Brevet FR2836302A1 — publié le 20030822

Dispositif d'excitation d'un moteur frein, en particulier d'un aimant-frein, pour un moteur asynchrone commutable, en particulier un moteur asynchrone triphasé. L'invention se rapporte à un dispositif d'excitation d'un moteur frein, en particulier d'un aimant-frein, pour un moteur asynchrone commutable, en particulier un moteur asynchrone triphasé. Pour un tel dispositif connu, un moteur, par ex. un moteur asynchrone, est équipé d'un moteur frein mécanique agissant selon le principe de la friction à sec. De son côté, le moteur frein présente, par exemple, au moins un levier de mâchoires, avec des mâchoires de frein et au moins un ressort de compression disposés dessus. Par au moins un axe aimant-frein sur lequel une tension est appliquée, le moteur frein peut être libéré du ressort de compression. La mise sous tension de l'aimant-frein se produit en même temps, selon les exigences en matière de mise en oeuvre, d'usage et de sécurité, que la mise sous tension du moteur. Le but de la présente invention est d'indiquer un dispositif exigeant des dépenses de fabrication réduites, donnant une possibilité indépendante d'excitation d'un moteur frein, en particulier d'un aimant-frein, pour un moteur asynchrone, en particulier un moteur asynchrone triphasé. On y parvient, selon l'invention, par un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un semi-conducteur de puissance pouvant être commandé pour activer ou désactiver le moteur frein, en particulier l'aimant-frein ; - une alimentation du côté réseau du semi-conducteur de puissance qui peut être commandé indépendante du couplage du moteur asynchrone ; - et une excitation du semi-conducteur de puissance qui peut être commandé en fonction d'un transmetteur. La réduction des dépenses de fabrication rendue possible par l'invention est d'une part donnée par l'utilisation du semi-conducteur de puissance qui peut être commandé, puisqu'il s'agit Ici d'un élément compact et donc facile à mettre en oeuvre, et, d'autre part, en raison de l'économie d'un montage compliqué ainsi que du câblage qu'il entraîne, pour cela, une excitation du moteur frein, en particulier de l'aimant-frein, indépendante de la mise sous tension du moteur-et donc individuelle - est garantie. Avantageusement, le semi-conducteur de puissance est disposé dans ou sur le boîtier de connexions du moteur, de manière à prendre plus fortement en compte l'objectif de réduction des dépenses de fabrication et, au-delà, pour que soit réalisée une unité indépendante d'appareils pouvant être utilisée de manière décentraliséeet donc immédiatement sur le moteur-tout en restant autonome. Avantageusement, le relais de contact est équipé d'une bobine à courant de découpage pouvant être affectée, de manière à ce qu'une réduction de la production de chaleur dans le boîtier de connexions du moteur soit assurée par la bobine excitée par impulsion. Avantageusement, le moteur asynchrone présente un circuit ou une alimentation et/ou le semi-conducteur de puissance qui peut être commandé, une excitation ou une alimentation par le réseau au moyen d'un courant de charge ou d'un bus de données, ce qui garantit un fonctionnement indépendant. Avantageusement, le semi-conducteur de puissance qui peut être commandé est conformé en un élément de courant continu, en particulier en redresseur, ce qui a pour résultat une intégration de la fonction de commutation et de la fonction de redressement dans un composant commun ; grâce à l'économie d'un élémentcommutateur redresseur-ainsi réalisée, la réduction de la dépense de fabrication est encore une fois prise en considération. Avantageusement, la platine se présente comme un module plat, ce qui fait que celui-ci-en fonction des exigences et du domaine d'utilisation-peut être utilisé fondamentalement de la même manière, tant pour une disposition dans un tableau de distribution ou une armoire électrique, que pour un contacteur à moteur proche du moteur, voire intégré dans le moteur. De préférence : - un contacteur de moteur pouvant être placé dans/sur le boîtier de connexion du moteur pour le couplage asynchrone, en particulier asynchrone triphasé, - le semi-conducteur de puissance est conformé en thyristor ou en triac, - le semi-conducteur de puissance et/ou le transmetteur est placé sur une platine, - le transmetteur est conformé en opto-triac L'invention, ainsi que des modes de réalisations avantageux, sont expliquées par la suite, au moyen des exemples de réalisations représentés schématiquement sur le dessin ; on y voit : FIG 1 un premier dispositif selon la revendication 1, avec un thyristor comme semiconducteur de puissance qui peut être commandé, FIG 2 un second dispositif selon la revendication 1, avec un triac comme semiconducteur de puissance qui peut être commandé et