Brevet FR2681195A1 — publié le 19930312

Procédé et dispositif pour régler le couple de court-circuit de moteurs électriques notamment de servomoteurs " La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour régler le couple de court-circuit de moteurs électriques notamment de servomoteurs. Dans le cas des moteurs électriques notam- ment de servomoteurs, il est usuellement demandé que la plage de tolérances des forces d'asservissement des forces du moteur se situe dans un cadre très étroit.10 Le couple de court-circuit c'est-à-dire le couple engendré lorsque l'arbre du moteur est bloqué est proportionnel aux forces d'actionnement d'un système équipé d'un moteur Toutefois en pratique, il existe un grand nombre de tolérances qui influencent la puissance des différents composants d'un moteur électrique, de sorte que dans les procédés de fabrication et de montage usuels, on rencontre une plage de dispersion très importante pour le couple de circuit, plage qui est non souhaitée et même non20 acceptable pour de nombreuses applications. Pour monter les moteurs électriques qui restent dans une bande de tolérances très étroite, on a jusqu'à présent éliminé par sélection selon un stade approprié, les moteurs dont les valeurs se situaient25 en dehors de la bande de tolérances Toutefois, celle- ci constitue un procédé très coûteux et en outre on ne peut réduire n'importe comment la bande de tolérances dans la mesure o les coûts doivent rester dans un cadre acceptable sur le plan économique Une autre possibilité connue pour arriver à une bande de tolérances étroite pour le couple de court-circuit est d'utiliser des pièces très précises et très coûteuses. Or, cette possibilité se traduit également par des coûts élevés. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'on mesure le couple de court-circuit du moteur électrique et on compare ce couple à un couple de consigne prédéterminé, on calcule le courant de court-circuit de consigne nécessaire pour obtenir ce couple de consigne et en fonction de cette valeur calculée, on inscrit en mémoire une valeur du courant de court-circuit de consigne dans le dispositif de commande électronique du moteur électrique. Le procédé selon l'invention permet de maintenir ce couple de court-circuit dans une bande de tolérances très étroite, et cela de manière simple, les différents composants du moteur électrique ou servomoteur étant des produits de grandes séries, peu coûteux La bande de tolérances peut en outre être réduite considérablement par rapport aux possibilités actuelles et la mise au rebut réduite Le procédé selon l'invention ne nécessite pas de composants distincts supplémentaires, ni aucune modification des différents composants existants, mais se suffit d'une modification ou d'une adaptation d'une valeur mise en mémoire. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, ce dispositif comporte une mémoire pour prédéterminer un courant de court-circuit de consigne déterminé préalablement par mesurage et/ou calcul, pour régler un couplage de court-circuit de consigne souhaité. Le calcul du courant de court-circuit de consigne I Ks peut de faire de façon simple selon la relation Mks = c * I Ks Mv dans laquelle c est un coefficient constant et Mv le couple de perte du moteur électrique. On mesure avantageusement le courant de court-circuit réel Iki. En fonction des informations déterminées mises en mémoire pour le courant de court-circuit de consigne Iks, on peut limiter de manière simple le courant maximum du moteur ou asservir ce courant sans nécessiter une quelconque modification ou un quelconque complément constructif. Selon une réalisation du dispositif de l'invention, pour régler le courant de court-circuit dans le cas de moteurs électriques, la mémoire peut être constituée de manière simple sous la forme d'un montage à résistances réglables ou ajustables Cela peut se faire à l'aide d'un potentiomètre ou d'un certain nombre de résistances distinctes et dans ce second cas, le moyen d'ajustage consiste à brûler comme certaines de telles résistances comme cela est connu. Pour simplifier et rendre la fabrication moins coûteuse et arriver à un encombrement aussi réduit que possible, on peut concevoir les résistances comme des résistances intégrées ou des résistances en couches. La mémoire peut également être constituée par une mémoire électronique par exemple une mémoire morte programmable effaaçable EPROM ou une mémoire morte programmable effaçable électriquement EEPROM La mise en mémoire électronique de la valeur enregistrée est particulièrement simple et convient pour la fabrication en série de tels moteurs électriques ou servomoteurs. La