FR2525047A1 - Groupe moteur electrique reversible avec un moteur d'entrainement et au moins un contacteur de securite de sens - Google Patents

Abstract

UN GROUPE MOTEUR ELECTRIQUE REVERSIBLE AVEC UN MOTEUR D'ENTRAINEMENT ET AU MOINS UN CONTACTEUR DE SECURITE DE SENS ET UN MONTAGE DE CIRCUITS DE CONTROLE POUR LES CONTACTS DE SECURITE DE SENS A, SUR LE MOTEUR D'ENTRAINEMENT 2, 3, DEUX RACCORDEMENTS DE PRISE DE SIGNAUX 29, 30, D1, D2 PRESENTANT DES TENSIONS DIFFERENTES EN FONCTION DU SENS DE ROTATION, ET SUR LE CONTACTEUR DE SECURITE DE SENS 13, 14, 25 AU MOINS UN AUTRE RACCORDEMENT DE PRISE DE SIGNAUX 35, 36 QUI CONDUIT DES TENSIONS DIFFERENTES EN FONCTION DU REGLAGE DU MECANISME D'ACTIONNEMENT DU CONTACTEUR DE SECURITE DE SENS. LE MONTAGE DE CIRCUITS DE CONTROLE 33, 34, 39, 40, 45 EST MUNI D'UN DISPOSITIF DE COMPARAISON QUI, SELON QUE L'AUTRE RACCORDEMENT DE PRISE DE SIGNAUX AMENE AU MOTEUR UN SIGNAL CORRESPONDANT AU SENS DE ROTATION PREVU, OU UN AUTRE SIGNAL PAR RAPPORT AUX SIGNAUX DES AUTRES RACCORDEMENTS DE PRISE DE SIGNAUX, FOURNIT UN SIGNAL CORRESPONDANT OU UN AUTRE SIGNAL. EN FONCTION DE CELA EST PRODUIT UN SIGNAL DE COMMANDE QUI, AU MOINS, ARRETE LE MOTEUR LORSQU'IL N'Y A PAS CORRESPONDANCE ENTRE LES SIGNAUX.

Description

Groupe moteur électrique réversible avec un moteur d'entraîne-

ment et au moins un contacteur de sécurité de sens.

L'invention concerne un groupe moteur électrique réversible avec un moteur d'entraînement et au moins un contacteur de sécurité de sens et un montage de circuits de contrôle pour

les contacts de sécurité de sens.

L'invention prévoit, selon leur réalisation, un ou plusieurs

contacteurs de sécurité de sens munis de contacts.

Un inconvénient des groupes moteurs connus est qu'il peut se produire des fausses manoeuvres dues au fait que les contacts collent Ceci peut provenir de l'usure et de l'érosion des surfaces de contact, mais également de la formation d'arcs lors des commutations de sorte que les contacts se soudent et donc collent Même lorsque le conducteur d'un véhicule commute le contacteur de sécurité de sens, il y a risque que le véhicule conserve sa direction Il en résulte un très grand

risque d'accidents.

Dans le cas de circuits de contrôle sur des contacts de sé-

curité ou sur des microinterrupteurs, on travaille avec des

contacts auxiliaires De tels contacts auxiliaires ne four-

nissent pas d'information directe sur l'état de commutation des contacts de sécurité de sens ou des contacts de courant principal, étant donné qu'ils sont montés mécaniquement en parallèle avec ceux-ci Les microinterrupteurs sont montés directement ou indirectement en amont des contacts de courant principal, mais ils ont l'inconvénient qu'en raison de leur petite course de contact, leur ajustage précis est difficile et compliqué et ils sont soumis à une charge mécanique élevée

due aux chocs.

Celle-ci conduit généralement à une défaillance prématurée des microinterrupteurs ou au moins à leur déréglage Les

coûts d'entretien sont élevés.

Les circuits de contrôle connus exigent de plus une dépense élevée en câblage et en dispositifs auxiliaires qui ont en eux leurs propres sources de pannes, sans parler des coûts élevés de montage Les contacts mécaniques utilisés pour le

contrôle sont en outre soumis à une usure naturelle.