FIG 3 une tranche d'un troisième dispositif selon la revendication 1 avec un redresseur semi-commandé comme semi-conducteur de puissance. Dans la FIG 1 est présenté un premier dispositif 1 a pour l'excitation d'un moteur frein 2, en particulier d'un aimant-frein 3, pour un moteur asynchrone alimenté par le réseau, en particulier un moteur asynchrone triphasé 4. Le moteur frein 2 peut Ici être conformé en un frein à courant continu ou en un frein à courant alternatif Sur le moteur asynchrone est disposé au moins un premier semi-conducteur de puissance actionnable 5a, pour activer ou pour désactiver le moteur frein 2, en particulier l'aimant-frein 3. En cela, le premier semi-conducteur de puissance actionnable 5a présente une alimentation par le réseau indépendante de l'excitation du moteur asynchrone, laquelle assure une excitation individuelle du moteur frein 2. L'excitation du moteur frein 2 sert à ce que l'on nomme la "libération" de celui-cI, l'excitation individuelle du moteur frein 2 étant avantageuse, en particulier pour une libération, lorsque le moteur asynchrone est au repos ou pour un ralentissement du moteur synchronisé. Le premier semi-conducteur de puissance qui peut être commandé 5a est, quant à lui, équipé d'une excitation dépendant d'un transmetteur 6. Le transmetteur 6 qui remplit la fonction d'un élément de commande est, par exemple, conformé en optotriac, relais, palpeur commutateur ou tout autre élément de ce genre. Avantageusement, le premier semi-conducteur de puissance qui peut être commandé 5a, ainsi que le transmetteur 6, peuvent être disposés sur une platine 7 commune et, en particulier être réalisés comme module plat. Une commande prioritaire, par ex. une commande par programme enregistré, se trouve en relation fonctionnelle avec le transmetteur 6 et active ou désactive celui-ci en fonction du processus, au moyen d'un signal de commande 8. Comme moyen de transmission, on peut prévoir ici, par exemple, un bus de données 9 et, pour l'alimentation par le réseau L 1, L2, L3 du premier semi-conducteur de puissance qui peut être commandé 5a, ainsi que pour le couplage et l'alimentation par le réseau L 1, L2, L3 du moteur asynchrone, un bus de courant de charge 10. Il en va de même pour le deuxième dispositif 1 b, ainsi que pour le troisième dispositif 1 c, utilisables comme décrit à la FIG 2 ou à la FIG 3. Le premier dispositif 1 a présente un boîtier de connexions du moteur 11 disposé sur le moteur asynchrone, dans ou sur lequel est logé le premier semi-conducteur de puissance qui peut être commandé 5a. Dans le boîtier de connexions 11 du moteur, on peut, en plus, disposer un contacteur de moteur 12 qui présente, entre autres, un relais de contact 13 conformé, par ex., en un contacteur-disjoncteur ou en un relais. Le relais de contact 13 est avantageusement actionné par une bobine à découpage qui permet également d'obtenir une diminution de la production de chaleur dans le boîtier de connexions 11 du moteur. Sur la base de cela, il est possible de disposer, dans le boîtier de connexions 11 du moteur, les différents éléments indispensables à une fonction autonome du premier dispositif 1 a. Selon la configuration du moteur frein 2 comme frein à courant continu ou à courant alternatif, le premier semi-conducteur de puissance 5a selon la FIG 1 est conformé en un élément de courant continu commutable, en particulier en redresseur commutable, et, spécialement, en un thyristor ou en second semi-conducteur de puissance 5b d'un second dispositif 1 b selon la FIG 2, comme élément de courant alternatif, en particulier en triac. Grâce à la constitution d'un semi-conducteur de puissance en élément de courant continu, un redresseur 14 semi-commandé, en variante aussi commandé, d'un troisième dispositif 1c, peut, selon la FIG 2, être utilisé. Selon la FIG 3, un premier et un second thyristor Q1 ou Q2 sont disposés en pont avec une première et une seconde diode D1 ou D2 près du redresseur 14 semicommandé. Dans la mesure où un moteur frein 2, rapidement incident est rendu nécessaire par les conditions de service, l'une des deux diodes D1, D2 peuvent être remplacées par un transistor de commutation avec excitation correspondante. Pour les différentes réalisations présentées plus haut, la réunion et l'intégration, en une unité fonctionnelle, de la fonction de commutation et de la fonction de redressement sont avantageuses, le cas échéant aussi sur une platine 7 commune, ce qui permet d'éviter un élément redresseur séparé, son montage ainsi que le câblage à l'élément de commutation et les connexions nécessaires. A la suite de cela, aucun élément redresseur n'est plus nécessaire sur le moteur asynchrone même, ce qui permet de gagner beaucoup de place ; par conséquent, pour les moteurs asynchrones ayant ce que l'on nomme une connexion'HAN-Drive', les