EP3072232A2 - Power supply of an electric motor - Google Patents

Power supply of an electric motor

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Publication number
EP3072232A2
EP3072232A2 EP14799483.4A EP14799483A EP3072232A2 EP 3072232 A2 EP3072232 A2 EP 3072232A2 EP 14799483 A EP14799483 A EP 14799483A EP 3072232 A2 EP3072232 A2 EP 3072232A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric motor
speed
power
circuit
voltage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14799483.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Xavier Goumain
Xavier ROUSSEIL
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Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of EP3072232A2 publication Critical patent/EP3072232A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/047—V/F converter, wherein the voltage is controlled proportionally with the frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/34—Arrangements for starting
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/20—Arrangements for starting

Definitions

  • the present invention relates to the supply of electric motors.
  • a particularly interesting application of the invention lies in the field of supply of electric motors used in motor vehicles.
  • a power supply system of an electric motor used in a motor vehicle comprises a power circuit for transmitting the voltage of the vehicle battery to an electronic card managing the power supply of said motor.
  • An example of such a power supply system is shown diagrammatically in FIG. 1 for the supply of a three-phase electronically commutated motor 1 capable of driving a fan 2 of a heating, ventilation and air-conditioning system of a motor vehicle.
  • Such a motor also known under the name of "brushless" motor (English terminology meaning "brushless"), or synchronous motor self-controlled magnets, comprises three stator windings, represented here in a triangle assembly, of which the voltages U, V and W are delivered by the power system.
  • This power system includes:
  • a power circuit 3 whose input terminals are connected to a voltage source (not shown) formed by the vehicle battery, and an electronic control circuit 4 for powering the motor
  • the power system further comprises a safety switch 5 for selectively connecting the battery to the power circuit 3 and the circuit 4.
  • this safety switch 5 is placed in series on the -BATT connection terminal, but could equivalently be connected in series to the + BATT terminal.
  • the safety switch 5 is traditionally an enhancement type MOSFET transistor, for example N type, whose drain and source are connected in series on the -BATT connection terminal, and whose gate receives a control signal SW_CMD allowing to switch the transistor between a blocked state (open switch), or a saturated operating state (closed switch) in which the transistor behaves between its drain and its source as a very low value resistor.
  • the fact of reducing the supply voltage during very precise operating phases of the engine for which the set speed is low makes it possible to significantly reduce the noise emissions due to the stator windings.
  • the system according to the invention may also have one or more of the following characteristics, considered individually or in any technically possible combination:
  • the power system further comprises a MOSFET transistor forming a safety switch, which, in the closed position, allows the connection of the power circuit to said DC voltage source, and a gate control means of the MOSFET transistor suitable for placing said transistor in the closed position in a saturated operating mode for a set speed higher than said threshold speed, or in a closed position in a linear operating mode for a set speed lower than said threshold speed.
  • the MOSFET transistor is controlled to produce between the drain and the source a voltage increasing linearly as a function of the set speed.
  • the threshold speed is between 10% and 30% of the maximum speed possible for the electric motor.
  • the threshold speed is preferably equal to 20% of the maximum speed possible for the electric motor.
  • the electric motor is brushless or with brushes.
  • the electric motor is preferably without brushes.
  • FIG. 1 is a simplified schematic representation of a power system of an electric motor according to the prior art
  • Figure 1 has been described above with reference to the prior art.
  • Figure 2 is a simplified schematic representation of a power system of an electric motor 1 according to the invention.
  • a power circuit 3 whose input terminals are connected to a voltage source (not shown) formed by the vehicle battery, and
  • a safety switch 5 for selectively connecting the battery to the power circuit 3 and the electronic control circuit 4.
  • the power circuit 3 and consequently the electronic control circuit 4 are powered by the value of the voltage as delivered by the vehicle battery typically of the order of 13 volts.
