FR2493630A1 - DEVICE FOR STABILIZING THE ROTATION SPEED OF AN ELECTRIC MOTOR - Google Patents
DEVICE FOR STABILIZING THE ROTATION SPEED OF AN ELECTRIC MOTOR Download PDFInfo
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Abstract
Le dispositif pour la stabilisation de la vitesse de rotation d'un moteur électrique comprend un capteur tachymétrique fréquentiel 2, un amplificateur-écrêteur 4, un différentiateur 5 et un générateur 6 de tension en dents de scie associés en série. Le dispositif comprend également un circuit 7 de comparaison, dont la première entrée est attaquée par l'information sur la vitesse de rotation du moteur, une source 8 de tension continue dont la sortie est raccordée à la seconde entrée du circuit 7 de comparaison et un amplificateur 10 de puissance, raccordé au moteur électrique et à la sortie du circuit 7 de comparaison. Le dispositif comprend un capteur tachymétrique fréquentiel 3 supplémentaire, dont l'élément sensible est disposé avec un certain décalage dans le sens de rotation de l'arbre du moteur, par rapport l élément sensible du premier capteur tachymétrique 2, et dans lequel le rôle du modulateur est joué par le modulateur du capteur tachymétrique 2, un amplificateur- écrêteur 11 supplémentaire, un différentiateur 12 supplémentaire, et un circuit 9 d'échantillonnage-stockage, dont la seconde entrée est raccordée à la sortie du circuit 7 de comparaison, et la sortie, à l entrée de l'amplificateur 10 de puissance, tous ces composants supplémentaires étant associés en série.The device for stabilizing the speed of rotation of an electric motor comprises a frequency tachometric sensor 2, an amplifier-limiter 4, a differentiator 5 and a sawtooth voltage generator 6 associated in series. The device also comprises a comparison circuit 7, the first input of which is driven by information on the rotational speed of the engine, a direct voltage source 8 whose output is connected to the second input of the comparison circuit 7 and a power amplifier 10, connected to the electric motor and to the output of the comparison circuit 7. The device comprises an additional frequency tachometer 3 sensor, the sensitive element of which is arranged with a certain offset in the direction of rotation of the motor shaft, relative to the sensitive element of the first tachometer sensor 2, and in which the role of the modulator is played by the modulator of the tachometer sensor 2, an additional amplifier-limiter 11, an additional differentiator 12, and a sample-store circuit 9, the second input of which is connected to the output of the comparison circuit 7, and the output, at the input of the power amplifier 10, all these additional components being associated in series.
Description
DISPOSITIF POUR IA STABTIISATION DE IA VITESSEDEVICE FOR IA STABILIZATION OF IA SPEED
DE ROTATION D'UN MOTEUR EIWCTRIQUEOF ROTATION OF AN EIWCTRIC MOTOR
L'invention concerne l'électrotechnique, et notam- The invention relates to electrical engineering, and in particular
ment les dispositifs pour la stabilisation de la vitesse de rotation des moteurs électriques. Le dispositif faisant l'objet de l'invention peut être appliqué avec efficacité à la stabilisation de la the devices for stabilizing the rotational speed of electric motors. The device which is the subject of the invention can be applied effectively to stabilize the
vitesse de rotation des moteurs électriques. rotational speed of electric motors.
A l'heure actuelle, les moteurs électriquEs- utili- At present, electric motors - used
sés dans les systèmes de commande automatique, dans les in automatic control systems, in
appareils d'enregistrement, de reproduction et de trans- recording, reproducing and trans-
mission de l'information, dans les systèmes opto-mécani- information mission, in opto-mechanical systems
ques et dans les dispositifs électromécaniques des appa- and in the electromechanical devices of the devices
reillages radio-électroniques doivent répondre à des radio electronic reillages must respond to
prescriptions sévères de stabilité de la vitesse de ro- severe speed stability requirements
tation du rotor en présence de variations du couple de charge, de la tension d'alimentation, de la température et d'autres facteurs déstabilisateurs. Dans les types indiqués d'appareillages, à côté des moteurs synchrones, une grande extension a été donnée aux moteurs à courant continu sans contacts et aux moteurs asynchrones, qui tation of the rotor in the presence of variations in the load torque, the supply voltage, the temperature and other destabilizing factors. In the indicated types of switchgear, alongside synchronous motors, a large extension has been given to DC motors without contacts and to asynchronous motors, which
sont de grande fiabilité, ont de bas niveaux de vibra- are highly reliable, have low levels of vibration
tions propres et de bruits acoustiques et une grande vi- clean sound and acoustic noises and great vi-
tesse de réponse.response size.
La série de moteurs électriques, surtout ceux à The series of electric motors, especially those with
basse vitesse de rotation (jusqu'à 100 tr/min), par exem- low rotation speed (up to 100 rpm), for example-
ple les moteurs destinés à l'entraînement direct du pla- ple motors intended for direct drive of the plate
teau d'un tourne-disques dans les appareillages pour la reproduction de haute qualité du son à partir de disques phonographiques, doivent répondre à des prescriptions of a record player in equipment for the high quality reproduction of sound from phonographic records, must meet requirements
extrêmement sévères de stabilité de la vitesse de rota- extremely severe rotational speed stability
tion: la vitesse ne doit pas varier de plus de 0,1%. tion: the speed must not vary by more than 0.1%.
Un inconvénient notable des moteurs électriques men- A notable disadvantage of electric motors men-
tionnés est la dépendance de leur vitesse de rotation the dependence on their rotation speed
vis-à-vis du couple de charge et de la tension d'alimen- with respect to the load torque and the supply voltage
tation. - 2 - les dispositifs pour la stabilisation de la vitesse de rotation des moteurs électriques doivent assurer une tation. - 2 - the devices for stabilizing the rotational speed of electric motors must ensure
grande précision de stabilisation des vitesses de rota- high speed stabilization accuracy
tion moyenne et instantanée des moteurs, avoir une ré- medium and instantaneous motors, have a re-
ponse rapide et être de grande fiabilité, tout en étant quick response and high reliability, while being
de conception simple.simple design.
On connaît des dispositifs pour la stabilisation de Devices are known for stabilizing
la vitesse de rotation d'un moteur électrique, compre- the speed of rotation of an electric motor,
nant un capteur tachymétrique (génératrice tachymétrique), engendrant une tension alternative ou une succession d' impulsions à fréquence proportionnelle à la vitesse de rotation du rotor du moteur, et un montage électrique de stabilisation, élaborant à partir du signal du capteur tachymétrique une action pour la commande de la vitesse nant a tachometer sensor (tachometer generator), generating an alternating voltage or a succession of pulses at frequency proportional to the speed of rotation of the rotor of the motor, and an electrical stabilization assembly, elaborating from the signal of the tachometer sensor an action for speed control
' de rotation du moteur, fermant la boucle de contre-ré- 'of motor rotation, closing the feedback loop
action et maintenant automatiquement la vitesse de ro- action and now automatically the speed of ro-
tation du moteur à une valeur contante. tation of the motor to a constant value.
la stabilisation de la vitesse de rotation des mo- stabilization of the speed of rotation of the mo-
teurs électriques dans les dispositifs connus s'effectue par comparaison de la durée des impulsions du capteur tachymétrique avec la durée des impulsions d'une source electrical torques in known devices is carried out by comparison of the duration of the pulses from the tachometric sensor with the duration of the pulses from a source
pilote, ou bien par commande du facteur de forme des im- pilot, or by controlling the form factor of the im-
pulsions de multivibrateurs monostables (cf., par exem- pulses of monostable multivibrators (cf., for example-
ple, brevets des Etats-Unis n 3 241 023, 3 506 901 ple, U.S. Patents 3,241,023, 3,506,901
dans la cl.318-314).in cl. 318-314).
