotation. Si, lors de cette rotation, le moteur ne subit pas de charge, la tension aux bornes du condensateur C1 est maximale et il en est de même de la tension à l'entrée du circuit 2. La tension à la sortie S1 appliquée en E1 est supérieure à la tension de référence appliquée en E2 et une tension apparatt à la sortie S2 du comparateur. Le transistor T I devient conducteur et le relais REX est alimenté. Son contact CX se ferme, permettant par l'intermédiaire du contact CM01, l'auto-alimentation du relais REMO et donc celle du moteur. Lorsqu'une charge apparatt sur l'arbre du moteur 1, sa vitesse diminue et la tension aux bornes du condensateur C1 décroît et il en est de même de La tension à la sortie S1 du circuit 2. Lorsque la charge sur le moteur atteint une certaine valeur, la tension appliquée en E1 sur le comparateur devient inférieur à la tension de référence appliquée en E2 et la tension en S2 disparaît, entraînant le blocage du transistor T1, ce qui coupe l'alimentation du relais REX. Le contact CX s'ouvre et l'alimentation du relais REMO est coupée. Les contacts CM02 et CM01 s'ouvrent et Le moteur s'arrête. La charge appliquée sur l'arbre du moteur peut résulter d'une butée de fin de course ou d'un obstacle. Dans le premier cas, le fonctionnement peut être repris en actionnant le bouton "descente" D et Le déroulement s'effectue d'une manière anaLogue à ceLLe décrite, L'enrouLement B2 étant aLors alimenté, ainsi que Le relais REDE agissant sur Les contacts CEDE1 et CEDE 2, te moteur étant entraîné dans L'autre sens de rotation. Dans Le second cas, L'obstacLe étant éLiminé, Le fonctionnement peut etre repris en actionnant indiféremment le bouton M ou D. Au moyen de la résistance variable R5 du circuit 4, on peut ajuster La tension en E2, c'est-à-dire régler avec précision Le niveau de charge provoquant l'arret du moteur. La deuxième forme d'exécution, représentée à la figure 2, diffère de La première forme d'exécution par L'utilisation d'un transistor PNP T2 à La pLace d'un transistor NPN, dans le circuit comparateur 3, et par Le fait que Le contact CX du relais est un contact de repos. Ainsi, Lorsque le moteur est alimenté sous charge, on a à La sortie S2 du comparateur CT1 une tension polarisant La base du transistor T2 et Le bloquant. Le relais REX n'est pas aLimenté et te contact CX reste fermé assurant l'auto-aLimentation du moteur I comme précédemment décrit. Lorsqu'une surcharge apparatt La tension en S2 disparaît, ce qui entratne La saturation de La base-du transistor T2 en Le rendant conducteur. Le relais REX est aLimenté et son contact CX s'ouvre en provoquant L'arret du moteur comme décrit précédemment. Pour Le reste Le fonctionnement est le meme que celui de la première forme d'exécution. Cette deuxième forme d'exécution présente l'avantage que Le relais REX n'est alimenté que pour réaliser L'arrêt du moteur. La tension du réseau peut subir des variations qui se répercutent sur La tension aux bornes du condensateur de déphasage C1 et par conséquent sur La tension appliquée à l'entrée E1 du comparateur CT1. Comme d'autre part la tension continue stabilisée délivrée par le circuit d'alimentation 5 ne suit pas les variations de tension du réseau, la tension de référence ne varie pas parallèlement à la tension mesurée, de telle sorte que les variations de tension du réseau ont pour conséquence une variation du point d'arret du moteur. IL est possible de remédier à cet inconvénient en asservissant la tension de référence à la tension du réseau de telle sorte que la tension de référence soit une tension homothétique de celle du réseau. La figure 3 représente un exemple de réalisa- tion de cet asservissement applicable aux première et deuxième formes d'exécution. Le circuit 4' délivrant la tension de référence comprend un transformateur Tr2 auquel est appliquée la tension du réseau, un pont redresseur D3, un conden- sateur de filtrage C3 et une résistance variable R6 permettant de régler la tension de référence. La tension de référence ainsi obtenue est homothétique de la tension du réseau et varie par conséquent parallè- lement à la tension mesurée, de sorte que pour une même charge le rapport des tensions en E1 et E2 reste constant quelle que soit la tension du réseau. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'arrêt d'un moteur asynchrone monophasé (1) comprenant un condensateur de déphasage (C1) pour l'obtention d'un champ tournant, arrêtant Le moteur Lorsque La charge sur Le moteur atteint une valeur déterminée, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit (2) délivrant une tension continue homothétique de la tension aux bornes du condensateur de déphasage (Cl) du moteur, un circuit (4) délivrant au moins une tension constante de référence et un circuit comparateur (3) comparant ces deux tensions et délivrant un signal d'arrêt lorsque la tension continue homothétique devient égale ou inférieure à La tension de référence. 2. Dispositif selon la revendication 1 pour un moteur alimenté par le réseau, caractérisé en ce que Le circuit (4') délivrant La tension de référence est asservi au réseau de manière à délivrer une tension suivant Les variations de La tension du réseau. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractéri- sé par Le fait que le circuit comparateur (2) est associé à un élément de commutation électronique (T1; T2) contrôlant l'alimentation en courant d'un relais (REX) contrôlant L'aLimentation du moteur. 4. Dispositif selon La revendication 3, caractérisé en ce que Ledit relais (REX) est excité Lorsque Le moteur est alimenté. 5. Dispositif seLon La revendication 3, caractérisé en ce que Ledit relais (REX) est excité Lors de L'arret du moteur par Le dispositif d'arrêt.