  • control module 6 making the system capable of reducing the value of DC voltage received by the power circuit during the operating phases of the engine for which the emissions sound are the most troublesome, typically when starting the electric motor and / or during operating phases for which the target speed of the electric motor is below a threshold speed.
  • control module 6 represented here schematically in the form of an electronic circuit interposed between the safety switch 5 and the input of the power circuit 3 is therefore:
  • the power circuit 3 be powered by the DC voltage from the battery when the target speed for the motor is greater than the threshold speed and
  • FIG. 3 illustrates a particularly clever implementation in that it makes best use of the components already available in the system, in particular the MOSFET transistor 5 used as a safety switch to interrupt the power supply in the event of overheating, or to put on standby the system.
  • the way the gate of the transistor is controlled so that it is not used as a simple switch More specifically, the transistor that was until now only used in saturated mode, regardless of the setpoint speed, will now be driven according to the target speed so as to:
  • the control signal SW_CMD is generated by the module 6 as a function of the set speed SCONS -
  • the control module 6 can be entirely software, managed for example by a microcontroller capable of generating, for linear operation, a Pulse Width Modulation (PWM) signal proportional to the reference speed.
  • PWM Pulse Width Modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

The invention relates to a power supply system of an electric motor (1) comprising a power circuit (3), the input terminals of which are connected to a DC voltage source, and an electronic circuit (4) for controlling the electric motor (1) based on a control signal representative of the set speed of the motor. According to the invention, the system comprises a means (6) capable of reducing the DC voltage value received by the power circuit (3) during the starting of the electric motor (1) and/or during operating phases in which the set speed of the electric motor (1) is below a threshold speed.

Description

ALIMENTATION D'UN MOTEUR ELECTRIQUE  POWER SUPPLY OF AN ELECTRIC MOTOR
La présente invention concerne l'alimentation des moteurs électriques. Une application particulièrement intéressante de l'invention se situe dans le domaine de l'alimentation des moteurs électriques utilisés dans les véhicules automobiles. The present invention relates to the supply of electric motors. A particularly interesting application of the invention lies in the field of supply of electric motors used in motor vehicles.
De façon générale, un système d'alimentation d'un moteur électrique utilisé dans un véhicule automobile comporte un circuit de puissance visant à transmettre la tension de la batterie du véhicule vers une carte électronique gérant l'alimentation dudit moteur. Un exemple d'un tel système d'alimentation est représenté schématiquement en figure 1 pour l'alimentation d'un moteur 1 triphasé à commutation électronique apte à entraîner un ventilateur 2 d'un système de chauffage, ventilation et climatisation d'un véhicule automobile. Un tel moteur 1, connu aussi sous l'appellation de moteur « brushless » (terminologie anglo-saxonne signifiant « sans balais »), ou de moteur synchrone autopiloté à aimants, comporte trois enroulements statoriques, représentés ici selon un montage en triangle, dont les tensions U, V et W sont délivrées par le système d'alimentation. Ce système d'alimentation comporte :  In general, a power supply system of an electric motor used in a motor vehicle comprises a power circuit for transmitting the voltage of the vehicle battery to an electronic card managing the power supply of said motor. An example of such a power supply system is shown diagrammatically in FIG. 1 for the supply of a three-phase electronically commutated motor 1 capable of driving a fan 2 of a heating, ventilation and air-conditioning system of a motor vehicle. . Such a motor 1, also known under the name of "brushless" motor (English terminology meaning "brushless"), or synchronous motor self-controlled magnets, comprises three stator windings, represented here in a triangle assembly, of which the voltages U, V and W are delivered by the power system. This power system includes:
- un circuit de puissance 3 dont les bornes d'entrée sont connectées à une source de tension (non représentée) formée par la batterie du véhicule, et - un circuit électronique de commande 4 visant à alimenter le moteur a power circuit 3 whose input terminals are connected to a voltage source (not shown) formed by the vehicle battery, and an electronic control circuit 4 for powering the motor
1. 1.