mémoire fait avantageusement partie d'un dispositif de limitation de courant appartenant à la commande électronique et la valeur inscrite dans la mémoire qui correspond au courant de court-circuit de consigne prédétermine la valeur limite du courant. Dans le cas de moteurs électriques à dispositif de commande électronique déjà existant et/ou de dispositif de limitation de courant déjà existant, cela réduit considérablement les moyens à mettre en oeuvre pour régler le couple de court-circuit. Les mêmes remarques s'appliquent dans le cas d'une mémoire appartenant à un dispositif de régulation d'intensité du dispositif de commande électronique, la valeur inscrite dans la mémoire pour le courant de court-circuit de consigne prédéterminant la valeur de consigne du dispositif de régulation de courant Dans ce cas également, les moyens mis en oeuvre sont très réduits dans la mesure o il existe déjà un dispositif de régulation de courant. Pour arriver à un faible encombrement, le dispositif de commande électrique ou électronique peut également être intégré au moteur électrique. Dessins: Un exemple de réalisation de l'invention est représenté au dessin et sera décrit ci-après. Dans ce dessin, l'unique figure est un schéma-bloc d'un dispositif selon l'invention pour régler le couple de court-circuit dans le cas de moteurs électriques. Dans l'exemple de réalisation représenté à la figure, on a un dispositif de commande électronique 10 monté en série sur un servomoteur électrique 11 Ce montage en série est alimenté par une tension continue à l'aide de deux bornes d'alimentation 12, 13. Toutefois l'invention n'est pas limitée à des moteurs d'asservissement; on peut bien plus envisager d'autres moteurs électriques comme par exemple des moteurs à courant alternatif ou à courant tournant, avec un dispositif de réglage du couple de court- circuit De plus, le dispositif de commande électronique 10 peut également agir d'une autre manière sur le moteur de réglage 11 ou le moteur électrique, et on peut par exemple avoir également un montage en parallèle. Le dispositif de commande électronique 10 comporte un élément de commutation électronique 14 branché en série sur le servomoteur Il; il s'agit par exemple d'un transistor, thyristor, triac ou moyen analogue Cet élément de commutation électronique 14 est commandé par un dispositif de limitation de courant 15, la valeur limite du courant étant prédéterminée par une mémoire 16 La mémoire 16 peut être une mémoire électronique comme par exemple une mémoire EPROM ou EEPROM Dans ce cas, la mise en mémoire de la valeur limite du courant se fait simplement par une commande de programme Une autre possibilité consiste à concevoir la mémoire 16 sous la forme d'un réseau de résistances avec un grand nombre de résistances constituant ce réseau Il peut s'agir de résistances intégrées ou de résistances par couche. La mise en mémoire de la valeur limite du courant se fait alors comme cela est connu en brûlant certaines des résistances pour obtenir la valeur souhaitée de la résistance qui définit la valeur limite du courant. Une solution simple consiste par exemple à utiliser un potentiomètre. Le but du montage décrit consiste à prédéterminer un couple de court-circuit défini pour le servomoteur 11 et qui se situe dans une plage étroite de tolérances Comme le couple de court- circuit dépend du courant de court-circuit correspondant, la valeur correspondante du court- circuit est ainsi déterminée et inscrite dans la mémoire 16 Cela prédétermine indirectement le couple de court-circuit souhaité. Une variante consiste à prévoir à la place du dispositif de limitation de courant 15, un dispositif de régulation de courant agissant également sur l'élément de commutation électrique ou électronique 14 Le courant de court-circuit de consigne est dans ce cas également prédéterminé comme valeur de consigne par l'intermédiaire de la mémoire 16. Le procédé de réglage du couple de court- circuit souhaité consiste à tout d'abord mesurer le couple de courtcircuit Mki du moteur de réglage 11 sans action de limitation de courant ou régulation de courant Le couple de court-circuit est alors le couple exercé par le servomoteur 11 lorsque l'arbre moteur est maintenu fixe Entre le couple de court- circuit Mki et le courant de court-circuit Iki, on a la relation suivante: Mki = c * Iki Mv Dans cette relation, c est un coefficient constant et Mv le couple de perte du moteur qui est toujours pour l'essentiel le même pour une certaine réalisation d'un moteur électrique De façon correspondante, le couple de court-circuit de consigne Mks dépend également du courant de court-circuit de consigne