Ces dispositifs connus fonctionnent d'une manière stable quand la vitesse de rotation du moteur est élevée, These known devices operate in a stable manner when the engine rotation speed is high,
mais ils n'assurent pas la précision nécessaire de sta- but they do not provide the necessary precision of sta-
bilisation des vitesses de rotation moyenne, ni la rapidité stabilization of average rotation speeds, nor speed
voulue de la réponse, ni la stabilisation de la vi- nor the stabilization of life
tesse de rotation instantanée.instantaneous rotation size.
Une précision plus élevée de la stabilisation de Higher accuracy of stabilization
la vitesse de rotation moyenne est assurée par un sys- the average speed of rotation is ensured by a system
tème statique connu de stabilisation de la vitesse de rotation d'un moteur électrique (les moteurs à courant continu dans les dispositifs radio-électropiques, par Dolidze.V.Ch., Dorokhin M.P., Moscou, "Sov. radio", 1975, p.30, 31), dans lequel on compare la fréquence du signal d'un capteur tachymétrique à celle d'une source étalon de fréquence de référence, déterminant le réglage du système bouclé de régulation à la vitesse de rotation prescrite (nominale) du moteur. Ensuite, la fréquence différentielle est convertie par un discriminateur de known static stabilization of the rotational speed of an electric motor (DC motors in radio-electropic devices, by Dolidze.V.Ch., Dorokhin MP, Moscow, "Sov. radio", 1975, p .30, 31), in which the signal frequency of a tachometer sensor is compared to that of a standard reference frequency source, determining the adjustment of the looped regulation system to the prescribed (nominal) speed of the motor . Then, the differential frequency is converted by a discriminator of
fréquence et de phase et par un redresseur à semiconduc- frequency and phase and by a semiconductor rectifier
teurs en tension continue, qui commande la durée d'un modulateur de durée d'impulsions, en changeant ainsi la DC voltage sensors, which control the duration of a pulse duration modulator, thereby changing the
valeur moyenne de la tension appliquée au moteur élec- average value of the voltage applied to the electric motor
trique.stick.
Dans ce système il y a une contre-réaction en vi- In this system there is a negative feedback
tesse de rotation du moteur, grace à laquelle la vitesse de rotation est maintenue constante dans les limites de l'erreur statique. La précision de stabilisation de rotation speed of the motor, thanks to which the rotation speed is kept constant within the limits of the static error. The stabilization precision of
la vitesse de rotation moyenne du moteur en régime étab- the average engine speed in steady state
li pendant quelques tours de son rotor est déterminée par la stabilité.de la source étalon et la valeur de li during a few turns of its rotor is determined by the stability of the standard source and the value of
l'erreur statique.the static error.
Ies inconvénients de ce système statique de stabi- The disadvantages of this static stabilization system
lisation de la vitesse de rotation d'un moteur électrique reading the rotation speed of an electric motor
sont sa vitesse de réponse peu élevée, l'absence de sta- are its low response speed, the absence of
bilisation de la vitesse de rotation instantanée (dans les limites d'un tour) et l'augmentation de la valeur de l'erreur statique (différence entre les vitesses de stabilization of the instantaneous speed of rotation (within the limits of one revolution) and the increase in the value of the static error (difference between the speeds of
rotation réelle et nominale) avec l'augmentation du coup- real and nominal rotation) with increasing blow-
le de charge.the charge.
Une précision de stabilisation plus élevée de la Higher stabilization accuracy of the
vitesse de rotation d'un moteur électrique peut 6tre ob- rotational speed of an electric motor can be obtained
tenue à l'aide du système astatique de stabilisation con- held using the astatic stabilization system
nu (Les moteurs à courant continu dans les dispositifs radioélectroniques, par DolIdze V.Ch., Dorokhin M.P., Moscou, "Sov.radio", 1975, p.31 à 33) comprenant deux ré'ulateurs: un régulateur intégral élaborant un signal - 1r ' nu (DC motors in radioelectronic devices, by DolIdze V.Ch., Dorokhin MP, Moscow, "Sov.radio", 1975, p.31 to 33) comprising two reulators: an integral regulator producing a signal - 1r '
de commande en fonction des variations de la valeur étab- of command according to variations in the established value
lie du déphasage entre la tension d'un capteur tachymétri- link of the phase shift between the voltage of a tachymeter sensor
que et d'une source de fréquence étalon, et un synchronisa- that and from a standard frequency source, and a synchronization
teur dégrossisseur dont l'erreur statique se situe dans la gamme de synchronisation à tous les régimes de marche du moteur. Les deux régulateurs fonctionnent en parallèle, aussi les signaux de commande élaborés dans les voies de synchronisation précise et grossière attaquentils l'entrée commune d'un modulateur de durée d'impulsions, coarse trimmer whose static error lies in the synchronization range at all engine operating speeds. The two regulators operate in parallel, so the control signals developed in the precise and coarse synchronization channels attack the common input of a pulse duration modulator,
puis un amplificateur de puissance connecté au moteur. then a power amplifier connected to the motor.
Le système astatique de stabilisation de la vitesse de rotation supprime l'erreur statique et la dépendance de la vitesse de rotation yis-à-vis du couple de charge The astatic rotation speed stabilization system eliminates the static error and the dependence of the rotation speed yis on the load torque
pour les vitesses moyennes.for medium speeds.
Ia précision de stabilisation de la vitesse de rota- The stabilization accuracy of the rotational speed
tion est déterminée par la stabilité de la fréquence étalon, car le système astatique assure la synchronisation tion is determined by the stability of the standard frequency, because the astatic system ensures synchronization
du moteur avec la fréquence étalon. of the motor with the standard frequency.
Toutefois le système astatique connu de stabilisation est affecté par une erreur de stabilisation de la vitesse However, the known astatic stabilization system is affected by a speed stabilization error.
de rotation instantanée du moteur, résultant de l'impré- instantaneous motor rotation, resulting from improper
cision de fabrication du modulateur de fréquence, du cap- Cision of manufacturing the frequency modulator, the cap-
teur tachymétrique.speedometer.
On connaît en outre, un dispositif pour la stab.ili- There is also known a device for the stabil.ili-
sation de la vitesse de rotation d'un moteur à courant al- sation of the speed of rotation of an al-
ternatif (Fideo Xakeko. Les tourne-disquçs à attaque di- ternative (Fideo Xakeko. The di-attack record players
recte. Revue Dempa Kagaku, 1973, n 6, p.98,99), réalisé en utilisant une source de courant coninu en tant que correct. Revue Dempa Kagaku, 1973, n 6, p.98,99), produced using a DC current source as
référence dans un système de régulation bouclé et comp- benchmark in a closed and complete control system
tenant un capteur tachymétrique fréquentiel, un amplifi- holding a frequency tachometer sensor, an amplifier
cateur-écrêteur, un différentiateur, un générateur de tension en dents de scie, un circuit de comparaison, à la seconde entrée duquel est connectée la source de courant continu, un filtre passe-bas, un compensateur de phase, cator-clipper, a differentiator, a sawtooth voltage generator, a comparison circuit, to the second input of which is connected the direct current source, a low-pass filter, a phase compensator,
un filtre passe-bas actif et un amplificateur de puis- an active low-pass filter and a power amplifier
- 5 - sance à pont de diodes pour la régulation de la tension - 5 - diode bridge power supply for voltage regulation
alternative, connecté au moteur asynchrone, les compo- alternative, connected to the asynchronous motor, the components
sants mentionnés étant associés en série. mentioned health being associated in series.
Le dispositif élabore une tension de commande pro- The device generates a control voltage
portionnelle à l'erreur statique entre la vitesse de portion of the static error between the speed of
rotation réelle du moteur et sa vitesse de rotation no- actual rotation of the motor and its no.
minale, qui est déterminée par la valeur de la tension minimum, which is determined by the value of the voltage
de référence.reference.