Le circuit de puissance 3 est un filtre d'entrée comprenant par exemple une inductance L reliée en série sur la borne positive +BAT de la batterie deux condensateurs montés chacun entre la borne négative -BAT et l'une des bornes de l'inductance. Sa fonction est de transmettre la tension de la batterie vers le circuit électronique de commande 4. Le circuit électronique de commande 4 est composé d'un circuit d'alimentation à découpage comportant trois bras de pont 9, 10, 11 comprenant chacun deux interrupteurs montés en série, chaque interrupteur étant muni d'une diode en antiparallèle. Chacun des trois enroulements statoriques du moteur 1 est donc alimenté par l'un des ponts. Pour éviter une connexion permanente de la batterie au circuit de puissance et au circuit électronique de commande qui pourrait impliquer des courants de fuite susceptible d'entraîner un échauffement non souhaité, le système d'alimentation comporte en outre un interrupteur 5 de sécurité permettant de connecter sélectivement la batterie au circuit de puissance 3 et au circuit électronique de commande 4. Dans l'exemple représenté, cet interrupteur 5 de sécurité est placé en série sur la borne de connexion -BATT, mais pourrait de manière équivalente être connecté en série sur la borne + BATT. L'interrupteur 5 de sécurité est traditionnellement un transistor de type MOSFET à enrichissement, par exemple de type N, dont le drain et la source sont connectés en série sur la borne de connexion -BATT, et dont la grille reçoit un signal de commande SW_CMD permettant de faire basculer le transistor entre un état bloqué (interrupteur ouvert), ou un état de fonctionnement en saturation (interrupteur fermé) dans lequel le transistor se comporte entre son drain et sa source comme une résistance de très faible valeur. The power circuit 3 is an input filter comprising for example an inductor L connected in series on the positive terminal + BAT of the battery two capacitors each mounted between the negative terminal -BAT and one of the terminals of the inductor. Its function is to transmit the voltage of the battery to the electronic control circuit 4. The electronic control circuit 4 is composed of a switching power supply circuit comprising three bridge arms 9, 10, 11 each comprising two mounted switches in series, each switch being provided with an antiparallel diode. Each of the three stator windings of the motor 1 is powered by one of the bridges. To avoid a permanent connection of the battery to the circuit of power and electronic control circuit which could involve leakage currents may cause unwanted heating, the power system further comprises a safety switch 5 for selectively connecting the battery to the power circuit 3 and the circuit 4. In the example shown, this safety switch 5 is placed in series on the -BATT connection terminal, but could equivalently be connected in series to the + BATT terminal. The safety switch 5 is traditionally an enhancement type MOSFET transistor, for example N type, whose drain and source are connected in series on the -BATT connection terminal, and whose gate receives a control signal SW_CMD allowing to switch the transistor between a blocked state (open switch), or a saturated operating state (closed switch) in which the transistor behaves between its drain and its source as a very low value resistor.
L'un des problèmes qui se pose avec ce type de moteurs électriques est le niveau d'émission de bruit acoustique qui peut rester non négligeable par rapport aux émissions sonores environnantes. En particulier, les études de la Demanderesse ont montré que le bruit généré par de tels moteurs pouvait être important lors de certaines phases de fonctionnement, notamment lors des phases de démarrage du moteur, où encore lorsque le moteur est commandé pour tourner à des vitesses relativement faibles.  One of the problems with this type of electric motor is the level of acoustic noise emission that can remain significant compared to surrounding noise emissions. In particular, the studies of the Applicant have shown that the noise generated by such engines could be important during certain phases of operation, especially during engine start-up phases, where again when the engine is controlled to run at relatively fast speeds. low.
Dans ce contexte, la présente invention vise à fournir une solution qui permet d'améliorer les performances acoustiques, en particulier de réduire le niveau d'émission sonore, d'un moteur électrique en fonction de la phase de fonctionnement dans lequel le moteur se trouve. In this context, the present invention aims at providing a solution which makes it possible to improve the acoustic performance, in particular to reduce the sound emission level, of an electric motor as a function of the operating phase in which the engine is located. .