Le but de l'invention est de procurer un groupe moteur du type précité, et notamment un montage de circuits de contrôle qui

ne puisse pas être impliqué, comme les interrupteurs, ou l'ana-

logue, montés en parallèle, dans les pannes existantes ou être cause de pannes supplémentaires, mais qui, au contraire, sans recevoir d'informations mécaniques supplémentaires, parte des conditions effectives de fonctionnement et de commutation

et atteigne ainsi une sécurité poussée en fournissant un si-

gnal qui, en cas de panne concernant la commande et l'état

effectif de la marche, assure au moins l'arrêt de l'entral-

nement.

Ce but est atteint selon l'invention par le fait qu'on pré-

voit sur le moteur d'entraînement deux raccordements de prise de signaux présentant des tensions différentes en fonction d sens de rotation, et sur le contacteur de sécurité de sens

(au moins un contacteur étant prévu), au moins un autre rac-

cordement de prise de signal qui conduit des tensions diffé-

rentes en fonction du réglage du mécanisme d'actionnement

du contacteur de sécurité de sens, et que le montage de cir-

cuits de contrôle est muni d'un dispositif de comparaison qui, selon que l'autre raccordement de prise de signal amène au moteur un signal correspondant au sens de rotation prévu,

ou un autre signal, par rapport aux signaux des autres rac-

cordements de prise de signaux, fournit un signal correspon- dant ou un autre signal, et que, lorsqu'est fourni un autre signal, un signal de commande est produit qui au moins arrête

le moteur Ainsi, les conditions régnant dans le groupe mo-

teur sont saisies et on obtient un signal qui, en cas d'un

fonctionnement erroné, arrête au moins le moteur sans impli-

quer les contacts servant au contrôle.

En utilisant deux contacteurs de sécurité de sens, on prévoit avantageusement deux autres raccordements de prise de signaux

qui fournissent des grandeurs de signal différentes en fonc-

tion de la mise en circuit de l'un ou de l'autre contacteur

de sécurité de sens.

Dans le cas d'un seul contacteur de sécurité de sens, on peut obtenir deux signaux en fonction d'une position de mise en circuit ou de mise hors circuit, chaque position représentant

un état de marche déterminé On préfère utiliser deux contac-

teurs de sécurité de sens, car, dans ce cas, les signaux sont

différents par rapport à la position zéro.

On préfère un montage de circuits de contrôle comportant dans

le circuit du moteur un commutateur, par exemple un transis-

tor, pour introduire une fréquence de travail ou fréquence

de répétition des impulsions Il s'agit ici d'une réalisa-

tion favorable d'un groupe moteur d'entraînement On préfère disposer aux raccordements de prise de signaux sur le moteur

à chaque fois un circuit logique diodes-transistors trans-

formant les tensions d'impulsions du moteur en signaux sta-

tiques Dans cette zone, il y a au moteur deux tensions égales L'invention prévoit que les raccordements de prise de signaux sur le moteur sont disposés de chaque côté sur un élément, tel que l'induit du moteur ou la bobine d'inducteur en dérivation ou en série, qui peut être commuté lors de la commande de sens Il s'agit ici notamment-d'un moteur

série ou d'un moteur compound, à savoir des moteurs à cou-

rant continu; on part du fait que sur les véhicules sont montés des moteurs à courant continu alimentés par une bat- terie. On prévoit avantageusement une évaluation en deux étages des signaux de mesure obtenus sur les raccordements de prise de signaux, dans le premier étage, les tensions d'impulsions du moteur et le niveau de tension sur les bobines de sécurité peuvent être transformées en signaux statiques, le deuxième