Le dispositif pour la stabilisation de la;vitesse The device for stabilizing the speed
de rotation d'un moteur électrique examiné est carac- of rotation of an examined electric motor is charac-
térisé par une réponse insuffisamment rapide, limitée par l'inertie du système de filtres passe-bas et par l'altération de l'uniformité de rotation du moteur due à l'erreur de fréquence du capteur tachymétrique, qui est une conséquence de l'imprécision de sa fabrication terrified by an insufficiently rapid response, limited by the inertia of the low-pass filter system and by the alteration of the uniformity of rotation of the motor due to the frequency error of the tachometer sensor, which is a consequence of the imprecision of its manufacture
(irrégularité du pas des marques de modulation, excen- (irregularity of the pitch of the modulation marks, excess
tricité et faux-rond dumodulateur). modulator run-out).
On s'est proposé de créer un dispositif pour la We proposed to create a device for the
stabilisation de la vitesse de rotation d'un moteurélec- stabilization of the speed of rotation of an electric motor
trique dont les circuits seraient conçus de façon telle qu'ils assureraient un abaissement notable de l'influence des erreurs de fabrication des capteurs tachymétriques sur l'uniformité de rotation du moteur, stick, the circuits of which would be designed in such a way as to ensure a significant reduction in the influence of manufacturing errors of the tachometric sensors on the uniformity of rotation of the engine,
ainsi qu'une réponse plus rapide.as well as a faster response.
Ia solution consiste en un dispositif pour la sta- The solution consists of a device for sta-
bilisation de la vitesse de rotation d'un moteur élec- stabilization of the rotation speed of an electric motor
trique, comprenant un capteur tachymétrique fréquentiel, trique, including a frequency tachometer sensor,
un amplificateur-écréteur, un différentiateur et un gé- an amplifier-clipper, a differentiator and a
nérateur de tension en dents de scie associés en série, sawtooth tension generator associated in series,
ainsi qu'un circuit de comparaison dont la première ent- as well as a comparison circuit, the first of which
rée est attacuée par l'information sur la vitesse de rotation du moteur, une source de tension continue dont la sortie est raccordée à la seconde entrée du circuit rée is attached by the information on the motor rotation speed, a DC voltage source whose output is connected to the second input of the circuit
de comparaison et un amplificateur de puissance rac- and a power amplifier
cordé au moteur électrique et à la sortie du circuit -6 - strung to the electric motor and to the output of the circuit -6 -
de comparaison, dispositif dans lequel, d'après l'in- comparison, device in which, according to the
vention, il est prévu un capteur tachymétrique fréquen- Please note that a frequent tachometer sensor is provided.
tiel supplémentaire, son élément sensible étant dis- additional, its sensitive element being dis-
posé avec un certain décalage dans le sens de rotation de l'arbre du moteur par rapport à l'élément sensible installed with a certain offset in the direction of rotation of the motor shaft relative to the sensitive element
du premier capteur tachymétrique et le rôle de son modu- of the first tachometer sensor and the role of its modu-
lateur étant joué par le modulateur du premier capteur tachymétrique, un amplificateur-écrêteur supplémentaire, the player being played by the modulator of the first tachometer sensor, an additional amplifier-clipper,
un différentiateur supplémentaire et un circuit d'échan- an additional differentiator and a sample circuit
oo
tillonnage-stockage, dont la seconde entrée est raccor- tillonnage-storage, the second entry of which is connected
dée à la sortie du circuit de comparaison, et la sortie, à l'entrée de l'amplificateur de puissance, tous ces given at the output of the comparison circuit, and the output at the input of the power amplifier, all of these
composants supplémentaire étant associés en série. additional components being associated in series.
Pour élever la précision de stabilisation par di- To increase the stabilization accuracy by di-
minution de l'erreur statique, il est avantageux de the static error is reduced, it is advantageous to
réaliser le raccordement de la sortie du circuit d'é- connect the output of the heating circuit
chantillonnage-stockage avec l'entrée de l'amplificateur de puissance par l'intermédiaire d'un intégrateur et d'un sommateur associés en série, la seconde entrée du sampling-storage with the input of the power amplifier via an integrator and a summator associated in series, the second input of the
sommateur étant réunie à l'entrée de l'intégrateur. summator being gathered at the entrance of the integrator.
Dans un tel montage, le circuit de comparaison In such an arrangement, the comparison circuit
peut être branché entre la sortie du circuit d'échan- can be connected between the output of the sample circuit
tillonnage-stockage et le point de réunion des entrées de l'intégrateur et du sommateur, ou bien entre le tillonnage-storage and the meeting point of the inputs of the integrator and the summator, or between the
point de réunion des entrées de l'intégrateur et du som- meeting point of the integrator and sum inputs
mateur et l'entrée de l'intégrateur. mater and the input of the integrator.
ILe dispositif pour la stabilisation de la vitesse de rotation d'un moteur électrique réalisé conformément à l'invention assure la stabilisation de la vitesse de The device for stabilizing the speed of rotation of an electric motor produced in accordance with the invention ensures the stabilization of the speed of
rotation instantanée, un abaissement notable de l'in- instant rotation, a noticeable lowering of the in-
fluence des erreurs de fabrication des capteurs tachy- flow of tacho sensor manufacturing errors
métriques sur l'uniformité de rotation du moteur, l'accroissement de la vitesse de réponse de la partie metrics on the uniformity of rotation of the engine, the increase in the speed of response of the part
électronique du dispositif.device electronics.
- 7 - Dans ce qui suit l'invention est expliquée par la - 7 - In what follows the invention is explained by the
description de variantes de réalisation et par des des- description of variants and by means of-
sins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente le schéma fonctionnel d'un dispositif pour la stabilisation de la vitesse de rota- tion d'un moteur électrique conforme à l'invention; appended sins, in which: FIG. 1 represents the functional diagram of a device for stabilizing the speed of rotation of an electric motor according to the invention;
la figure 2 représente le schéma constructif de dis- FIG. 2 represents the constructive diagram of dis-
position des capteurs tachymétriques différentiels dans position of the differential tachometric sensors in
le dispositif conforme à l'invention, dans le cas d'u- the device according to the invention, in the case of a
tilisation de capteurs du type photoélectriquer la figure 3 représente le système de la figure 2 en vue de côté; la figure 4 représente le schéma fonctionnel d'un using photoelectric type sensors Figure 3 shows the system of Figure 2 in side view; Figure 4 shows the block diagram of a
dispositif comme celui de la figure 1, mais avec un in- device like that of FIG. 1, but with an in-
tégrateur et un sommateur supplémentaires; la figure 5 représente le schéma fonctionnel d'un dispositif comme celui de la figure 4, mais dans lequel le circuit de comparaison est branché à la sortie du circuit d'extraction-stockage; la figure 6 représente le schéma fonctionnel d'un dispositif comme celui de la figure 4, mais dans lequel le circuit de comparaison est branché à l'entrée de additional integrator and summator; FIG. 5 represents the functional diagram of a device like that of FIG. 4, but in which the comparison circuit is connected to the output of the extraction-storage circuit; FIG. 6 represents the functional diagram of a device like that of FIG. 4, but in which the comparison circuit is connected to the input of
l'intégrateur; -the integrator; -
les figures 7a, b, c, d, e, f, g, h sont des dia- Figures 7a, b, c, d, e, f, g, h are dia-
grammes temporels expliquant le fonctionnement du dis- time grams explaining how the device works
positif représenté par la figure 1, dans lesquels on a porté le temps en abscisses et la tension aux sorties des éléments fonctionnels du dispositif en ordonnées; les figures 8a, b, c, d, é, f. g, h, k, 1 sont des diagrammes temporels expliquant le fonctionnement du dispositif représenté par la figure 4, dans lesquels on a porté le temps en abscisses et la tension aux sorties des éléments fonctionnels du dispositif en ordonnées. -8- le dispositif (figure 1) pour la stabilisation de la vitesse de rotation d'un moteur électrique I comprend positive represented by FIG. 1, in which the time has been plotted on the abscissa and the voltage at the outputs of the functional elements of the device on the ordinate; Figures 8a, b, c, d, é, f. g, h, k, 1 are time diagrams explaining the operation of the device represented by FIG. 4, in which the time has been plotted on the abscissa and the voltage at the outputs of the functional elements of the device on the ordinate. -8- the device (Figure 1) for stabilizing the rotational speed of an electric motor I comprises
deux capteurs tachymétriques 2 et 3, principal et supplé- two tachometric sensors 2 and 3, main and additional
mentaire respectivement, avec un modulateur commun (dé- respectively, with a common modulator (
crit plus loin d'une manière plus détaillée). En série a avec le premier capteur tachymétrique 2 sont branchés un write further in more detail). In series a with the first tachometer sensor 2 are connected a
amplificateur-écrSteur 4, un différentiateur 5, un généra- amplifier-screen 4, a differentiator 5, a general
teur 6 de tension en dents de scie, un circuit 7 de com- tensioner 6 of sawtooth, circuit 7 of com-
paraison des signaux, à la seconde entrée duque]oest rac- parison of the signals, at the second entry duque] oest rac-
cordée une source 8 de tension continue, un circuit 9 d'échantillonnagestockage du signal analogique et un strung a DC voltage source 8, a sampling circuit 9 for storing the analog signal and a
amplificateur 10 de puissance, raccordé au moteur élec- power amplifier 10, connected to the electric motor
trique 1. En série avec le second capteur tachymétrique 3 sont branchés un amplificateur-écrSteur supplémentaire 11 et un différentiateur supplémentaire 12, celui-ci étant plate 1. In series with the second tachometer sensor 3 are connected an additional amplifier-screen 11 and an additional differentiator 12, the latter being
raccordé à l'entrée de commande du circuit 9 d'6chantil- connected to the control input of circuit 9 of 6hantil-
lonnage-stockage. Le circuit 9 d'échantillonnage-stockage lonnage-storage. The sampling and storage circuit 9
comprend une clé électronique, un condensateur d'çccumu- includes electronic key, accumulator capacitor
lation et un montage servodyne associés en série. lation and servodyne mounting associated in series.
