INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention s’applique dans le domaine des installations domotiques comprenant un dispositif d’occultation d’une ouverture d’un bâtiment telle qu’une porte ou une fenêtre. Ledit dispositif d’occultation, par exemple un volet roulant, un écran intérieur ou un store vénitien, est manœuvrable par le biais d’un actionneur électromécanique. La manœuvre, réalisée par un moteur électrique de l’actionneur électromécanique, consiste en un déploiement ou un repli du dispositif d’occultation et/ou en une modification de l’orientation, c'est-à-dire de l’angle d’inclinaison, des lames du dispositif d’occultation.
Un moteur électrique synchrone connu pour un tel actionneur électromécanique comporte classiquement un rotor comprenant plusieurs pôles, constitués notamment par des aimants permanents, et un stator comprenant au moins un enroulement. Un tel moteur synchrone est par exemple un moteur « sans balais » à courant continu, également désigné par la terminologie BLDC (Brushless DC), ou moteur synchrone à aimants permanents, également désigné par l’acronyme anglais PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) ou un moteur synchroréluctant avec ou sans aimant permanent.
Dans la suite de la description, on considère de manière non limitative que le stator comprend trois enroulements.
Chaque enroulement du stator est alimenté par un courant d’alimentation électrique périodique triphasé via trois phases électriques, désignées par U, V et W dans la suite de la description, d’un convertisseur de puissance.
Il est connu, par exemple du document EP1319114, de manœuvrer le dispositif d’occultation entre une position initiale et une position finale. Lors de la manœuvre, le moteur est piloté de sorte que sa vitesse de rotation soit égale à une vitesse nominale puis de réduire la vitesse de rotation du moteur de la vitesse nominale à une vitesse réduite au début d’une phase d’approche de la position finale. La position du rotor du moteur est connue grâce à un dispositif de comptage. Le pilotage du moteur est arrêté lors de l’atteinte par le rotor d’une position d’arrêt souhaitée correspondant à la position finale souhaitée du dispositif d’occultation. Afin de maintenir un mouvement du moteur qui est soumis à une charge importante telle que le poids du dispositif d’occultation, la vitesse réduite de rotation du moteur doit rester supérieure à un seuil de vitesse minimum. Ainsi, même pour un fonctionnement du moteur au seuil de vitesse minimum, l’environnement mécanique du moteur, tel que l’inertie du rotor, fait que le rotor ne s’arrête pas de manière instantanée à la position d’arrêt souhaitée et que le moteur continue de tourner de un à deux tours. Ainsi, après immobilisation du rotor, la position réelle d’arrêt du moteur est mal maitrisée.
Il est par ailleurs connu de piloter certains dispositifs d’occultation selon différentes fonctions de commande consistant d’une part en un déploiement ou un repli du dispositif d’occultation, et d’autre part en une modification de l’orientation, c'est-à-dire de l’angle d’inclinaison, des lames du dispositif d’occultation. Ces différentes manœuvres ne répondent pas de manière optimale à une même loi de commande du moteur électrique, le déploiement ou le repli d’un dispositif d’occultation devant se faire sur plusieurs tours d’un arbre d’enroulement du dispositif d’occultation et à une vitesse nominale bien plus élevée que pour l’orientation des lames, qui a lieu sur quelques degrés angulaires de tour d’arbre. Il est connu de pouvoir gérer des vitesses de rotation différentes, mais généralement le moteur ne fonctionne pas de manière optimale sur l’ensemble de la plage de vitesses souhaitées. Notamment, la position réelle d’arrêt d’un déplacement réalisé à une vitesse très différente de la vitesse nominale de déploiement ou de repli du dispositif d’occultation, n’est donc généralement pas satisfaisante.
L’invention a pour but de proposer un pilotage du moteur permettant d’optimiser les déplacements du dispositif d’occultation et les arrêts du moteur de sorte que la position réelle d’arrêt du moteur soit égale à la position d’arrêt souhaitée.
