Brevet FR2861923A1 — publié le 20050506

L'invention se rapporte à un procédé de régulation de la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu destiné à entraîner un élément mobile de fermeture, d'occultation ou de protection solaire équipant un bâtiment. Elle concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Dans les applications domotiques, en particulier les volets roulants et les portes de garages, la charge entraînée par le moteur, constituée par l'élément mobile, peut varier fortement en fonction de la position de ce dernier. Dans certaines positions, les efforts de pesanteur s'appliquant sur l'élément mobile sont suffisants pour l'entraîner vers sa position basse. Cependant, dans d'autres positions ces efforts sont très insuffisants et il faut par conséquent entraîner l'élément mobile par le moteur. Par exemple, dans le cas d'un volet roulant complètement enroulé, le couple dû aux efforts de pesanteur est nul ou très faible. Ce n'est qu'au fur et à mesure du déroulement que, la masse suspendue augmentant, le couple exercé autour de l'axe d'enroulement devient important. Une phase dans laquelle le moteur est alimenté est donc nécessaire pour initier la descente du volet. Lorsque le couple augmente, le moteur fonctionne en générateur. Sa force électromotrice devient supérieure à la tension d'alimentation. Les dispositifs d'alimentation n'étant pas réversibles, aucun courant ne peut être débité par le moteur à courant continu dans ce fonctionnement générateur. II n'y a donc pas de couple résistant électromagnétique et le moteur à courant continu s'emballe. MS\2. S 649.12FR.48 3.dpt Il est connu de dissiper l'énergie électrique fournie par un moteur à courant continu fonctionnant en générateur dans une résistance pour le ralentir. Le brevet US 6,078,156 décrit un procédé de commande de décélération d'un tambour rotatif à grande inertie lorsque le moteur qui l'a mis en mouvement fonctionne en générateur. Le but de l'invention est fournir un procédé apportant une solution au problème cité et une amélioration aux procédés de commande connus. En particulier, l'invention propose un procéder permettant de réguler la vitesse de descente d'un élément mobile de fermeture, d'occultation ou de protection solaire et ceci à moindre coût. A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que la tension du moteur est mesurée et en ce que le moteur est alimenté, laissé en circuit ouvert et court-circuité selon une occurrence temporelle dépendant de la tension du moteur. Le moteur peut être alimenté tant que sa tension est inférieure à une tension prédéterminée et il peut être successivement court-circuité et laissé en circuit ouvert dans le cas contraire. Le moteur peut être alimenté par un générateur de tension continue à travers une diode et la tension prédéterminée peut être égale à celle du générateur de tension. Le moteur peut être périodiquement mis en circuit ouvert pour effectuer les mesures de tension. Les phases de court-circuit du moteur ont de préférence une durée comprise entre 100 et 500 ps et les phases pendant lesquelles le moteur MS12. S649.12FR.483.dpt est en circuit ouvert ont de préférence une durée inférieure à la durée des phases de court-circuit. Le dispositif domotique selon l'invention comprend un moteur à courant continu destiné à entraîner un élément mobile de fermeture, d'occultation ou de protection solaire équipant un bâtiment, un générateur de tension continue et une unité de commande pilotant un premier interrupteur permettant de court-circuiter le moteur et un deuxième interrupteur permettant au générateur d'alimenter le moteur. Il est caractérisé en ce qu'il comprend une diode entre le générateur et le moteur et en ce que l'unité de commande présente des moyens de comparaison de la tension aux bornes du moteur et des moyens de mise en oeuvre du procédé selon le procédé précédent. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un mode d'exécution du procédé de commande selon l'invention et un mode de réalisation d'un dispositif permettant la mise en oeuvre de ce procédé. La figure 1 est un schéma électrique d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 2 est un ordinogramme d'un mode d'exécution du procédé selon l'invention. Le volet roulant motorisé 1 représenté à la figure 1 comprend principalement un générateur de tension continue ALIM, un moteur à courant continu MDC et une unité de commande UC pilotant deux interrupteurs commandés KI et K2. Sur cette figure, on a représenté l'alimentation du moteur MDC selon des polarités qui le font tourner, lorsque l'interrupteur K2 est fermé, dans le sens de la descente du volet suspendu MS lié à un dispositif d'enroulement RL. La force de pesanteur MS12.S649.12FR.483.dpt FD agit sur le volet MS pour l'entraîner dans le sens de la descente. Les moyens nécessaires à l'alimentation du moteur dans le sens de la montée n'ont pas été représentés. Bien que le générateur ALIM soit unidirectionnel et irréversible, on remarque qu'une diode DO est insérée entre celui-ci et le moteur à courant continu. La diode DO se bloque naturellement si la tension VMT aux bornes du moteur devient supérieure à la tension VDC mesurée aux bornes de l'alimentation. Dans le cas où le moteur fonctionne en générateur et où la diode se bloque, la tension VMT mesurée est égale à la force électromotrice du moteur et est donc représentative de sa vitesse. Les diverses tensions sont référencées par rapport à la masse GND. Le générateur alimente également l'unité de commande UC chargée de l'exécution du procédé par pilotage des interrupteurs commandés K1 et K2, l'interrupteur K2 permettant de commander l'alimentation du moteur et l'interrupteur K1 permettant de court-circuiter le moteur. De même, l'unité de commande UC est raccordée à la ligne d'alimentation en aval de la diode DO de manière à pouvoir mesurer la tension VMT ou à pouvoir la comparer