Pour la stabilisation de la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu, on raccorde l'amplificateur To stabilize the rotation speed of a DC motor, the amplifier is connected
de puissance directement au moteur, comme montré en fi- power directly to the engine, as shown in figure
gure 1, et pour la stabilisation de la vitesse de rota- gure 1, and for stabilizing the rotational speed
tion d'un moteur à courant alternatif, on raccorde l'am- tion of an AC motor, connect the am-
plificateur au moteur par l'intermédiaire d'un pont de diodes commandé ou d'un autre conformateur quelconque motor amplifier by means of a controlled diode bridge or any other formator
de signal de commande (non représenté sur les dessins). control signal (not shown in the drawings).
On peut utiliser dans le dispositif des capteurs tachymétriques fréquentiels de types divers, tels oue, It is possible to use in the device frequency tachometric sensors of various types, such as oue,
par exemple, les capteurs à induction, inductifs, capa- for example, induction, inductive, capacitive sensors
citifs ou photoélectriques, qui fournissent à la sortie une tension alternative ou impulsionnelle avec modulation citives or photoelectrics, which provide alternating or pulse voltage at the output with modulation
de fréquence respective du flux magnétique, électromagné- respective frequency of the magnetic flux, electromagnetic-
tique, électrostatique ou lumineux. Le modulateur commun aux deux capteurs tachymétriques est solidaire de l'arbre tick, electrostatic or luminous. The modulator common to the two tachometric sensors is integral with the shaft
(rotor) tournant du moteur, le pas angulaire de modula- (rotor) turning the motor, the angular pitch of modula-
tion étant un peu plus grand que l'angle de disposition tion being slightly larger than the layout angle
des capteurs.sensors.
A titre d'exemple, on a montré sur les figures 2 et 5 la disposition de capteurs tachymétriques photo- électriques. Ies capteurs tachymétriques fréquentiels 2 et 3 comprennent une source 15 d'énergie rayonnante, un By way of example, FIGS. 2 and 5 show the arrangement of photoelectric tachometric sensors. The frequency tachometric sensors 2 and 3 comprise a source 15 of radiant energy, a
système optique (lentille) 14, un modulateur 15 soli- optical system (lens) 14, a modulator 15 soli-
daire de l'arbre du moteur 1 et deux éléments risibles: les photorécepteurs 16 et 17 respectivement, disposés l'un à côté de l'autre avec un certain décalage relatif dans le sens de rotation du moteur. I-e système optique 14 et le modulateur 15 sont montés en série entre la source et les photorécepteurs 16 et 17. Ie modulateur 15 est réalisé sous la forme d'un disque opaque avec des fentes dont le pas est un peu plus grand que la distance of the motor shaft 1 and two laughable elements: the photoreceptors 16 and 17 respectively, arranged one next to the other with a certain relative offset in the direction of rotation of the motor. I-e optical system 14 and the modulator 15 are connected in series between the source and the photoreceptors 16 and 17. The modulator 15 is produced in the form of an opaque disc with slots whose pitch is a little greater than the distance
entre les photorécepteurs 16 et 17. Ia sortie du photo- between photoreceptors 16 and 17. The output of the photo-
récepteur 16 du premier élément sensible dans le sens de rotation du moteur constitue la sortie du capteur receiver 16 of the first sensitive element in the direction of rotation of the motor constitutes the output of the sensor
tachymétrique fréquentiel 2, et la sortie du photoré- frequency tachometer 2, and the output of the photore-
cepteur 17 constitue la sortie du capteur tachymétrique sensor 17 constitutes the output of the tachometer sensor
fréquentiel 5.frequency 5.
Dans la variante du dispositif pour la stabilisation In the variant of the device for stabilization
de la vitesse de rotation d'un moteur électrique repré- the speed of rotation of an electric motor shown
senté par la figure 4, à la différence de la variante du dispositif représenté par la figure 1, la liaison de felt by FIG. 4, unlike the variant of the device represented by FIG. 1, the connection of
la sortie du circuit 9 d'çxtraction-stockage avec l'ent- the output of the extraction-storage circuit 9 with the input
rée de l'amplificateur 10 de puissance s'effectue par l'intermédiaire d'un intégrateur 18 et d'un sommateur 19 associés en série, la seconde entrée du sommateur 19 The power amplifier 10 is produced via an integrator 18 and a summator 19 associated in series, the second input of the summator 19
étant réunie au point 20 avec l'entrée de l'intégra- being brought together at point 20 with the entry of the integration
teur 18.18.
A la différence de la variante du dispositif repré- Unlike the variant of the device shown
sentée par la figure 4, dans le dispositif représenté par felt by FIG. 4, in the device represented by
- 10 -- 10 -
la figure 5 le circuit 7' de comparaison, mis en série avec la source 8 de tension continue, est branché entre la sortie du circuit 9 d'échanti]. lonnage-stockage et le point 20 de réunion des entrées de l'intégrateur 18 et du sommateur 19. Dans la variante du dispositif de la figure 6, pour la stabilisation de la vitesse de rotation d'un moteur FIG. 5 the circuit 7 'for comparison, placed in series with the source 8 of DC voltage, is connected between the output of the circuit 9 for sampling. lonnage-storage and the meeting point 20 of the inputs of the integrator 18 and the summator 19. In the variant of the device in FIG. 6, for stabilizing the speed of rotation of a motor
électrique 1, à la différence de la variante du disposi- electric 1, unlike the variant of the device
tif représentée sur la figure 4, le circuit 7" de com- tif shown in Figure 4, the circuit 7 "of
paraison, mis en série avec la source 8 de tension con- parison, connected in series with the voltage source 8
tinue, est branché entre le point 20 de réunion des ent- continuous, is connected between the meeting point 20 of the
rées de l'intégratevr 18 et du sommateur 19 et l'entrée integratevr 18 and summator 19 and entry
de l'intégrateur 18.of the integrator 18.