L’invention a pour objet un dispositif de contrôle d’un moteur électrique d’un dispositif d’occultation, ledit moteur électrique étant de type synchrone et comprenant au moins un rotor et au moins un stator, une position du rotor étant déterminée au moyen d’un dispositif de détermination de la position angulaire du rotor, ledit au moins un stator étant muni d’au moins un enroulement alimenté électriquement par un convertisseur de puissance, ledit convertisseur de puissance comprenant au moins une ligne électrique munie d’au moins une cellule de commutation, le dispositif de contrôle pilotant le convertisseur de puissance au moyen d’une loi de commande nominale dans laquelle une consigne de vitesse de rotation du rotor est égale à une consigne de vitesse nominale entre une position actuelle du rotor et un seuil de fin de commande nominale, caractérisé en ce que le dispositif de contrôle pilote le convertisseur de puissance, suite à la loi de commande nominale et après une immobilisation du rotor à une première position réelle d’arrêt, au moyen d’une loi de commande de type pas à pas entre la première position réelle d’arrêt et une deuxième position réelle d’arrêt.
Le convertisseur de puissance est configuré pour générer le courant d'alimentation du moteur de façon à alimenter chaque enroulement ou groupe d’enroulements, afin de créer un champ magnétique tournant par rapport au stator et ainsi entraîner en rotation le rotor. Plus précisément, le convertisseur de puissance contient au moins une ligne électrique dont chacune des parties de la ligne électrique en lien avec une masse électrique du convertisseur de puissance sera qualifiée de « côté masse », ou « low side » en anglais, et chacune des parties de la ligne électrique en lien avec une alimentation du convertisseur de puissance sera qualifiée de « côté alimentation » ou « high side » en anglais. Chaque ligne électrique comporte sur le côté masse une première cellule de commutation, par exemple un transistor à effet champ de type MOSFET, de type «IGBT» (acronyme du terme anglo-saxon Insulated Gate Bipolar Transistor) ou bipolaires à grille isolée, aussi qualifiée de « low side » et sur le côté alimentation une seconde cellule de commutation, par exemple de type MOSFET, ou transistor de type «IGBT» ou bipolaires à grille isolée, aussi appelée « high side », selon un schéma connu de l’Homme du Métier.
Chaque enroulement ou groupe d’enroulements du stator du moteur est alimenté par une phase électrique de convertisseur de puissance. Plus particulièrement, chaque phase électrique est reliée à une ligne électrique entre la cellule de commutation côté masse et la cellule de commutation côté alimentation.
Chaque cellule de commutation du convertisseur de puissance comprend un état activé dans lequel la cellule de commutation permet un passage d’un courant et un état bloquant dans lequel ladite cellule de commutation bloque ledit passage de courant. Chaque cellule de commutation est commandée par un signal de commande.
La loi de commande du dispositif de contrôle correspond à l’ensemble des signaux de commande. Le dispositif de contrôle est donc un ensemble de composants électroniques, et un ensemble de programmes logiciels qui permettent de piloter les cellules de commutation du convertisseur de puissance.
La loi de commande nominale s’exerçant sur le moteur, entre la position actuelle du rotor et le seuil de fin de commande nominale, détermine une consigne de vitesse de rotation du rotor égale à une consigne de vitesse nominale. Autrement dit, la loi de commande nominale s’exerce sur le moteur tant que celui-ci n’a pas atteint une position correspondant au seuil de fin de commande nominale. Dès que la position actuelle du rotor est égale au seuil de fin de commande nominale, la loi de commande nominale ne s’exerce plus, et plus précisément, plus aucune loi de commande ne s’exerce de sorte que le moteur s’arrête de tourner.
Bien entendu, la consigne de vitesse nominale peut être constante ou variable lors de l’application de la loi de commande nominale. Par exemple, la consigne de vitesse nominale peut varier en fonction de la position du rotor et comprendre des rampes d’accélérations et des rampes de décélération. Ainsi, lorsque la position du rotor s’approche du seuil de fin de commande nominale, la consigne de vitesse nominale peut être réduite.
La loi de commande nominale permet un mouvement plus rapide du dispositif d’occultation que la loi de commande pas à pas. Ainsi, la loi de commande nominale s’applique sur une majeure partie d’un mouvement du dispositif d’occultation entre une position haute et une position basse correspondant aux positions extrêmes que peut prendre le dispositif d’occultation lors de son déploiement.
Après la fin de l’application de la loi de commande nominale, l’arrêt du moteur, entrainé par son inertie, n’est pas immédiat. Ainsi, après immobilisation du rotor, la position actuelle du rotor ne correspond pas au seuil de fin de commande nominal mais à la première position réelle d’arrêt. La première position réelle d’arrêt est en aval selon le sens de rotation du moteur du seuil de fin de commande nominale.
Cette figure représente un interrupteur manuel commun avec son commutateur au centre qui permet de passer d'un mode à un autre.