A cette fin, l'invention propose un système d'alimentation d'un moteur électrique comportant :  To this end, the invention proposes a power supply system for an electric motor comprising:
- un circuit de puissance dont les bornes d'entrée sont connectées à une source de tension continue,  a power circuit whose input terminals are connected to a DC voltage source,
- un circuit électronique de commande du moteur électrique en fonction d'un signal de commande représentatif de la vitesse de consigne du moteur, ledit système étant caractérisé en ce qu'il est apte à réduire la valeur de tension continue reçue par le circuit de puissance lors du démarrage du moteur électrique et/ou lors de phases de fonctionnement pour lesquelles la vitesse de consigne du moteur électrique est inférieure à une vitesse seuil . an electronic circuit for controlling the electric motor as a function of a control signal representative of the reference speed of the motor, said system being characterized in that it is able to reduce the DC voltage value received by the power circuit during starting of the electric motor and / or during operating phases for which the reference speed of the electric motor is lower than a threshold speed.
Grâce à l'invention, le fait de réduire la tension d'alimentation lors de phases de fonctionnement bien précises du moteur pour lesquelles la vitesse de consigne est faible permet de réduire de façon importante les émissions sonores dues aux enroulements statoriques. Thanks to the invention, the fact of reducing the supply voltage during very precise operating phases of the engine for which the set speed is low makes it possible to significantly reduce the noise emissions due to the stator windings.
Le système selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : The system according to the invention may also have one or more of the following characteristics, considered individually or in any technically possible combination:
- la valeur de tension continue reçue par le circuit de puissance correspond, lors du démarrage du moteur électrique et/ou lors de phases de fonctionnement pour lesquelles la vitesse de consigne du moteur électrique est inférieure à une vitesse seuil, à la tension continue délivrée par la source réduite d'une valeur croissant linéairement en fonction de la vitesse de consigne.  the value of DC voltage received by the power circuit corresponds, during the starting of the electric motor and / or during operating phases for which the reference speed of the electric motor is lower than a threshold speed, to the DC voltage delivered by the reduced source of a linearly increasing value as a function of the set speed.
- le système d'alimentation comporte en outre un transistor MOSFET formant un interrupteur de sécurité, qui, en position fermée, autorise la connexion du circuit de puissance à ladite source de tension continue, et un moyen de commande de la grille du transistor MOSFET apte à placer ledit transistor en position fermée dans un mode de fonctionnement saturé pour une vitesse de consigne supérieure à ladite vitesse seuil, ou en position fermée dans un mode de fonctionnement linéaire pour une vitesse de consigne inférieure à ladite vitesse seuil.  - The power system further comprises a MOSFET transistor forming a safety switch, which, in the closed position, allows the connection of the power circuit to said DC voltage source, and a gate control means of the MOSFET transistor suitable for placing said transistor in the closed position in a saturated operating mode for a set speed higher than said threshold speed, or in a closed position in a linear operating mode for a set speed lower than said threshold speed.
- dans ledit mode de fonctionnement linéaire, le transistor MOSFET est commandé pour produire entre le drain et la source une tension augmentant linéairement en fonction de la vitesse de consigne.  - In said linear operating mode, the MOSFET transistor is controlled to produce between the drain and the source a voltage increasing linearly as a function of the set speed.
- la vitesse seuil est comprise entre 10% et 30% de la vitesse maximum possible pour le moteur électrique. - la vitesse seuil est de préférence égale à 20% de la vitesse maximum possible pour le moteur électrique. the threshold speed is between 10% and 30% of the maximum speed possible for the electric motor. the threshold speed is preferably equal to 20% of the maximum speed possible for the electric motor.
- le moteur électrique est sans balais ou avec balais.  - The electric motor is brushless or with brushes.