à la tension VDC. Un mode d'exécution du procédé selon l'invention, représenté à la figure 2, est décrit ci-dessous. Dans une première étape S1, l'interrupteur K1 est ouvert et l'interrupteur K2 est fermé. Le moteur MDC est alors alimenté à travers la diode DO et tourne dans le sens provoquant la descente du volet roulant MS. Dans une seconde étape S2, l'unité de commande UC mesure les tensions VMT et VDC, ou des tensions images de ces tensions. MS\2.S649.12FR.483.dpt Ces tensions sont comparées lors d'une étape de test Ti. Si la tension VMT n'est pas supérieure à la tension VDC, on est dans un fonctionnement moteur normal et on retourne à l'étape S2. Par contre, si la tension VMT est supérieure à la tension VDC, alors la diode DO est bloquée et donc la tension VMT aux bornes du moteur est égale à la force électromotrice et donne l'image de la vitesse du moteur MDC qui fonctionne alors en générateur. Dans l'étape suivante S3, on ouvre l'interrupteur K2 puis on ferme l'interrupteur KI dans une étape S4 pendant une durée t1 représentée par l'étape S5. La temporisation de durée t1 est prédéterminée et est par exemple comprise entre 100 à 500 ps. Pendant cette temporisation, le moteur MDC ralentit, la puissance fournie par le moteur fonctionnant en générateur étant dissipée dans sa résistance d'induit. Dans une étape suivante S6, on ouvre l'interrupteur KI pendant une durée t2 représenté par l'étape S7. La temporisation de durée t2 est de préférence inférieure à la temporisation de durée t1. Selon les conditions d'évolution de la charge, la vitesse du moteur MDC augmente ou non. Lors d'une étape S8, on procède à une nouvelle mesure des tensions VMT et VDC. Ces tensions sont ensuite comparées lors d'une étape de test T2. Si la tension VMT est de nouveau supérieure à la tension VDC, alors on retourne à l'étape S4 de façon à court-circuiter à nouveau le moteur MDC. MS\2. S649.12FR.483.dpt Par contre, si la tension VMT n'est plus supérieure à la tension VDC, on ferme l'interrupteur K2 lors de l'étape S9 de manière à alimenter le moteur MDC dans le sens précédent, puis on retourne à l'étape S2. A nouveau, le moteur reste alimenté tant qu'aucune survitesse due à la charge que constitue le volet suspendu n'est détectée. De manière expérimentale, on constate que la force électromotrice du moteur MDC reste de cette manière toujours très voisine de la tension VDC sur toute la course de descente du volet. Dans le cas d'un volet roulant totalement enroulé ou d'une porte de garage basculante partant d'une position complètement ouverte, le moteur doit d'abord initier le mouvement de la charge pour qu'elle se déplace dans le sens désiré. L'effort pour ce faire est néanmoins faible par rapport à celui qu'il faut exercer pour déplacer la charge dans le sens de la montée. Le courant absorbé est donc faible et la force électromotrice du moteur est légèrement inférieure à la tension d'alimentation. Quelques instants plus tard, la charge devient menante et le moteur MDC fonctionne en générateur. Avec le procédé décrit, la force électromotrice reste quasiment constante. L'utilisateur a par conséquent l'impression que son volet roulant ou sa porte de garage se déplace à vitesse régulée lors de la descente. En fin de descente, le fonctionnement moteur reprend spontanément lorsqu'il faut appliquer un effort pour comprimer des lames du volet roulant ou verrouiller la porte. Dans des variantes de réalisation du dispositif selon l'invention, l'unité de commande UC peut être constituée d'un montage câblé spécifique déclenché par l'apparition d'une tension négative entre l'anode et la cathode de la diode DO. On peut également décaler légèrement les niveaux de comparaison entre le premier test T1 et le second T2, ou encore introduire une marge d'hystérésis. MS\2. S649.12FR.483.dpt Revendications: 1 Procédé de régulation de la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu (MDC) destiné à entraîner un élément mobile (MS) de fermeture, d'occultation ou de protection solaire équipant un bâtiment, caractérisé en ce que la tension du moteur (VMT) est mesurée et en ce que le moteur (MDC) est alimenté, laissé en circuit ouvert et court-circuité selon une occurrence temporelle dépendant de la tension du moteur (VMT). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur (MDC) est alimenté tant que sa tension (VMT) est inférieure à une tension prédéterminée et en ce qu'il est successivement court-circuité et laissé en circuit ouvert dans le cas contraire. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur (MDC) est alimenté par un générateur (ALIM) de tension continue à travers une diode (DO) et en ce que la tension prédéterminée est égale à la tension (VDC) du générateur de tension (ALIM). 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur (MDC) est périodiquement mis en circuit ouvert pour effectuer les mesures de tension. 5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les phases de court-circuit du moteur (MDC) ont une durée comprise entre 100 et 500 ps et en ce que les phases pendant lesquelles le moteur est en circuit ouvert ont une durée inférieure à la durée des phases de courtcircuit. MS\2. S649.12FR.483. dpt 6. Dispositif domotique (1) comprenant un moteur à courant continu (MDC) destiné à entraîner un élément mobile (MS) de fermeture, d'occultation ou de protection solaire équipant un bâtiment, un générateur (ALIM) de tension continue et une unité de commande (UC) pilotant un premier interrupteur (K1) permettant de court-circuiter le moteur et un deuxième interrupteur (K2) permettant au générateur (ALIM) d'alimenter le moteur, caractérisé en ce qu'il comprend une diode (DO) entre le générateur et le moteur et en ce que l'unité de commande présente des moyens de comparaison de la tension (VMT) aux bornes du moteur et des moyens de mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5. MS12. S 649.12FR.483.dpt