Le dispositif représenté par la figure I fonctionne The device shown in Figure I works
de la façon suivante.as follows.
Quand l'arbre du moteur I tourne, chacune des ou- When the motor shaft I rotates, each of the
vertures du modulateur 15, montré sur les figures 2 et 7, laisse passer successivement le faisceau lumineux vers les photorécepteurs 16 et 17, aux sorties desquels the modulator 15, shown in FIGS. 2 and 7, allows the light beam to pass successively to the photoreceptors 16 and 17, at whose outputs
apparaît une f.é.m. à fréquence de répétition des im- appears an f.é.m. at repetition frequency of im-
pulsions égale à la fréquence de modulation du flux lu- pulses equal to the frequency of modulation of the flux
mineux issu de la source 13. les impulsions de la ten- miners from source 13. the impulses of the tension
sion de sortie des capteurs tachymétriques 2 et 3 (fi- output of tachometric sensors 2 and 3 (fi-
gure 7a, b) sont décalées les unes par rapport aux gure 7a, b) are offset from each other
autres d'un temps de retard é, égal au temps néces- others with a delay time é, equal to the time required
saire à l'ouverture de modulation pour parcourir la enter the modulation opening to browse the
distance entre les capteurs tachymétriques 2 et 3, dis- distance between the tachometric sensors 2 and 3,
tance qui est constante. Ile temps de retard 2 entre tance which is constant. Island delay time 2 between
les impulsions (figure 7a, b) est constant quand la vi- the pulses (Figure 7a, b) is constant when the vi-
tesse de rotation du moteur I dont est solidaire le tesse of rotation of the motor I with which the
modulateur 15 est constante, et il est inversement pro- modulator 15 is constant, and it is inversely pro-
portionnel à la vitesse de rotation du moteur I quand portable at engine speed I when
cette vitesse varie.this speed varies.
Dans la variante de conception représentée par les figure 2 et 5, le système optique 14 transforme le flux In the design variant represented by FIGS. 2 and 5, the optical system 14 transforms the flux
- 11 -- 11 -
lumineux de la source ponctuelle 13, située auprès du modulateur 15, en flux lumineux dont le centre fictif de of the point source 13, located near the modulator 15, in luminous flux whose fictitious center of
rayonnement se trouve sur l'axe de rotation du modula- radiation is on the axis of rotation of the module-
teur 15, ce qui assure les mêmes conditions de modulation du flux lumineux à chacun des photorécepteurs 16 et 17. Dans ce cas, les erreurs de fabrication du modulateur 15, tor 15, which ensures the same conditions for modulating the light flux at each of the photoreceptors 16 and 17. In this case, the manufacturing errors of the modulator 15,
telles que l'excentricité, l'inconstance du pas angu- such as eccentricity, the inconsistency of the angular step
laire des ouvertures, ainsi que le faux-rond, n'influent the area of the openings, as well as the runout, do not influence
pas sur le temps mis par une même ouverture de modula- not on the time taken by the same module opening-
tion pour passer d'un photorécepteur. à l'autre, c'est-à- tion to switch from a photoreceptor. to the other, that is
dire que le temps Z n'est pas influencé par les erreurs say that time Z is not influenced by errors
de fréquence synchrones des capteurs tachymétriques 2 et 3. synchronous frequency sensors 2 and 3.
Les signaux issus des capteurs tachymétriques 2 et 3 attaquent respectivement les amplificateurs-écrêteurs 4 The signals from the tachometric sensors 2 and 3 respectively attack the clipping amplifiers 4
et 11, puis vont aux différentiateurs 5 et 12, qui trans- and 11, then go to differentiators 5 and 12, which trans-
forment les successions de signaux rectangulaires déca- form successions of rectangular signals deca-
lées dans le temps en successions d'impulsions positives courtes (figure 7c, d) correspondant aux fronts avant (arrière) des impulsions rectangulaires attaquant les entrées des différentiateurs 5 et 12. Les impulsions linked in time in successions of short positive pulses (FIG. 7c, d) corresponding to the front (rear) edges of the rectangular pulses attacking the inputs of the differentiators 5 and 12. The pulses
courtes (figure 7c) issues du différentiateur 5 atta- short (Figure 7c) from the differentiator 5 atta-
quent l'entrée du générateur 6 de tension en dents the input of the tooth tension generator 6
scie, et les impulsions issues du différentiateur 12 (fi- saw, and the pulses from the differentiator 12 (fi-
gure 7d) attaquent l'une des entrées du circuit 9 d'é- gure 7d) attack one of the inputs of circuit 9 of
chanti]lonnage-stockage. I'impulsion positive courte chanti] lonnage-storage. Short positive pulse
* issue du différentiateur 5 (figure 7c) met à zéro la ten-* from the differentiator 5 (figure 7c) sets the voltage to zero
sion de sortie du générateur 6, puis quand cette impul- output of generator 6, then when this pulse
sion s'achève, la tension de sortie du générateur 6 monte sion ends, generator 6 output voltage rises
linéairement jusqu'à l'instant o arrive l'impulsion sui- linearly until the moment when the next impulse arrives
vante.boasts.
De la sorte, le générateur 6 fournit à sa sortie une tension en dents de scie (figure 7e) de fréquence In this way, the generator 6 supplies at its output a sawtooth voltage (FIG. 7e) of frequency
égale à la fréquence de modulation du flux lumineux. equal to the frequency of modulation of the luminous flux.
Cette tension attaque l'une des entrées du circuit 7 de comparaison, dont la seconde entrée est attaouée par This voltage attacks one of the inputs of the comparison circuit 7, the second input of which is attacked by
- 12 -- 12 -
la tension de référence fournie Dar la source 8 de ten- the reference voltage supplied by source 8 of voltage
sion continue. ILe circuit 7 fournit à sa sortie une ten- continues. Circuit 7 provides a voltage at its output.
sion en dents de scie (figure 7f), qui est décalée par rapport au zéro de la valeur de la tension de référence U0 et attaque la seconde entrée du circuit 9 d'échantil- sawtooth sion (Figure 7f), which is offset from zero by the value of the reference voltage U0 and attacks the second input of the sampling circuit 9
lonnage-stockage. Celui-ci mémorise la valeur de la ten- lonnage-storage. This memorizes the value of the voltage
sion en dents de scie (figure 7f) à l'instant o sa pre- sawtooth sion (figure 7f) at the time when its first
mière entrée est attaquée par l'impulsion courte issue first entry is attacked by the short impulse issued
du différentiateur 12 (figure 7d) et conserve cette va- of the differentiator 12 (FIG. 7d) and retains this value
leur constante jusqu'à l'arrivée de l'impulsion.suivante. their constant until the next impulse arrives.
Ia tension issue du circuit 9 (figure 7g) d'échantilonnage- Ia voltage from circuit 9 (Figure 7g) of sampling-
-stockage attaque l'entrée de l'amplificateur 10 de puis- -storage attacks the input of amplifier 10 then-
sance, puis va au moteur.é-lectrique 1, en bouclant ainsi sance, then goes to the electric motor 1, thus looping
le circuit de régulation.the regulation circuit.
Ia valeur moyenne de la composante continue de la tension issue du circuit 9 lors de la rotation du moteur Ia average value of the DC component of the voltage from circuit 9 during motor rotation
I en régime établi dépend du niveau de la tension de ré- I in steady state depends on the level of the voltage
férence Uo, de la valeur de laquelle le circuit 7 de comparaison décale la tension en dents de.scie issue du reference Uo, by the value by which the comparison circuit 7 shifts the sawtooth tension from the
circuit 9 (figure 7f) par rapport au zéro. ILa valeur moy- circuit 9 (figure 7f) with respect to zero. The average value
enne de la composante continue de la tension à la sortie de l'amplificateur 10 de puissance (figure 7h) détermine enne of the DC component of the voltage at the output of the power amplifier 10 (figure 7h) determines
la vitesse de rotation nominale du moteur 1. nominal engine speed 1.