- le moteur électrique est préférentiellement sans balais.  the electric motor is preferably without brushes.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :  Other features and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given below, as an indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, among which:
- la figure 1 est une représentation schématique simplifiée d'un système d'alimentation d'un moteur électrique selon l'art antérieur;  - Figure 1 is a simplified schematic representation of a power system of an electric motor according to the prior art;
- la figure 2 est une représentation schématique simplifiée d'un système d'alimentation d'un moteur électrique selon un mode de réalisation possible de l'invention ;  - Figure 2 is a simplified schematic representation of a power system of an electric motor according to a possible embodiment of the invention;
- la figure 3 illustre schématiquement une implémentation préférée permettant de réduire la valeur de la tension continue reçue par le circuit de puissance de la figure 1 ;  FIG. 3 schematically illustrates a preferred implementation for reducing the value of the DC voltage received by the power circuit of FIG. 1;
- la figure 4 illustre, à titre d'exemple, la tension d'alimentation délivrée en fonction de phases de fonctionnement du moteur électrique.  FIG. 4 illustrates, by way of example, the supply voltage delivered as a function of the operating phases of the electric motor.
La figure 1 a été décrite plus haut en référence à l'art antérieur. La figure 2 est une représentation schématique simplifiée d'un système d'alimentation d'un moteur électrique 1 selon l'invention. Figure 1 has been described above with reference to the prior art. Figure 2 is a simplified schematic representation of a power system of an electric motor 1 according to the invention.
On y retrouve, comme explicité ci-avant dans le cadre de l'art antérieur :  It is found, as explained above in the context of the prior art:
- un circuit de puissance 3 dont les bornes d'entrée sont connectées à une source de tension (non représentée) formée par la batterie du véhicule, et a power circuit 3 whose input terminals are connected to a voltage source (not shown) formed by the vehicle battery, and
- un circuit électronique de commande 4 visant à alimenter le moteur 1 en fonction d'un signal de commande représentatif de la vitesse de consigne du moteur, et an electronic control circuit 4 for supplying the motor 1 as a function of a control signal representative of the reference speed of the motor, and
- de préférence, un interrupteur 5 de sécurité permettant de connecter sélectivement la batterie au circuit de puissance 3 et au circuit électronique de commande 4.  - Preferably, a safety switch 5 for selectively connecting the battery to the power circuit 3 and the electronic control circuit 4.
Comme cela a été indiqué plus haut, en fonctionnement classique, c'est-à-dire lorsque l'interrupteur 5 de sécurité est fermé, le circuit de puissance 3, et par suite, le circuit électronique de commande 4, sont alimentés par la valeur de la tension telle que délivrée par la batterie du véhicule, typiquement de l'ordre de 13 Volts. As has been indicated above, in conventional operation, that is to say when the safety switch 5 is closed, the power circuit 3, and consequently the electronic control circuit 4, are powered by the value of the voltage as delivered by the vehicle battery typically of the order of 13 volts.
Or, les essais menés par la Demanderesse ont permis de mettre en évidence que les émissions sonores, en particulier celles liées aux enroulements statoriques dans le cas d'un moteur sans balais sont proportionnelles à la valeur de la tension d'alimentation continue.  However, the tests conducted by the Applicant have made it possible to demonstrate that the noise emissions, in particular those related to the stator windings in the case of a brushless motor, are proportional to the value of the DC supply voltage.
Fort de ce constat, il est proposé de munir le système d'alimentation d'un module 6 de commande rendant le système apte à réduire la valeur de tension continue reçue par le circuit de puissance lors des phases de fonctionnement du moteur pour lequel les émissions sonores s'avèrent les plus gênantes, typiquement lors du démarrage du moteur électrique et/ou lors de phases de fonctionnement pour lesquelles la vitesse de consigne du moteur électrique est inférieure à une vitesse seuil.  With this in mind, it is proposed to provide the power system with a control module 6 making the system capable of reducing the value of DC voltage received by the power circuit during the operating phases of the engine for which the emissions sound are the most troublesome, typically when starting the electric motor and / or during operating phases for which the target speed of the electric motor is below a threshold speed.
