COUPLE STABILISATION DEVICE OF AN ELECTRICAL MOTOR WITH ELECTRONICAL COMMUTATION

Abstract: 1. Device for stabilizing the torque of an electric motor (M) of the electric commutator type, supplied with current from a dc source (Uc) through a frequency converter comprising a current converter and an inverter (T1 -T6 ) controlled by a variable-frequency frequency generator (G), said device comprising means (C) for comparing an electrical magnitude responsive to the motor speed with an electrical magnitude (Up) proportional to the momentary voltage or said dc voltage source (Uc) applied to the terminals of said converter, and delivering a magnitude corresponding to the measured variation, and means for applying a corrective magnitude to said frequency generator, characterized in that said device further comprises means for measuring an electrical magnitude (Ua) proportional to the motor speed for applying to said comparator means (C) an electrical magnitude (Ua) proportional to the momentary speed of said motor, and that the variation (delta U) measured by said comparator means corresponds to the difference between a constant regulation voltage of the ratio of the two compared magnitudes and the measured value of said ratio.

Description: Dispositif de stabilisation du couple d'un moteur électrique à commutation électronique. La présente invention a pour objet un dispositif de stabilisation du couple d'un moteur électrique à commutation électronique alimenté par une source de courant continu au moyen d'un convertisseur -de fréquence composé d'un convertisseur de courant et d'un onduleur commandé par un générateur de fréquence à fréquence variable. Les installations comportant un moteur électrique à commutation électronique telles que définies ci-dessus sont actuellement bien connues et largement utilisées dans de nombreux domaines (voir par exemple Traité d'Electricité de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, volumes XV et XVI, Editions 1978 et 1979). Lorsqu'un tel- moteur est entraîné à basses vitesses, il peut présenter des irrégularités de vitesse, qui se traduisent par des pulsations de couple atteignant souvent des valeurs inadmissibles. La raison principale de cette instabilité est à mettre sur le compte de la variation de l'impédance de la source de courant continu alimentant le moteur. Cette source voit en effet son impédance interne augmenter au fur et à mesure que la vitesse de rotation du moteur diminue ; on en a déduit que l'énergie réactive du moteur peut alors créer une tension d'ondulation s'ajoutant à la tension de la source et modifiant ainsi, en retour, l'excitation du moteur, mais en contre-phase, provoquant ainsi une instabilité de la vitesse du moteur. La présente invention a pour but de stabiliser la vitesse, en particulier à bas régime, et par conséquent le couple. La solution adoptée consiste à utiliser la composante alternative résultant de la tension d'ondulation superposée à la tension continue d'alimentation pour corriger la phase du champ tournant statorique. Cette correction de phase correspondant à une correction de la vitesse de consigne déterminée par la fréquence appliquée au convertisseur. Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de mesure d'une grandeur électrique proportionnelle à la vitesse instantanée du moteur, des moyens de comparaison de cette grandeur électrique proportionnelle à la tension instantanée de la source de courant continu appliquée aux bornes du convertisseur et délivrant une grandeur correspondant à l'écart mesuré entre une valeur de consigne du rapport des deux grandeurs comparées et la valeur mesurée de ce rapport, et des moyens pour appliquer au générateur de fréquence une grandeur correspondant à la grandeur électrique proportionnelle à la vitesse instantanée corrigée de l'écart mesuré par les moyens de comparaison, de maniere à stabiliser la vitesse du moteur. Ce dispositif de stabilisation, branché en permanence, a pour effet complémentaire, en asservissant le champ tournant à la tension d'alimentation instantanée, d'empêcher le rotor de tourner à une vitesse dépassant celle du champ tournant statorique. te dessin annexe représente schEmatiquement un exemple de rdalisation du dispositif selon l'invention. L'unique figure du dessin représente schématiquement un moteur à induction M triphasé alimenté à partir d'une source de courant continu Uc au moyen d'un cpnvertisseur de fréquence composé d'un convertisseur ' de courant et d'un onduleur triphasé, dont on a représenté schématiquement les trois paires d'éléments de commutation T1/T4, T2/T5, T3/T6, dont la commutation est commandée selon une séquence bien définie par un générateur de fréquence variable G. Tous ces éléments sont bien connus de l'homme de l'art et peuvent être exécutés de toute manière connue. Le moteur M est supposé travailler à couple constant, ce qui signifie qu'à une vitesse de rotation donnée doit correspondre une tension d'alimentation Uc donnée, pour avoir un rapport U/f égal constant, f représentant la fréquence du champ tournant statorique. En parallèle au convertisseur de courant, c'est-à-dire à la source, est branché un diviseur de tension R1/R2 délivrant une tension appliquée à un comparateur C auquel est appliquée d'autre part une tension Ua proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur. L'écart U délivré par le comparateur C est appliqué à un circuit sommateur S à travers un discriminateur de fréquence DF dont le rôle est de rejeter toutes les composantes étrangères à celles engendrées par le moteur. Le sommateur S ajoute l'écart U à la valeur de consigne Ua, cette tension étant appliquée au générateur de fréquence G. Comme il existe une corrélation étroite entre la vitesse de rotation du moteur et la tension d'alimentation de celui-ci, le comparateur C, auquel sont appliquées des tensions proportionnelles à ces deux grandeurs, compare à chaque instant ces deux grandeurs dont le rapport doit rester constant. Tout écart U est ajouté ou retranché de la valeur de consigne Ua et cette valeur de consigne ainsi corrigée est appliquée au générateur de fréquence G, lequel modifie en conséquence la fréquence appliquée à l'onduleur, c'est-à-dire la fréquence du courant d1ali- mentation du moteur et partant sa vitesse. L'invention peut bien entendu être mise en oeuvre par tout autre moyen de régulation connu.

Claims: Revendication de brevet. Dispositif de stabilisation du couple d'un moteur électrique commutation électronique alimenté par une source de courant continu au moyen d'un convertisseur de fréquence composé d'un convertisseur de courant et d'un onduleur commandé par un générateur de fréquence à fre- quence variable, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de mesure d'une grandeur électrique proportionnelle à la vitesse instantanée du moteur, des moyens de comparaison de cette grandeur à une grandeur électrique proportionnelle à la tension instantanée de la source de courant continu appliquée aux bornes du convertisseur et délivrant une grandeur correspondant à l'écart mesuré entre une valeur de consigne du rapport des deux grandeurs comparées et la valeur mesurée de ce rapport, et des moyens pour appliquer au générateur de fréquence une grandeur correspondant à la grandeur électrique proportionnelle à la vitesse instantanée corrigée de l'écart mesuré par les moyens de comparaison, de manière à stabiliser la vitesse du moteur.

Inventors: NGUYEN DUC, NGHIA
Applicants: SPINCOR S.A.
Application year: 1982
Main classification: H02P7
IPC codes: H02P27