Brevet FR3132804A1 — publié le 20230818

Moteur électrique (1) comportant un arbre moteur (5) porteur d’un rotor (2), un dispositif d’alimentation et de pilotage de phases d’enroulements (20) d’un stator dudit moteur sur une carte électronique (3) et un ou plusieurs codeurs angulaires, caractérisé en ce que lesdits codeurs angulaires comportent des capteurs (7) positionnés sur ladite carte électronique en regard d’un aimant multipolaire annulaire (6) positionné sur ledit arbre moteur (5) traversant ladite carte. Figure de l’abrégé : Figure 3 MOTEUR ELECTRIQUE A CODEUR DE ROTATION La présente divulgation relève du domaine du pilotage des moteurs électriques notamment des moteurs électriques d’entrainement de roues telles que des roues de dispositifs de manutention robotisés et concerne un moteur électrique pourvu d’un codeur de rotation. Les moteurs électriques d’entrainement de roues peuvent être des moteurs pilotés par une électronique de contrôle moteur alimentée par une source de courant continu comme une batterie par exemple. A des fins de pilotage précis de la rotation du moteur, il est utile de connaitre la position et la vitesse de rotation du rotor du moteur. Généralement, un codeur de rotation comporte une partie tournante montée sur l’arbre du moteur et un capteur pour renvoyer ces informations au contrôle moteur. Le capteur du codeur est en général fixé sur le moteur et relié de manière filaire à l’électronique de contrôle moteur disposée dans le moteur. Résumé Notamment pour des dispositifs de manutention robotisés, il est souhaitable de rendre plus compact le moteur et son électronique de contrôle, de fiabiliser le fonctionnement de l’ensemble et de simplifier la réparabilité de cet ensemble. La présente divulgation propose pour ce faire d’intégrer des capteurs d’un codeur de rotation moteur dans ladite électronique, cette dernière étant rapportée sur le moteur. Ainsi, la présente divulgation propose un moteur électrique comportant un arbre moteur porteur d’un rotor, un dispositif d’alimentation et de pilotage de phases d’enroulements d’un stator dudit moteur sur une carte électronique fixée au moteur et un ou plusieurs codeurs angulaires, pour lequel lesdits codeurs angulaires comportent des capteurs positionnés sur ladite carte électronique et un élément d’encodage angulaire disposé face aux capteurs sur l’arbre moteur, et pour lequel ladite carte électronique, comporte une électronique de puissance de pilotage desdits enroulement et une unité de calcul et de pilotage de la phase desdits enroulements. Ceci permet de réaliser un bloc compact et aisément implantable tout en permettant un démontage de la carte pour une réparation éventuelle. Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre, indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres : Selon un premier mode de réalisation, la carte électronique est traversée par l’arbre moteur. Selon un mode de réalisation alternatif la carte électronique est en face d’une extrémité de l’arbre. Avantageusement, la carte électronique, est positionnée dans un flasque amovible et remplaçable, fixé sur une face d’un carter moteur dite face arrière, traversé par ledit arbre moteur, ledit flasque comportant un fond muni d’un trou traversé par ledit arbre moteur et une bordure entourant le périmètre de la carte électronique, lesdits capteurs se retrouvant en regard dudit élément d’encodage angulaire porté par ledit arbre moteur. L’élément d’encodage angulaire est avantageusement un aimant multipolaire et les capteurs des capteurs de champ magnétique ce qui évite que des poussières ou salissures perturbent les mesures. Un capot arrière peut être fixé au flasque, le capot arrière et le flasque formant un logement refermant un espace de réception de ladite carte électronique. Ainsi la carte solidarisée au moteur de même que l’arbre moteur sont protégés. Le flasque peut comporter une paroi cylindrique amagnétique d’axe commun avec l’arbre moteur disposée entre l’aimant multipolaire et le ou les capteurs en sorte de séparer et de rendre étanche le logement de ladite carte électronique. L’arbre moteur peut se prolonger par un segment traversant une ouverture du capot arrière pour réaliser un support d’au moins un équipement complémentaire. Ledit équipement complémentaire peut être un frein électromécanique comportant un disque et un ou plusieurs étriers reliés et pilotés par la carte électronique, lesdits étriers étant montés sur le capot arrière du bloc, ledit disque étant monté sur ledit segment traversant. La présente divulgation concerne en outre une carte électronique pour un moteur électrique tel que décrit précédemment qui comporte un trou de passage dudit arbre moteur et un ou plusieurs capteurs de codeurs angulaires disposé à la périphérie dudit trou. La carte électronique peut comporter des broches de connexion d’alimentation des enroulements du stator adaptées à se raccorder sur un connecteur regroupant les fils d’alimentation du stator au niveau du flasque. Ainsi la connexion de la carte se fait aisément sur les câbles d’alimentation du moteur. La carte électronique peut comporter un composant de communication avec un système de gestion d’un dispositif de manutention dont ledit moteur entraîne une ou plusieurs roues. La carte peut être programmée pour fournir à un calculateur externe des informations de vitesse, de calculs d’incréments de position moteur et de sens de rotation moteur au travers dudit composant de communication. La présente divulgation concerne aussi un engin roulant comportant au moins un moteur et une carte électronique selon l’une quelconque des revendications tels que décrits précédemment. La présente divulgation concerne enfin un procédé d’assemblage et de calibration d’un moteur équipé d’une carte tels que décrits qui comprend après assemblage du moteur et assemblage de la carte électronique: - une fixation de l’élément d’encodage angulaire sur l’axe moteur, une fixation de la carte équipée des capteurs dans sa position mécanique finale sur le moteur, la position angulaire relative de l’aimant par rapport aux capteurs de la carte étant arbitraire et inconnue, - une mise en rotation forcée du rotor en appliquant un champ magnétique tournant par pilotage du stator du moteur avec l’application d’une tension triphasée définie produisant un champ tournant défini pendant un tour complet, - une mesure au moyen des capteurs des états du champ magnétique provoqué par l’aimant pendant la rotation forcée de l’axe, et une détermination par l’unité de calcul de l’écart angulaire entre lesdits états du champ magnétique mesurés par les capteurs et la position imposée lors de la rotation du moteur par le champ appliqué au stator ; les écarts entre lesdits états mesurés et ladite position imposée étant stockées en mémoire permanente dans la carte et constituent les données de calibration pour un ensemble moteur codeur carte. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : montre une vue schématique de côté en coupe d’un mode de réalisation ; montre une vue schématique de côté en coupe selon un mode de réalisation complémentaire. montre une vue en perspective d’un moteur équipé d’une carte électronique dans un flasque ; montre un exemple d’aimant annulaire ; montre une variante de dispositif de la présente divulgation. Moteur électrique (1) comportant un arbre moteur (5) porteur d’un rotor (2), un dispositif d’alimentation et de pilotage de phases d’enroulements (20) d’un stator dudit moteur sur une carte électronique (3, 3’) fixée au moteur et un ou plusieurs codeurs angulaires, caractérisé en ce que lesdits codeurs angulaires comportent des capteurs (7, 7’) positionnés sur ladite carte électronique et un élément d’encodage angulaire (6) disposé face aux capteurs sur l’arbre moteur, et en ce que ladite carte électronique, comporte une électronique de puissance (33) de pilotage desdits enroulement et une unité (34) de calcul et de pilotage de la phase desdits enroulements. Moteur électrique selon la revendication 1 pour lequel la carte électronique (3) est traversée par l’arbre moteur. Moteur électrique selon la revendication 1 ou 2 pour lequel la carte électronique, est positionnée dans un flasque (4) amovible et remplaçable, fixé sur une face (21a) d’un carter moteur (21) dite face arrière, traversé par ledit arbre moteur (5), ledit flasque comportant un fond (41) muni d’un trou traversé par ledit arbre moteur (5) et une bordure (42) entourant le périmètre de la carte électronique, lesdits capteurs se retrouvant en regard dudit élément d’encodage angulaire (6) porté par ledit arbre moteur (5). Moteur électrique selon la revendication 1 , 2 ou 3 pour lequel l’élément d’encodage angulaire(6) est un aimant multipolaire et les capteurs (7, 7’) des capteurs de champ magnétique. Moteur électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes comportant un capot arrière (8) fixé au flasque, le capot arrière et le flasque formant un logement (4, 8) refermant un espace de réception de ladite carte électronique. Moteur électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes pour lequel le flasque comporte une paroi cylindrique amagnétique (9) d’axe commun avec l’arbre moteur (5) disposée entre l’aimant multipolaire et le ou les capteurs en sorte de séparer et de rendre étanche le logement de ladite carte électronique. Moteur électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes pour lequel l’arbre moteur (5) se prolonge par un segment (5a) traversant une ouverture du capot arrière (8) pour réaliser un support d’au moins un équipement complémentaire. Moteur électrique selon la revendication 7 pour lequel ledit équipement complémentaire est un frein électromécanique (10, 11) comportant un disque (11) et un ou plusieurs étriers (10) reliés (12) et pilotés par la carte électronique, lesdits étriers étant montés sur le capot arrière (8) du bloc, ledit disque étant monté sur ledit segment traversant (5a). Carte électronique pour un moteur électrique selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu’elle comporte un trou de passage dudit arbre moteur et un ou plusieurs capteurs de codeurs angulaires disposé à la périphérie dudit trou. Carte électronique selon la revendication 9 comportant des broches (32) de connexion d’alimentation des enroulements du stator adaptées à se raccorder sur un connecteur (43) regroupant les fils d’alimentation du stator au niveau du flasque. Carte électronique selon la revendication 9 ou 10 comportant un composant de communication (37) avec un système de gestion d’un dispositif de manutention dont ledit moteur entraîne une ou plusieurs roues. Carte électronique selon la revendication 11 pour laquelle la carte est programmée pour fournir à un calculateur externe des informations de vitesse, de calculs d’incréments de position moteur et de sens de rotation moteur au travers dudit composant de communication. Engin roulant comportant au moins un moteur électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 et une carte électronique selon l’une quelconque des revendications 9 à 12. Procédé d’assemblage et de calibrage d’un moteur électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 équipé d’une carte selon l’une quelconque des revendications 9 à 12 caractérisé en ce qu’il comprend après assemblage du moteur et assemblage de la carte électronique: - une fixation de l’élément d’encodage angulaire (6) sur l’axe moteur (5), une fixation de la carte (3) équipée des capteurs (7) dans sa position mécanique finale sur le moteur, la position angulaire relative de l’aimant (6) par rapport aux capteurs (7) de la carte étant arbitraire et inconnue, une mise en rotation forcée du rotor (2) en appliquant un champ magnétique tournant par pilotage du stator (20) du moteur avec l’application d’une tension triphasée définie produisant un champ tournant défini pendant un tour complet, une mesure au moyen des capteurs (7) des états du champ magnétique provoqué par l’aimant pendant la rotation forcée de l’axe, et une détermination par l’unité de calcul (34) de l’écart angulaire entre lesdits états du champ magnétique mesurés par les capteurs et la position imposée lors de la rotation du moteur par le champ appliqué au stator ; Les écarts entre lesdits états mesurés et ladite position imposée étant stockées en mémoire permanente dans la carte et constituent les données de calibration pour un ensemble moteur codeur carte.