Cette figure symbolise un système capable d'agir à distance pour ouvrir ou fermer un interrupteur. Le dispositif reçoit une tension et agit à la place de l'action mécanique humaine pour interconnecter les 2 fils électriques.
Cette figure représente un commutateur auto électrique (CAE) relié au Module de Traitement d'Image (MTI) qui permet de fournir un signal de commande VD.
Cette figure représente l'architecture générale du dispositif de traitement d'image avec les éléments indispensables. On y trouve, des processeurs, un plan de pixels, un microcontrôleur, une interface bus de communication, et les lignes de processeurs mixtes.
Cette figure représente le CAE interconnecté au le MTI par une liaison filaire. Le MTI , lui, est relié au dispositif d'acquisition d'image. Celui-ci envoie les images au MTI qui les traitent et fournit la commande et contrôle du CAE, ce qui actionnera ou non le flux électrique.
Cette figure représente le dispositif global de l'invention suivant le mode de réalisation de l’architecture 1. Il montre l'assemblage entre la caméra avec le module de traitement d’image et le commutateur auto électrique en un seul circuit électrique.
Un circuit imprimé compact ou, le dispositif d'acquisition d'image et le MTI seront réalisés en ASIC CMOS faible coût Very Large Signal Integreted (VLSI).
C'est l'architecture cible de dispositif de traitement d'image de l'invention. Cette architecture dérive de l’algorithme cible de l‘invention. Il s'agit d'une matrice de photo capteurs, de colonnes de processeurs, d'éléments de mémorisation temporaire et de plans de mémoire globale.
Ensuite, pour avoir un équivalent, il faut avoir une égalité entre (1) et la matrice ABCD d'un shunt court-circuité (2) multipliée des deux côtés par la matrice d'un tronc chargé en condensateur (3), représenté par (4) :
L’égalité (4) permet d’établir les équations suivantes :
#(5.a)
#(5.b)
Grâce à la correspondance entre (1) and (5.a), (6) est déterminée :
Puis en substituant (6) dans (5.b), il apparaît (7)
Enfin, en utilisant (6) et (7), la valeur de la capacité utilisée dans la ligne chargée équivalente est égale à
Comme , il s’ensuit que :
Utilisant les conditions (9.a) et (9.b), et prenant en compte que , les seules valeurs possibles pour sont :
Le but est de réduire la longueur de la ligne de transmission 3λ/4 en remplaçant les trois lignes chargées λ/4 par une ligne 3λ/4 chargée comme représenté en , il est nécessaire de trouver la condition pour :
Pour satisfaire (11), il est nécessaire de prendre en compte la condition (10). Finalement, la ligne 3λ/4 chargée peut présenter une réduction de taille pour :
Ainsi, la batterie 7, au travers des connecteurs de puissance permet l’alimentation à la fois du module électronique de puissance 300 et de l’équipement électrique externe 8, sans pour autant modifier l’encombrement ni l’architecture du convertisseur de tension 1.
L’invention porte également sur un système électrique qui comprend un convertisseur de tension 4 et une machine électrique tournante pilotée par le convertisseur de tension 1. Le système électrique est notamment embarqué dans un véhicule tel qu’un véhicule automobile électrique ou hybride, un camion électrique ou hybride ou un drone. Par exemple, la machine électrique tournante transforme de l’énergie électrique en énergie mécanique, en mode moteur, et peut fonctionner en mode générateur pour transformer de l’énergie mécanique en énergie électrique. Cette machine électrique tournante est, par exemple, une machine réversible ou un moteur électrique.
Système d’assemblage d’un bobinage de stator La présente invention concerne le domaine des machines électriques tournantes telles que les alternateurs ou alterno-démarreurs, et plus particulièrement les stators de telles machines électriques tournantes qui comprennent un bobinage réalisé à partir d’épingles conductrices.