Si la tension de référence issue de la source 8 de tension continue est réglée à une valeur plus petite que celle déterminant la vitesse de rotation nominale du moteur, la valeur de la composante continue de la If the reference voltage from the DC voltage source 8 is set to a value smaller than that determining the nominal rotation speed of the motor, the value of the DC component of the
tension à la sortie du circuit 9 d'échantillonnage-sto- voltage at the output of circuit 9 sampling-sto-
ckage (figure 7f) augmente, ce qui provoque une augmen- ckage (figure 7f) increases, which causes an increase
tation de la vitesse de rotation nominale du moteur 1, rated speed of motor 1,
et cette vitesse sera maintenue constante dans les li- and this speed will be kept constant in the li-
mites de l'erreur établie. Si la tension de référence est réglée à une valeur plus grande, c'est le processus mites of the established error. If the reference voltage is set to a larger value, this is the process
inverse, qui se déroule.reverse, which takes place.
la stabilisation de la vitesse de rotation,du mo- stabilization of the speed of rotation,
teur électrique s'effectue de la façon suivante. Electric tor is carried out as follows.
- 13> -- 13> -
Quand des facteurs extérieurs agissent, par exemple quand Je couple C de charge du moteur I diminue, ou bien quand]a tension d'alimentationdu moteur I augmente, When external factors act, for example when the load torque C of the motor I decreases, or when the supply voltage of the motor I increases,
sa vitesse de rotation augmente. Il s'ensuit une aupmen- its speed of rotation increases. It follows an aupmen-
tation en conséquence de la fréquence de modulation du as a consequence of the modulation frequency of the
flux lumineux, de la fréquence de succession des impul- luminous flux, of the frequency of succession of pulses
sions à la sortie des capteurs tachymétriques 2 et 5 (figure 7a, b) et de la fréquence de déclenchement du générateur 6, tandis que le temps f de retard entre les successions d'impulsions courtes aux sorties des sions at the output of the tachometric sensors 2 and 5 (FIG. 7a, b) and of the trigger frequency of the generator 6, while the time f of delay between the successions of short pulses at the outputs of the
différentiateurs 12 et 5 (figure 7d) diminue. Etant don- differentiators 12 and 5 (Figure 7d) decrease. Being given
né que la vitesse de montée linéaire de la tension en dents de scie (figure 7e) à la sortie du générateur 6 reste constante quand la fréquence de son déclenchement born that the speed of linear increase of the sawtooth tension (figure 7e) at the output of the generator 6 remains constant when the frequency of its triggering
par le différentiateur 5 augmente, tandis que l'inter- by the differentiator 5 increases, while the inter-
valle de temps entre le déclenchement du générateur 6 et l'instant o la valeur actuelle de la tension time valle between the triggering of generator 6 and the instant when the current value of the voltage
en dents de scie (figure 7f) est mémorisée par le cir- sawtooth (figure 7f) is memorized by the cir-
cuit 9 d'échantillonnage-stockage, déterminé par l'ins- cooked 9 sampling-storage, determined by the ins-
tant d'arrivée de l'impulsion venant du différentiateur both arrival of the pulse coming from the differentiator
12 (figure 7d), diminue, le niveau de la tension (fi- 12 (figure 7d), decreases, the voltage level (fi-
gure 7g) à la sortie du circuit 9 baisse. Il s'ensuit une diminution en conséquence de la tension à la sortie de l'amplificateur 10 de puissance (figure 7h) et de la gure 7g) at the output of circuit 9 drops. This results in a corresponding decrease in the voltage at the output of the power amplifier 10 (FIG. 7h) and the
vitesse de rotation du moteur 1, laquelle tendra à repren- speed of rotation of motor 1, which will tend to resume
dre sa valeur nominale.from its nominal value.
Si le couple de charge du moteur I augmente, en pro- If the load torque of the motor I increases,
voquant un abaissement de sa vitesse de rotation, referring to a lowering of its speed of rotation,
c'est le processus inverse qui se déroule, car la ten- the reverse process takes place, because the
sion à la sortie du dispositif pour la stabilisation de la vitesse de rotation du moteur électrique est une fonction directe du temps de retard entre les successions sion at the output of the device for stabilizing the rotational speed of the electric motor is a direct function of the delay time between successions
d'impulsions issues des capteurs tachymétriques. of pulses from the tachometric sensors.
De la sorte, le circuit bouclé de régulation par variation de la tension appliquée au moteur I compense In this way, the looped regulation circuit by variation of the voltage applied to the motor I compensates
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les variations de sa vitesse de rotation dues à l'action des facteurs extérieurs, en la maintenant stable dans variations in its rotation speed due to the action of external factors, keeping it stable in
les limites de l'erreur statique admissible. the limits of the admissible static error.
La variante du dispositif représentée par la figure 4 fonctionne d'une manière analogue à celle décrite The variant of the device shown in Figure 4 operates in a similar manner to that described
pour le dispositif représenté par la figure 1, en four- for the device represented by FIG. 1, in four-
nissant des impulsions rectangulaires (figure 8a, b) aux sorties des amplificateurs-écrêteurs 4 et 11, des impulsions courtes aux sorties des différentiateurs 5 et 12 (figure 8c, d), une tension en.dents de scie à la sortie du générateur 6 de tension en dents scie (figure 8e), une tension en dents de scie décalée par rapport au zéro de la valeur de la tension de référence Uo à la sortie du circuit 7 de comparaison (figure 8f) et une tension en échelons à la sortie du circuit 9 connecting rectangular pulses (figure 8a, b) to the outputs of the clipping amplifiers 4 and 11, short pulses to the outputs of the differentiators 5 and 12 (figure 8c, d), a sawtooth voltage at the output of the generator 6 sawtooth voltage (Figure 8e), a sawtooth voltage offset from zero by the value of the reference voltage Uo at the output of the comparison circuit 7 (Figure 8f) and a step voltage at the output from circuit 9
d'échantillonnage-stockage (figure 8g). sampling and storage (Figure 8g).
la tension issue du circuit 9 d'échantillonnage- the voltage from the sampling circuit 9-
stockage (figure 8g) attaque l'une des deux entrées du sommateur 19, celle.réunie à l'entrée de l'intégrateur storage (Figure 8g) attacks one of the two inputs of the summator 19, that joined to the input of the integrator
18 du point 20, et, simultanément, l'entrée de l'inté- 18 from point 20, and simultaneously the entrance to the
grateur 18, dont la sortie est raccordée à la seconde entrée du sommateur 19. I'intégrateur 18 fournit à sa sortie: une tension croissante proportionnelle à la constante d'intégration quand son entrée est attaquée par une tension positive; une tension à décroissance constante quand son entrée est attaquée par une tension négative; et une tension invariable quand la tension à son entrée est nulle. Ie sommateur 19 additionne les grator 18, the output of which is connected to the second input of the summator 19. The integrator 18 provides at its output: an increasing voltage proportional to the integration constant when its input is attacked by a positive voltage; a constant decreasing voltage when its input is attacked by a negative voltage; and an invariable voltage when the voltage at its input is zero. Summer 19 adds up the
tensions de sortie du circuit 9 d'échantillonnage-sto- output voltages of circuit 9 sampling-sto-
ckage (figure 8g) et de l'intégrateur 18 (figure 8h). ckage (Figure 8g) and the integrator 18 (Figure 8h).