Le rôle du module 6 de commande, représenté ici schématiquement sous la forme d'un circuit électronique interposé entre l'interrupteur de sécurité 5 et l'entrée du circuit de puissance 3 est donc :  The role of the control module 6, represented here schematically in the form of an electronic circuit interposed between the safety switch 5 and the input of the power circuit 3 is therefore:
- de laisser le circuit de puissance 3 être alimenté par la tension continue issue de la batterie dès lors que la vitesse de consigne pour le moteur est supérieure à la vitesse seuil et  - Let the power circuit 3 be powered by the DC voltage from the battery when the target speed for the motor is greater than the threshold speed and
- de réduire la valeur de tension continue sinon, de préférence d'une valeur croissant linéairement en fonction de la vitesse de consigne.  - To reduce the value of DC voltage otherwise preferably a value increasing linearly according to the set speed.
Un grand nombre d'implémentations, électroniques ou logicielles, peuvent être envisagées pour assurer un tel contrôle de la valeur de la tension d'alimentation.  A large number of implementations, electronic or software, can be envisaged to ensure such a control of the value of the supply voltage.
La figure 3 illustre une implémentation particulièrement astucieuse en ce qu'elle utilise au mieux les composants déjà disponibles dans le système, en particulier le transistor MOSFET 5 utilisé comme interrupteur de sécurité pour interrompre l'alimentation en cas de surchauffe, ou pour mettre en veille le système.  FIG. 3 illustrates a particularly clever implementation in that it makes best use of the components already available in the system, in particular the MOSFET transistor 5 used as a safety switch to interrupt the power supply in the event of overheating, or to put on standby the system.
Conformément au mode de réalisation de l'invention, on modifie la façon dont est commandée la grille du transistor pour qu'il ne soit pas utilisé comme simple interrupteur. Plus spécifiquement, le transistor qui n'était jusqu'à maintenant utilisé qu'en mode saturé, quelle que soit la vitesse de consigne, va à présent être piloté en fonction de la vitesse de consigne de manière à : In accordance with the embodiment of the invention, the way the gate of the transistor is controlled so that it is not used as a simple switch. More specifically, the transistor that was until now only used in saturated mode, regardless of the setpoint speed, will now be driven according to the target speed so as to:
- présenter un fonctionnement saturé classique lorsque les vitesses de consignes sont supérieures à la valeur seuil ;  - presenting a conventional saturated operation when the setpoint speeds are greater than the threshold value;
- présenter un fonctionnement linéaire sinon, de façon à réduire la valeur de tension effectivement fournie au circuit 3 d'une valeur croissant linéairement en fonction de la vitesse de consigne.  - To present a linear operation otherwise, so as to reduce the voltage value actually supplied to the circuit 3 of a linearly increasing value as a function of the set speed.
Les figures 3 et 4 permettent d'illustrer ce principe. Lorsque le transistor 5 est dans une zone de fonctionnement saturée, le circuit en aval du transistor reçoit classiquement l'alimentation +BAT issue de la batterie. Cette zone correspond à la partie 2 sur la figure 4.  Figures 3 and 4 illustrate this principle. When the transistor 5 is in a saturated operating zone, the circuit downstream of the transistor conventionally receives the power supply + BAT from the battery. This area corresponds to Part 2 in Figure 4.