Le bobinage du stator peut être réalisé de différentes manières, et notamment avec des épingles conductrices qui sont insérées dans le stator et sont raccordées les unes aux autres pour former un chemin électrique continu. De telles épingles conductrices peuvent par exemple présenter une forme en U avec chacune une portion courbée, dont la juxtaposition sur tout le pourtour du stator forme un chignon de bobinage à une extrémité axiale de ce stator, et deux segments conducteurs droits reliés par la portion courbée et qui s'insèrent respectivement dans une des encoches radiales du stator. L'insertion doit se faire selon un motif particulier, qui assure un chemin électrique optimisé mais complique d’autant plus la réalisation du bobinage. Du fait de la difficulté d'insérer la quantité d'épingles une à une directement dans les encoches du stator, il est recherché des machines d'assemblage qui présentent une configuration d’origine permettant une insertion facile des épingles les unes par rapport aux autres et qui comportent des moyens mécaniques aptes à donner à l’ensemble une configuration finale dans laquelle des segments conducteurs droits de différentes épingles sont rapprochés les uns des autres pour pouvoir être insérés d’un seul tenant dans une même encoche. A titre d’exemple, dans le document US20180233995, on met en œuvre des portions annulaires qui sont remplies indépendamment les unes des autres avec des épingles et qui sont ensuite recentrées pour former un ensemble annulaire d’épingles apte à être inséré en une seule fois dans un corps de stator.
La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant un outil d’assemblage des épingles conductrices d’un stator, de sorte à former une couronne d’épingles pouvant être insérée en une seule opération au sein des logements récepteurs du stator.
La présente invention a ainsi pour principal objet un système d’assemblage d’une couronne d’épingles configurée pour la réalisation d’un bobinage de stator, la couronne d’épingles comprenant des épingles formées d’une première branche et d’une deuxième branche sensiblement parallèles et reliées entre elles par une portion arquée, le système d’assemblage comprenant une pluralité de modules d’assemblage configurés pour être disposés les uns au-dessus des autres selon une direction longitudinale et parmi lesquels un premier module de serrage s’étendant le long de la direction longitudinale entre une première face et une deuxième face, ledit premier module de serrage comportant une portion annulaire externe dont la face interne comprend des premiers moyens de réception des premières branches des épingles et une portion annulaire interne mobile dont la face externe comprend des moyens de réception des deuxièmes branches des épingles, ladite portion annulaire interne étant mobile entre une première position extrême dans laquelle elle s’étend au moins partiellement au-delà de la première face et dans laquelle elle forme une portion annulaire interne d’un deuxième module de serrage rapporté contre la première face du premier module de serrage et une deuxième position extrême de dégagement dans laquelle elle s’étend au moins partiellement au-delà de la deuxième face, le deuxième module de serrage comprenant des deuxièmes moyens de réception des premières branches des épingles disposés dans une continuité longitudinale des premiers moyens de réception des premières branches, une dimension de section de chacun des deuxièmes moyens de réception étant différente d’une dimension de section correspondant de chacun des premiers moyens de réception.
Le système d’assemblage selon l’invention permet l’obtention d’une couronne d’épingles conductrices pouvant être insérée au sein du stator en une opération unique, facilitant ainsi la fabrication du stator tout en réduisant le temps nécessaire à cette fabrication. Les épingles sont des connecteurs qui sont reliés électriquement les uns aux autres. Ces épingles ont une forme en U, avec deux branches parallèles formant les pattes du U et une portion arquée les reliant au niveau de l’une de leurs extrémités.
Le système d’assemblage comprend plusieurs modules d’assemblage, qui sont assemblés les uns aux autres et empilés selon une direction longitudinale, dans différentes configurations selon l’étape du procédé à mettre en œuvre. Les épingles sont mobiles entre ces différents modules au sein desquels elles sont successivement assemblées et resserrées en vue de l’obtention de la couronne d’épingles. Parmi ces modules d’assemblage, le système d’assemblage comprend un premier module de serrage qui est délimité longitudinalement par une première face et une deuxième face, avec une première face qui constitue une zone de fixation pour, selon les moments du procédé d’assemblage, un deuxième module de serrage, qui est un élément amovible du système d’assemblage, ou un module de mise en position des épingles dans une configuration d’origine par exemple.
Le premier module de serrage et le deuxième module de serrage partagent une portion annulaire interne, qui est mobile entre les deux. Cette portion annulaire interne présente des moyens de réception des deuxièmes branches des épingles, tandis que chacun des modules de serrage présente par ailleurs des moyens de réception des premières branches de ces épingles, avec respectivement des premiers moyens de réception pour le premier module de serrage et des deuxièmes moyens de réception pour le deuxième module de serrage. Les premiers et deuxièmes moyens de réception sont alignés les uns aux autres selon la direction longitudinale lorsque le deuxième module de serrage est rapporté contre le premier module de serrage, de sorte à permettre le transfert des épingles de l’un à l’autre de ces modules de serrage. Ces premiers et deuxièmes moyens de réception présentent en outre des dimensions de section différentes, ce qui permet un ajustement de l’assemblage d’épingles lorsque celles-ci sont transférées de l’un à l’autre des modules de serrage. De telles dimensions de section sont mesurées selon un plan vertical-transversal perpendiculaire à la direction longitudinale.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, la première face du premier module de serrage est disposée soit en regard du deuxième module de serrage, soit en regard d’un dispositif de poussée des épingles.