La tension issue du sommateur 19 (figure 8k) attaque l'entrée de l'amplificateur 10 de puissance, puis va au The voltage from summator 19 (FIG. 8k) attacks the input of power amplifier 10, then goes to
moteur 1 en bouclant le circuit de régulation. motor 1 by closing the control circuit.
ILa valeur de la tension de référence de la source 8 détermine la vitesse de rotation nominale du moteur 1 à The value of the reference voltage of the source 8 determines the nominal speed of rotation of the motor 1 to
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lacuelle est réglé le circuit bouclé de régulation. Si la tension de référence issue de la source 8 de tension continue est The looped regulation circuit is set. If the reference voltage from the DC voltage source 8 is
réglée à une valeur plus petite que set to a value smaller than
celle déterminant la vitesse de rotation nominale du mo- that determining the nominal speed of rotation of the mo-
teur, la valeur de la composante continue de la tension the value of the DC component of the voltage
à la sortie du circuit 9 d'échantillonnage-stockage (fi- at the output of the sampling-storage circuit 9 (fi-
gure 8g) augmente, la tension à la sortie de l'intégra- gure 8g) increases, the voltage at the output of the integration
teur 18 (figure 8h) croIt en continu, ce qui provoque une croissance continue de la tension à la sortie dw sommateur tor 18 (figure 8h) grows continuously, which causes a continuous growth of the voltage at the output dw summator
19 et de l'amplificateur 10 de puissance (figure 8k, 1). 19 and the power amplifier 10 (FIG. 8k, 1).
Ia croissance de la tension appliquée au moteur 1 provoque The increase in the voltage applied to motor 1 causes
l'augmentation de sa vitesse de rotation et, en conséquen- increasing its speed of rotation and, consequently
ce, une diminution du temps ?f de retard entre les suc- this, a decrease in the delay time f between the suc-
cessions d'impulsions aux sorties des capteurs tachymétri- pulse transfers to the outputs of the tachymeter sensors
ques 2 et 3 (figure 8a, b) et de la tension à la sortie ques 2 and 3 (figure 8a, b) and the output voltage
du circuit 9 d'échantillonnage-stockage (figure 8g). of the sampling-storage circuit 9 (FIG. 8g).
quand la tension de sortie du circuit 9 devient nulle, when the output voltage of circuit 9 becomes zero,
l'intégrateur 18 cesse l'intégration, sa tension de sor- the integrator 18 ceases the integration, its output voltage
tie reste constante et, par conséquent, la tension appli- tie remains constant and therefore the tension applied
quée au moteur 1 à partir de l'amplificateur 10 reste quée at motor 1 from amplifier 10 remains
constante, ainsi que la vitesse de rotation du moteur 1. constant, as well as the speed of rotation of the motor 1.
Si la tension de référence est réglée à une valeur If the reference voltage is set to a value
plus grande, c'est le processus inverse qui se déroule. larger, the reverse process takes place.
la stabilisation de la vitesse de rotation du mo- stabilization of the speed of rotation of the mo-
teur électrique s'effectue de la façon suivante. Electric tor is carried out as follows.
Quand des facteurs extérieurs agissent, par exemple quand le couple C de charge du moteur 1 augmente, ou When external factors act, for example when the load torque C of motor 1 increases, or
bien quand la tension d'alimentation du moteur 1 dimi- when the motor supply voltage 1 drops
nue, sa vitesse de rotation, la fréquence de répétition des impulsions aux sorties des capteurs tachymétriques 2 et 3 (figures 8a, b) et la fréquence de déclenchement du générateur 6 (figure 8e) diminuent, tandis que le temps de retard T entre les successions d'impulsions courtes aux sorties des différentiateurs 12 et 5 (figure 8c, d) augmente. Etant donné que la vitesse de montée linéaire naked, its speed of rotation, the frequency of repetition of the pulses at the outputs of the tachometric sensors 2 and 3 (FIGS. 8a, b) and the triggering frequency of the generator 6 (FIG. 8e) decrease, while the delay time T between the successions of short pulses at the outputs of the differentiators 12 and 5 (FIG. 8c, d) increases. Since the linear rate of climb
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de la tension en dents de scie (figure 8e) à la sortie du générateur 6 reste constante quand la fréquence de son déclenchement par le différentiateur 5 change, tandis of the sawtooth voltage (FIG. 8e) at the output of the generator 6 remains constant when the frequency of its triggering by the differentiator 5 changes, while
que l'intervalle de temps entre le déclenchemrient du gé- that the time interval between the triggering of the giant
nérateur 6 et l'instant o la valeur actuelle de la ten- sion en dents de scie (figure 8f) est mémorisée par le generator 6 and the instant when the current value of the sawtooth tension (figure 8f) is memorized by the
circuit 9 d'échantillonnage-stockage, déterminé par l'ins- sampling and storage circuit 9, determined by the
tant d'arrivée de l'impulsion venant du différentiateur 12 (figure 8d), augmente, le niveau de la tension (figure 8g) à la sortie du circuit 9, inversement proportionnel à l'écart par rapport à la vitesse de rotation nominale as long as the impulse from the differentiator 12 arrives (figure 8d), the voltage level (figure 8g) increases at the output of circuit 9, inversely proportional to the deviation from the nominal rotation speed
réelleaugmente par incréments. A la sortie de l'intégra- actually increases in increments. At the end of the integration
teur 18, la tension (figure 8h) commence à croître en con- tor 18, the tension (figure 8h) begins to increase in con-
tinu, ce qui provoque la croissance de la tension à la tinu, causing the tension to grow at the
sortie du sommateur 19 et de l'amplificateur 10 de puis- output of the summator 19 and of the amplifier 10 of
sance (figure 8k, 1). La croissance de la tension appli- sance (figure 8k, 1). The growth in applied tension
quée au moteur I provoque l'augmentation de la vitesse that the engine I causes the speed to increase
de rotation de son rotor, qui surmonte le couple de char- of rotation of its rotor, which overcomes the torque of
ge, ainsi que, en conséquence, la diminution du temps de retard entre les successions d'impulsions aux sorties des capteurs tachymétriques 2 et 3 (figure 8a, b) et de ge, as well as, consequently, the reduction in the delay time between the successions of pulses at the outputs of the tachometric sensors 2 and 3 (FIG. 8a, b) and of
la tension à la sortie du circuit 9 d'échantillonnage- the voltage at the output of the sampling circuit 9-
-stockage (figure 8g).-storage (figure 8g).
Quand le niveau de la tension de sortie du circuit 9 When the level of the output voltage of circuit 9
atteint zéro, c'est-à-dire quand les vitesses de rota- reaches zero, i.e. when the rotational speeds
tion réelle et nominale coïncident, les tensions de sor- nominal and real coincide, the output voltages
tie de l'intégrateur 18 et du sommateur 19, la tension appliquée au moteur I à partir de l'amplificateur 10 tie of the integrator 18 and the summator 19, the voltage applied to the motor I from the amplifier 10
et la vitesse de rotation du moteur I restent constantes. and the speed of rotation of the motor I remain constant.
Si le couple de charge du moteur I diminue, en If the load torque of the motor I decreases, in
faisant augmenter sa vitesse de rotation, c'est le pro- increasing its rotation speed, this is the pro-
cessus inverse qui se déroule et produit un abaissement de la tension appliquée au moteur I jusqu'à ce que la vitesse réelle et 1l vitesse nominale de rotation du reverse cessation which takes place and produces a lowering of the voltage applied to the motor I until the actual speed and 1l nominal speed of rotation of the
moteur I co{ncident.motor I coincide.