Iks selon la relation: Mks = c * IKS Mv Comme c et Mv ne se déterminent qu'une seule fois et restent toujours identiques, cette relation permet d'associer à chaque couple de courant de consigne souhaité, c'est-à-dire que l'on peut calculer ce courant de court-circuit de consigne I Ks à l'aide de cette relation La valeur correspondante est enregistrée dans la mémoire 16 Dans le cas o on compare le couple de court-circuit réel et le couple de court-circuit de consigne, pour que la différente reste dans la plage de tolérances souhaitée, il n'est pas nécessaire de prédéterminer un courant de court- circuit de consigne Il est avantageux de mesurer également le courant de court-circuit réel pour calculer la première fois les constantes. En particulier dans le cas d'une mémoire 16 électronique, on peut prédéterminer très rapidement le courant de court-circuit de consigne nécessaire dans une fabrication de série. Pour le dispositif de commande électronique tel que décrit, on peut utiliser les composants existants déjà dans le dispositif de commande du servomoteur 11 comme par exemple l'élément de commutation électronique 14 ou encore un dispositif limiteur de courant ou un dispositif de régulation de courant Dans beaucoup de cas, on peut également intégrer dans le servomoteur 11, le dispositif de commande électronique 10 pour réduire l'encombrement et aboutir à un ensemble compact. REVENDICATIONS 1-) Procédé de réglage du couple de court- circuit de moteurs électriques notamment de servomoteurs, procédé caractérisé en ce qu'on mesure le couple de court-circuit (Mki) du moteur électrique ( 11) et on compare ce couple à un couple de consigne (Mks) prédéterminé, on calcule le courant de court- circuit de consigne (Iks) nécessaire pour obtenir ce couple de consigne (Mks) et en fonction de cette valeur calculée, on inscrit en mémoire une valeur du courant de court-circuit de consigne (Iks) dans le dispositif de commande électronique ( 10) du moteur électrique ( 11). 2 *) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le calcul du courant de court- circuit de consigne (Iks) se fait selon la relation Mks = c * Iks Mv dans laquelle c est un coefficient constant et Mv le couple de perte du moteur électrique. 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour calculer le courant de court-circuit de consigne (Iks), on mesure le courant de court-circuit réel (Iki). 4 e) Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'en fonction de la valeur prédéterminée inscrite en mémoire du courant de court-circuit de consigne (Iks), on limite ou on régule le courant maximum du moteur. *) Dispositif de réglage du couple de court-circuit de moteurs électriques notamment de servomoteurs équipés d'un dispositif de commande électrique, caractérisé en ce que le dispositif de commande ( 10) comporte une mémoire ( 16) pour prédéterminer un courant de court-circuit de consigne (Iks) déterminé préalablement par mesurage et/ou calcul, pour régler un couplage de court-circuit de consigne souhaité (Mks). 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la mémoire ( 16) est un montage à résistances ajustables ou réglables. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la mémoire ( 16) est un potentiomètre. 8 *) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la mémoire ( 16) se compose d'un grand nombre de résistances distinctes et pour ajuster on a des moyens pour brûler certaines des résistances distinctes. 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les résistances sont des résistances résistances intégrées ou des résistances en couches. ) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la mémoire ( 16) est une mémoire électronique, par exemple une mémoire morte programmable effaçable EPROM ou une mémoire morte programmable effaçable électriquement EEPROM. 11-) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que la mémoire ( 16) fait partie d'un dispositif de limitation de courant ( 15) du dispositif de commande électronique ( 10), et la valeur contenue dans la mémoire ( 16) prédétermine la valeur limite du courant pour le courant de court-circuit de consigne (Iks). 12) Dispositif selon des revendications 5 à , caractérisé en ce que la mémoire ( 16) fait partie d'un dispositif de régulation de courant appartenant au dispositif de commande électronique ( 10) et la valeur inscrite dans la mémoire ( 16) pour le courant de court-circuit de consigne (Iks) prédétermine la valeur de consigne dans le dispositif de régulation de courant. 13) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que le dispositif de commande électronique ( 10) est intégré au moteur électrique ( 11).