En revanche, lorsque le transistor 5 est dans sa zone de fonctionnement linéaire, il développe une tension non nulle V_SW entre son drain et sa source, de sorte que le circuit en aval reçoit la tension :  On the other hand, when the transistor 5 is in its linear operating zone, it develops a non-zero voltage V_SW between its drain and its source, so that the downstream circuit receives the voltage:
+ BAT - V_SW  + BAT - V_SW
La partie 1 sur la figure 4 illustre les variations de la tension reçue par le circuit 3 en fonction de la vitesse de consigne du moteur. Dans l'exemple donné, la vitesse seuil est de l'ordre de 20% de la vitesse maximum possible pour le moteur électrique.  Part 1 in FIG. 4 illustrates the variations of the voltage received by the circuit 3 as a function of the engine speed. In the example given, the threshold speed is of the order of 20% of the maximum speed possible for the electric motor.
Le signal de commande SW_CMD est généré par le module 6 en fonction de la vitesse de consigne SCONS - The control signal SW_CMD is generated by the module 6 as a function of the set speed SCONS -
Le module 6 de commande peut être entièrement logiciel, géré par exemple par un microcontrôleur apte à générer, pour le fonctionnement linéaire, un signal à Modulation de Largeur d'Impulsions (MLI) proportionnel à la vitesse de consigne. The control module 6 can be entirely software, managed for example by a microcontroller capable of generating, for linear operation, a Pulse Width Modulation (PWM) signal proportional to the reference speed.
En variante, un circuit électronique spécifique apte à générer une commande proportionnelle à la vitesse de consigne peut également être utilisée. Dans les deux cas, une boucle de rétroaction peut être ajoutée à des fins de régulation. Alternatively, a specific electronic circuit capable of generating a command proportional to the set speed can also be used. In either case, a feedback loop can be added for regulation purposes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système d'alimentation d'un moteur électrique (1) comportant :  1. Power system of an electric motor (1) comprising:
- un circuit (3) de puissance dont les bornes d'entrée sont connectées à une source de tension continue,  a power circuit (3) whose input terminals are connected to a DC voltage source,
- un circuit électronique (4) de commande du moteur électrique (1) en fonction d'un signal de commande représentatif de la vitesse de consigne du moteur,  an electronic circuit (4) for controlling the electric motor (1) as a function of a control signal representative of the reference speed of the motor,
ledit système étant caractérisé en ce qu'il est apte à réduire la valeur de tension continue reçue par le circuit (3) de puissance lors du démarrage du moteur électrique (1) et/ou lors de phases de fonctionnement pour lesquelles la vitesse de consigne du moteur électrique (1) est inférieure à une vitesse seuil.  said system being characterized in that it is able to reduce the DC voltage value received by the power circuit (3) when starting the electric motor (1) and / or during operating phases for which the set speed of the electric motor (1) is below a threshold speed.
2. Système d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite valeur de tension continue reçue par le circuit (3) de puissance correspond, lors du démarrage du moteur électrique (1) et/ou lors de phases de fonctionnement pour lesquelles la vitesse de consigne du moteur électrique (1) est inférieure à une vitesse seuil, à la tension continue délivrée par la source réduite d'une valeur croissant linéairement en fonction de la vitesse de consigne.  2. Feeding system according to claim 1, characterized in that said DC voltage value received by the power circuit (3) corresponds, when starting the electric motor (1) and / or during operating phases for which the set speed of the electric motor (1) is lower than a threshold speed, the DC voltage delivered by the reduced source of a linearly increasing value as a function of the set speed.
3. Système d'alimentation selon l'une quelconque des revendications précédente, comportant en outre un transistor MOSFET (5) formant un interrupteur de sécurité, qui, en position fermée, autorise la connexion du circuit de puissance (3) à ladite source de tension continue, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (6) de commande de la grille du transistor MOSFET (5) apte à placer ledit transistor en position fermée dans un mode de fonctionnement saturé pour une vitesse de consigne supérieure à ladite vitesse seuil, ou en position fermée dans un mode de fonctionnement linéaire pour une vitesse de consigne inférieure à ladite vitesse seuil. 3. Power system according to any one of the preceding claims, further comprising a MOSFET transistor (5) forming a safety switch, which, in the closed position, allows the connection of the power circuit (3) to said source of power. DC voltage, characterized in that it comprises means (6) for controlling the gate of the MOSFET transistor (5) capable of placing said transistor in the closed position in a saturated operating mode for a reference speed greater than said threshold speed , or in the closed position in a linear operating mode for a set speed lower than said threshold speed.