On comprend ici que le deuxième module de serrage et le dispositif de poussée des épingles sont deux éléments amovibles du système d’assemblage, qui peuvent successivement et alternativement être rapportés contre la première face du premier module de serrage. Le dispositif de poussée se compose par exemple d’une bague mobile et de pistons.
Selon une caractéristique optionnelle de l’invention, les deuxièmes moyens de réception des premières branches des épingles du deuxième module de serrage présentent une dimension de section inférieure à une dimension de section des premiers moyens de réception des premières branches des épingles du premier module de serrage.
Cette réduction de section entre les deuxièmes moyens de réception et les premiers moyens de réception permet de resserrer les premières branches des épingles lorsque celles-ci sont transférées du premier module de serrage au deuxième module de serrage.
Selon encore un autre aspect, on prévoit un procédé de propagation de données dans un réseau neuronal, ce procédé comprenant : le stockage des données de neurone associées à un ou plusieurs neurones mis en œuvre par le réseau neuronal dans une mémoire locale de chaque élément de traitement d’un réseau matriciel d’éléments de traitement, chaque élément de traitement de la matrice comprenant un circuit de traitement de données et la mémoire locale ; le calcul, par le circuit de traitement de données de chaque élément de traitement, d’une valeur intermédiaire à partir des données de neurone ; et la réalisation, par l’ensemble de circuits de propagation de données, d’un mélange latéral vers l’avant ou vers l’arrière des données de neurone stockées par la mémoire locale de chaque élément de traitement par la propagation, de façon synchrone par chaque élément de traitement, des données de neurone vers la mémoire locale de chaque élément de traitement à partir de la mémoire locale d’un ou plusieurs éléments de traitement voisins de chaque élément de traitement, dans lequel chacun des éléments de traitement est configuré pour traiter, pendant une première itération de traitement, les données de neurone en provenance des un ou plusieurs éléments de traitement voisins pour produire des données de neurone mises à jour et pour stocker les données de neurone mises à jour dans la mémoire locale pour une utilisation lors d’une itération de traitement ultérieure.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre le calcul, par le circuit de traitement de données de chaque élément de traitement, d’une valeur intermédiaire à partir des données de neurone en provenance des un ou plusieurs éléments de traitement voisins.
Selon un mode de réalisation, le réseau neuronal comprend une couche d’entrée et au moins deux couches cachées, la couche d’entrée et les au moins deux couches cachées étant mises en œuvre par le réseau matriciel d’éléments de traitement, le procédé comprenant en outre le calcul, par le circuit de traitement de données de chaque élément de traitement, de la valeur intermédiaire à partir des données de neurone en relation avec chacune des couches cachées.
Selon un mode de réalisation, le mélange latéral vers l’avant ou vers l’arrière des données de neurone stockées par la mémoire locale de chaque élément de traitement est effectué par la propagation des données de neurone vers la mémoire locale de chaque élément de traitement à partir de plusieurs des éléments de traitement voisins pendant plusieurs itérations, chaque élément de traitement étant configuré pour recevoir, de façon synchrone à chaque itération, les données de neurone stockées par la mémoire locale d’un des plusieurs éléments de traitement voisins, écrasant au moins partiellement les données de neurone stockées dans sa mémoire locale.
La illustre un réseau neuronal entièrement connecté selon un exemple de réalisation ;
la illustre schématiquement un réseau matriciel d’éléments de traitement selon un exemple de réalisation de la présente description ;
la illustre schématiquement une matrice de pondération selon un exemple de réalisation de la présente description ;
la illustre schématiquement un mélange latéral vers l’avant utilisant un réseau matriciel d’éléments de traitement selon un exemple de réalisation de la présente description ;
la illustre schématiquement un réseau matriciel d’éléments de traitement de 3 par 3 selon un exemple de réalisation de la présente description ;
la illustre schématiquement un module d’élément de traitement comprenant un élément de traitement et des multiplexeurs d’entrée/sortie selon un exemple de réalisation ;
la illustre schématiquement un module d’élément de traitement comprenant un élément de traitement et des multiplexeurs d’entrée/sortie selon un autre exemple de réalisation ;