Brevet FR3100947A1 — publié le 20210319

Procédé de détermination de la tension UL générée par la partie inductive (6) d’une résistance de mesure (2) présente dans un circuit électronique comprenant un générateur de signal (1), au moins un enroulement statorique (3) relié audit générateur de signal (1) et à ladite résistance de mesure (2) et un amplificateur différentiel (4) de la tension aux bornes de la résistance de mesure (2), ledit procédé comprenant : - une étape de mise en tension du circuit électronique pendant une durée de temps t prédéterminée, - une étape de mesure de la tension UT aux bornes de la résistance de mesure (2) à l’issu de l’étape de mise en tension, - une étape de détermination de la tension UR générée par la partie résistive (5) de la résistance de mesure (2) à l’issu de l’étape de mise en tension, et - une étape de détermination de la tension UL générée par la partie inductive (6) de la résistance de mesure (2) en fonction de la tension UT et de la tension UR. Figure 1 Procédé de contrôle en vitesse de moteurs sans balai. Domaine de l’invention La présente invention concerne un procédé de contrôle en vitesse d’un moteur électrique sans balai et plus particulièrement un procédé de détermination de la tension générée par la partie inductive d’une résistance de mesure présente dans un circuit électronique d’un moteur. De nos jours, les moteurs sans balai sont couramment utilisés dans l’industrie car ils présentent de nombreux avantages par rapport aux moteurs à courant continu. Ils présentent de meilleures performances et une fiabilité accrue. Le moteur sans balai est particulièrement utile dans les véhicules automobiles comprenant un moteur thermique. Le moteur sans balai présente un très bon rapport poids/puissance et remplace le moteur à courant continu en particulier lorsque la masse ou la vitesse de rotation sont des critères importants. Les moteurs sans balai sont des machines électriques à courant alternatif synchrones et généralement triphasées. Il est nécessaire de contrôler de façon précise la vitesse d’un moteur et cela est généralement réalisé à l’aide de capteurs à effet hall. Ces capteurs permettent de connaître de façon précise la position du champ tournant dans le moteur. Cependant, lorsque la vitesse de rotation du moteur est importante, les capteurs deviennent inefficaces. Il existe donc des moteurs sans balai et sans capteur. La méthode consiste à mesurer le courant dans les phases du moteur au travers d’une résistance de mesure entre les étages de puissance et les enroulements statoriques. Ainsi, la mesure de tension aux bornes de la résistance de mesure, correspondant à l’image du courant dans la phase du moteur, permet de déterminer la position du champ tournant dans le moteur. Lorsque le moteur sans balai requiert des puissances électriques importantes, il est nécessaire de disposer de résistances de mesure de faible résistance pour limiter la puissance dissipée dans celle-ci. Les résistances de mesure présentent une inductance parasite de quelques nano-Henry, ce qui implique que la tension mesurée aux bornes de la résistance de mesure ne reflète pas exactement l’image du courant. Ainsi, pour de très faibles valeurs de résistance, l’inductance parasite devient significative et fausse la mesure du courant électrique. Et, une mesure faussée de la tension entraîne une mauvaise synchronisation du moteur et donc un contrôle en vitesse aléatoire et peu robuste. Une solution consiste à rajouter un filtre différentiel pour éliminer la composante de l’inductance parasite. Cette solution présente de nombreux inconvénients car le filtre différentiel est paramétré par rapport à une valeur d’inductance parasite donnée par le fournisseur de la résistance de mesure. Cette valeur repose sur une dispersion statistique et diffère d’une résistance de mesure à une autre. Elle peut également varier selon la température de la résistance de mesure mais également dans le temps. Il existe donc un besoin de connaître avec précision et en temps réel la valeur réelle de la tension générée par la partie inductive d’une résistance de mesure présente dans un circuit électronique. D’autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre et en référence aux dessins annexés, donnés à titre illustratif et nullement limitatif. représente un schéma d’un circuit électronique. représente un exemple de circuit électronique d’un moteur électrique. Procédé de détermination de la tension UL générée par la partie inductive (6) d’une résistance de mesure (2) présente dans un circuit électronique comprenant un générateur de signal (1), au moins un enroulement statorique (3) relié audit générateur de signal (1) et à ladite résistance de mesure (2) et un amplificateur différentiel (4) de la tension aux bornes de la résistance de mesure (2), ledit procédé comprenant : - une étape de mise en tension du circuit électronique pendant une durée de temps t prédéterminée, - une étape de mesure de la tension UT aux bornes de la résistance de mesure (2) à l’issu de l’étape de mise en tension, - une étape de détermination de la tension UR générée par la partie résistive (5) de la résistance de mesure (2) à l’issu de l’étape de mise en tension, et - une étape de détermination de la tension UL générée par la partie inductive (6) de la résistance de mesure (2) en fonction de la tension UT et de la tension UR, et en ce que la tension UT est déterminée selon la formule suivante : UR = (RR*(VDC/LS)*t*K)+Z où, UR représente la tension générée par la partie résistive de la résistance de mesure, RR représente la résistance de la partie résistive de la résistance de mesure, VDC représente la tension émise par le générateur de signal, LS représente l’inductance de la partie inductive de l’enroulement statorique, t représente une durée de temps, K représente le facteur d’amplification de l’amplificateur différentiel, et Z est une constante. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension UL générée par la partie inductive (6) de la résistance de mesure (2) est égale à la différence entre la tension UT et la tension UR. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la durée de temps t est comprise entre 7 µs et 10 µs. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédente, caractérisé en ce qu’il comprend une étape supplémentaire de stockage des valeurs de tension UL générée par la partie inductive (6) de la résistance de mesure (2). Procédé selon l’une des quelconques revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension UL générée par la partie inductive (6) de la résistance de mesure (2) est déterminée pour différentes conditions d’utilisation de la résistance de mesure (2). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend une étape supplémentaire de détermination de l’inductance parasite LR de la résistance de mesure (2) en fonction de la tension UL générée par la partie inductive (6) de la résistance de mesure (2). Utilisation du procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes pour la détermination de la tension UL générée par la partie inductive (6) d’une résistance de mesure (2) présente dans un circuit électronique d’un moteur électrique. Unité de contrôle d’un moteur pour la mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 de façon à synchroniser le moteur, ledit moteur comprenant un générateur de signal (10), un rotor, un stator comprenant trois enroulements statorique (11, 12, 13) chacun relié au générateur de signal (10) par une phase statorique (U, V, W), chaque phase statorique (U, V, W) comprenant une résistance de mesure (14, 15, 16) et deux interrupteurs (14a, 14b, 15a, 15b, 16a, 16b) et au moins un amplificateur différentiel (17) aux bornes d’une résistance de mesure (14, 15, 16).