4. Système d'alimentation selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans ledit mode de fonctionnement linéaire, le transistor MOSFET est commandé pour produire entre le drain et la source une tension augmentant linéairement en fonction de la vitesse de consigne. 4. Power supply system according to claim 3, characterized in that, in said linear operating mode, the MOSFET transistor is controlled to produce between the drain and the source a voltage increasing linearly according to the set speed.
5. Système d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit moyen (6) de commande comprend un microcontrôleur apte à générer un signal de type Modulation de Largeur d'Impulsions (MLI) proportionnel à la vitesse de consigne.  5. Power supply system according to any one of claims 3 or 4, characterized in that said means (6) for controlling comprises a microcontroller capable of generating a pulse width modulation type (PWM) signal proportional to the setpoint speed.
6. Système d'alimentation selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit moyen (6) de commande comprend un circuit électronique.  6. Feeding system according to any one of claims 3 or 4, characterized in that said means (6) for controlling comprises an electronic circuit.
7. Système d'alimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit circuit électronique (4) de commande est formé par un circuit d'alimentation à découpage.  7. Power system according to any one of the preceding claims, characterized in that said electronic control circuit (4) is formed by a switching power supply circuit.
8. Système d'alimentation selon l'une quelconque des revendications précédentes, apte à alimenter un moteur électrique de type sans balai, caractérisé en ce que la vitesse seuil est égale à 20% de la vitesse maximum possible pour le moteur électrique.  8. Fuel system according to any one of the preceding claims, adapted to power a brushless type electric motor, characterized in that the threshold speed is equal to 20% of the maximum speed possible for the electric motor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3006707A1 (en) * 1979-02-22 1980-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd CONTROL CIRCUIT FOR GS MOTORS
JPS55114192A (en) * 1979-02-22 1980-09-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dc motor
DE3784917T2 (en) 1986-08-06 1993-06-24 Fujitsu Ltd DC MOTOR DRIVE SYSTEM.
JPS63283494A (en) * 1987-05-15 1988-11-21 Hitachi Ltd Speed controller for motor
JPH08275599A (en) * 1995-03-30 1996-10-18 Meidensha Corp Control method for permanent magnet synchronous motor
DE10032896A1 (en) * 2000-07-06 2002-01-24 Daimler Chrysler Ag Method of operating a brushless DC motor
JP2007104884A (en) * 2005-10-04 2007-04-19 Denshi System Design Kk Motor driving device
JP5132172B2 (en) * 2007-03-26 2013-01-30 オンセミコンダクター・トレーディング・リミテッド Motor drive integrated circuit
CN201398166Y (en) * 2009-05-15 2010-02-03 北京工业大学 Automobile-used permanent magnet AC starting/generating machine control system
JP5771369B2 (en) * 2010-07-16 2015-08-26 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Motor drive circuit
JP6035942B2 (en) * 2012-07-25 2016-11-30 ダイキン工業株式会社 Motor drive control device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "Advantages vs Disadvantages in Comparison with Linear Regulator | Basic Knowledge | ROHM TECH WEB: Technical Information Site of Power Supply Design", 12 November 2015 (2015-11-12), XP055620388, Retrieved from the Internet <URL:https://micro.rohm.com/en/techweb/knowledge/dcdc/s-dcdc/02-s-dcdc/88> [retrieved on 20190910] *
RALPH WAGGITT: "Schaltregler versus Linearregler | All-Electronics.de", 21 January 2014 (2014-01-21), XP055620554, Retrieved from the Internet <URL:https://www.all-electronics.de/schaltregler-versus-linearregler/> [retrieved on 20190910] *

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