connexions pour l'aimant-frein 3 sont directement connectées sur la commande du moteur. Dans le cas d'une solution intégrée au moteur, par ex. pour un démarreur de moteur 12, l'aimant-frein 3 est directement connecté sur l'unité d'excitation-le semiconducteur de puissance 5a, 5ab. Les dispositifs 1 a à 1 c nommés ci-dessus peuvent trouver une utilisation dans une installation de manutention, un système de convoyage ou un dispositif de convoyage, comme, par exemple, dans une chaîne de transfert, un engin de levage, un ascenseur, un escalier mécanique ou tout autre système, dispositif, ou installation comparables. L'invention expliquée ci-dessus peut se résumer comme suit : Pour indiquer un dispositif 1 b à 1 c dont les dépenses de fabrication sont réduites, permettant une possibilité d'excitation indépendante d'un moteur frein 2, en particulier d'un aimant-frein 3, pour un moteur asynchrone, en particulier un moteur asynchrone triphasé 4, il est prévu de disposer au moins un semi-conducteur 5a, 5b 14 de puissance de commande sur le moteur asynchrone, afin d'activer ou de désactiver le moteur frein 2, en particulier l'aimant-frein 3, et que soit fournie une alimentation L 1, L2, L3 du semi-conducteur de puissance qui peut être commandé 5a, 5b, 14 par réseau, indépendante du couplage du moteur asynchrone, et que l'excitation du semi-conducteur de puissance qui peut être commandé 5a, 5b, 14 se produise, en fonction d'un transmetteur 6. Grâce à cela, une excitation du moteur frein 2 indépendante, voire alimentée par un bus de données, une économie de lignes, d'appareils de commutation et de commande ainsi qu'un ensemble compact et disposé directement sur le moteur asynchrone et, le cas échéant, intégré dans le boîtier de connexions 11 du moteur, peuvent avantageusement être obtenus. REVENDICATIONS 1. Dispositif (1a-1c) d'excitation d'un moteur frein (2), en particulier d'un aimant-frein (3), pour un moteur asynchrone commutable, en particulier un moteur asynchrone triphasé (4) caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins un semi-conducteur de puissance pouvant être commandé pour activer ou désactiver le moteur frein (2), en particulier l'aimant-frein (3) ; - une alimentation du côté réseau (L 1, L2, L3) du semi-conducteur de puissance qui peut être commandé (5a, 5b, 14) indépendante du couplage du moteur asynchrone ; - et une excitation du semi-conducteur de puissance qui peut être commandé (5a, 5b, 14) en fonction d'un transmetteur (6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : - un boîtier de connexions du moteur (11) disposé sur le moteur asynchrone ; - une disposition du semi-conducteur de puissance qui peut être commandé (5a, 5b 14) dans/sur le boîtier de connexions du moteur (11). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend : - un contacteur de moteur (12) pouvant être placé dans/sur le boîtier de connexions du moteur (11) pour le couplage du moteur asynchrone, en particulier du moteur asynchrone triphasé (4). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que : - le contacteur de moteur (12) est conformé en relais de contact (13), en particulier en contacteur-disjoncteur. 5. Dispositif selon la revendication 3 et/ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend : - une bobine à découpage actionnant le relais de contact (13). 6. Dispositif selon la revendication 1 et/ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend : - un couplage ou une alimentation (l1, L2, L3) du moteur asynchrone et/ou une excitation voire une alimentation réseau (l1, L2, L3) du semi- conducteur de puissance qui peut être commandé (5a, 5b 14) par un courant de charge ou un bus de données (10 et 9). 7. Dispositif selon l'une des revendications ci-dessus, caractérisé en ce que : - le moteur frein (2) est conformé en moteur frein à courant triphasé. 8. Dispositif selon l'une des revendications ci-dessus, caractérisé en ce que : - le semi-conducteur de puissance qui peut être commandé (5a, 5b 14) est conformé en un élément de courant continu, en particulier en pont redresseur (14). 9. Dispositif selon l'une des revendications ci-dessus, caractérisé en ce que : - le semi-conducteur de puissance qui peut être commandé (5a, 5b 14) est conformé en thyristor ou en triac. 10. Dispositif selon l'une des revendications ci-dessus, caractérisé en ce que : - le semi-conducteur de puissance qui peut être commandé (5a, 5b 14) et/ou le transmetteur (6) est placé sur une platine (7) 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que : - la platine est conformée en module plat. 12. Dispositif selon l'une des revendications ci-dessus, caractérisé en ce que : - le transmetteur (6) est conformé en opto-triac. 13. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications ci-dessus dans une installation de manutention.