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De la sorte, le circuit bouclé de régulation par variation de la tension appliquée au moteur 1 compense les variations de sa vitesse de rotation dues à l'action In this way, the looped regulation circuit by variation of the voltage applied to the motor 1 compensates for the variations in its speed of rotation due to the action.
des facteurs extérieurs, en la maintenant stable, le dé- external factors, by keeping it stable, the
saccord entre les vitesses de rotation réelle et nominale agree between actual and nominal rotational speeds
tendant vers zéro, c'est-à-dire que la variante du dis- tending towards zero, that is to say that the variant of the dis-
positif pour la stabilisation de la vitesse de rotation d'un moteur électrique représentée par la figure 4 assure positive for the stabilization of the rotational speed of an electric motor shown in Figure 4 ensures
une stabilisation plus précise que le dispositif repré- more precise stabilization than the device shown
senté par la figure 1.felt by figure 1.
Dans le dispositif représenté par la figure 5, la comparaison de la tension directement proportionnelle au temps de retard entre les successions d'impulsions aux sorties des capteurs tachymétrigues 2 et 3 avec la tension de référence s'effectue à la sortie du circuit 9 d'échantillonnage-stockage. Dans ce cas, la tension de In the device represented by FIG. 5, the comparison of the voltage directly proportional to the delay time between the successions of pulses at the outputs of the tachometric sensors 2 and 3 with the reference voltage is carried out at the output of circuit 9 d ' sampling-storage. In this case, the voltage of
sortie du circuit 9 d'échantillonnage-stockage est inver- output from circuit 9 of sampling-storage is invert-
sement proportionnelle à la vitesse de rotation réelle du moteur 1, et la valeur dont la tension de sortie du proportionally to the actual speed of rotation of motor 1, and the value including the output voltage of the
circuit de comparaison 7' diffère de zéro est proportion- comparison circuit 7 'differs from zero is proportion-
nelle à l'écart, pris avec le signe contraire, de la vitesse de rotation réelle par rapport à la vitesse de away from, taken with the opposite sign, the actual speed of rotation with respect to the speed of
rotation nominale.nominal rotation.
Dans le dispositif représenté par la figure 6, la In the device shown in Figure 6, the
tension à 2a sortie du circuit 9 d'échantillonnage-stocka- voltage at 2a output from circuit 9 of sampling-storage
ge, directement proportionnelle au temps de retard entre ge, directly proportional to the delay time between
les successions d'impulsions aux sorties des capteurs ta- the successions of pulses at the outputs of the ta-
chymétriques 2 et 3, est additionnée à la tension de sor- 2 and 3, is added to the output voltage
tie de l'intégrateur 18, dont l'entrée est attaquée par la tension résultant de la comparaison de la tension de sortie du circuit 9 d'échantillonnage-stockage et de la tension de référence de la source 8, effectuée par le tie of the integrator 18, the input of which is attacked by the voltage resulting from the comparison of the output voltage of the sampling-storage circuit 9 and the reference voltage of the source 8, carried out by the
circuit 7".7 "circuit.
Dans ce cas, la tension de sortie du circuit 9 In this case, the output voltage of circuit 9
d'éctantillonnare-stockage est inversement proportion- storage is inversely proportional
- 1& -- 1 & -
nelle à la vitesse de rotation réelle du moteur 1, et la at the actual speed of motor 1, and the
tension de sortie du circuit 7" de comparaison est con- 7 "comparison circuit output voltage is con-
ditionnée par l'écart de la vitesse de rotation réelle par summed by the deviation from the actual speed by
rapport à la vitesse nominale.compared to nominal speed.
Dans le cas d'utilisation, dans les dispositifs con- formes à l'invention, de capteurs tachymétriques du type à induction, la source de flux magnétique est une bobine alimentée en courant continu ou un aimant permanent, le In the case of the use, in devices according to the invention, of tachometric sensors of the induction type, the source of magnetic flux is a coil supplied with direct current or a permanent magnet, the
modulateur est une pièce multipolaire à différentes per- modulator is a multipolar part with different per-
méances ou un aimant multipolaire, et l'élément-sensible du capteur tachymétrique est une bobine, à la sortie de laquelle la f.é.m. a une fréquence multiple de la vitesse méances or a multipolar magnet, and the sensitive element of the tachometer sensor is a coil, at the output of which the f.é.m. has a frequency multiple of the speed
de rotation du moteur.motor rotation.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention a une réponse bien plus rapide que celle des dispositifs connus The device which is the subject of the invention has a much faster response than that of known devices
pour usages analogues; l'erreur de fabrication des cap- for similar uses; cap manufacturing error
teurs tachymétriques n'a pas d'influence sur la précision de stabilisation. le dispositif stabilise la vitesse de rotation instantanée. des moteurs lents, en assurant une rotation pratiquement uniforme avec un plateau à inertie The speedometer has no influence on the stabilization accuracy. the device stabilizes the instantaneous speed of rotation. slow motors, ensuring practically uniform rotation with an inertia plate
relativement faible.relatively small.
L'efficacité technique des dispositifs représentés The technical efficiency of the devices shown
par les figures 4, 5 et 6 est conditionnée par leur pré- by Figures 4, 5 and 6 is conditioned by their pre-
cision bien plus élevée de stabilisation de la vitesse de rotation du moteur. Ainsi, par exemple, une variation much higher stabilization of the engine speed. So, for example, a variation
de la charge provoquant dans le cas d'emploi du dispo- of the charge causing in the case of use of the device
sitif représenté par la figure 1 un écart de la vitesse de rotation réelle par rapport à la vitesse nominale de 1%, ne provoque dans le cas d'emploi des dispositifs représentés par les figures 4, 5 et 6, qu'un écart ne sitive represented by FIG. 1 a deviation of the real rotation speed compared to the nominal speed of 1%, does not cause in the case of use of the devices represented by FIGS.
dépassant pas 0,05%.not exceeding 0.05%.
Pour la précision de stabilisation de la vitesse de rotation du moteur, les variantes du dispositifs représentées par les figures 4 à 6 sont pratiquement For the stabilization precision of the engine speed, the variants of the devices represented by FIGS. 4 to 6 are practically
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équivalentes. Toutefois, la variante de la.figure 4 est de réalisation quelque peu plus simple. Par contre, les variantes des figures 5 et 6 sont d'utilisation plus commode, vu qu'elles prévoient le branchement d'appareils de contrôle enregistrant la vitesse de rotation réelle du equivalent. However, the variant of la.figure 4 is somewhat simpler to produce. By cons, the variants of Figures 5 and 6 are more convenient to use, since they provide for the connection of control devices recording the actual speed of rotation of the
moteur et son écart par rapport à la vitesse nominhale. engine and its deviation from nominal speed.
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Claims (4)
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2211138A5 (en) * | 1972-12-18 | 1974-07-12 | Sony Corp | |
| FR2384297A1 (en) * | 1977-03-17 | 1978-10-13 | Ampex | PERFECTIONED ASSEMBLY AND PROCESS FOR SPEED SERVO-ADJUSTMENT |
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|---|---|---|---|---|
| US3241023A (en) * | 1962-03-16 | 1966-03-15 | Fifth Dimension Inc | Motor speed control |
| GB1361597A (en) * | 1970-10-23 | 1974-07-30 | Agfa Gevaert Ag | Method and device for controlling the speed of a member |
| JPS538888B2 (en) * | 1973-09-10 | 1978-04-01 | ||
| US4105935A (en) * | 1975-10-22 | 1978-08-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor speed control apparatus |
| US4121141A (en) * | 1977-05-13 | 1978-10-17 | Fairchild Camera And Instrument Corporation | D.C. motor speed control circuitry |
| JPS576582A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-13 | Olympus Optical Co Ltd | Controller for speed of motor |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2211138A5 (en) * | 1972-12-18 | 1974-07-12 | Sony Corp | |
| GB1544199A (en) * | 1976-02-27 | 1979-04-11 | Strathearn Audio Ltd | Speed control system |
| FR2384297A1 (en) * | 1977-03-17 | 1978-10-13 | Ampex | PERFECTIONED ASSEMBLY AND PROCESS FOR SPEED SERVO-ADJUSTMENT |
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