étage prévoit une évaluation selon une logique CMOS qui dé-

clenche une mise hors circuit en fonction du résultat Il en

résulte un circuit très simple et qui peut encore être sim-

plifié, qui travaille avec une grande fiabilité de fonction-

nement et peut être logé dans un très petit espace On pré-

fère, dans le second étage, disposer au moins deux modules CMOS. Dans une forme de réalisation avantageuse, on place dans le second étage trois éléments ET avant chacun quatre entrées et un élément OU à trois entrées, dont chacune est reliée à un élément ET, et les éléments ET sont respectivement reliés par paire à une sortie des quatre montages de circuits du premier étage, à savoir chaque fois d'un montage de circuits

sur un raccordement de prise de signal sur un élément du mo-

teur et sur un raccordement de prise de signal par rapport au contacteur de sécurité de sens, tandis que les deux autres paires sont respectivement reliées au raccordement de prise de signal par rapport au moteur et au contacteur de sécurité

de sens par l'intermédiaire d'un circuit d'inversion.

Un développement approprié consiste à utiliser quatre cir-

cuits NON-ET et quatre circuits EXOR (OU EXCLUSIF), dont l'un

peut être un circuit de porte NON-ET dans le circuit d'éva-

luation pour les contacts de sécurité.

Dans une forme de réalisation appropriée, le circuit de me-

sure pour les points de raccordement à l'élément du moteur a deux blocs fonctionnels logiques à diodes-transistors identiques discrets, dans lesquels des diodes constituent une protection de polarisation et un élément de couplage pour les transistors dont l'émetteur est relié à la tension

de la batterie et par lesquels on peut commander les impul-

sions de contrôle La sécurité de fonctionnement est ainsi améliorée On associe avantageusement aux transistors des résistances de fuite de base pour arrêter rapidement les

transistors même pour les fréquences d'impulsions élevées.

Pour obtenir des signaux définis, on préfère que les tran-

sistors soient sélectionnés par l'intermédiaire d'un diviseur de tension, par exemple pour le sens avant, pour former une tension rectangulaire entre un raccordement de tension pour

environ la moitié de la tension de la batterie et un raccor-

dement à la masse On tient ainsi compte du fait que l'état

de charge de la batterie peut diminuer en cours de fonction-

nement.

On.prévoit en outre des condensateurs de filtrage dans la

liaison au raccordement à la masse de la batterie pour obte-

nir des signaux comparables.

Une forme de réalisation avantageuse comporte des circuits RC

avant le raccordement de sortie du circuit de mesure du pre-

mier étage dans une réalisation pour amener à zéro la ten-

sion rectangulaire à la résistance.

On préfère en outre une décharge par impulsions des conden-

sateurs par des transistors; dans ce cas, la fréquence d'im-

pulsions est beaucoup plus faible que la fréquence propre du circuit RC et les pointes d'impulsions se produisant lors

du changement de sens sont en dessous de la fréquence d'im-

pulsions propre.

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Lorsqu'on utilise simplement un seul contacteur de sécurité de sens avec une bobine d'excitation pour deux contacts

inverseurs, on prévoit dans une forme de réalisation avan-

tageuse trois raccordements de prise de signal,et on produit un signal Y selon la formule Y = Dl D 2 i Kl + D 1 D 2 M Ki dans laquelle Dl et D 2 sont les raccordements de prise de signaux sur un élément du moteur d'entraînement; et l Kl est un raccordement au contacteur de sécurité de sens

de la bobine d'excitation.

Il résulte de ce qui précède que l'invention convient pour contrôler les groupes moteurs d'entraînement comportant des

moteurs à courant continu dans des réalisations variées.

Une réalisation appropriée consiste en ce qu'on prévoit deux éléments ET comme inverseurs munis chacun de deux entrées,

dont les sorties sont reliées aux deux entrées d'une porte OU.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description

détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple seulement, de formes de réalisation représentées schématiquement sur le dessin, sur lequel: la figure 1 est un schéma de circuits pour un montage série pour un entraînement par moteur utilisant deux contacteurs de sécurité de sens; la figure 2 est un autre type de circuits d'un moteur série selon la figure 1; la figure 3 est une réalisation avec un moteur à excitation séparée destiné à être monté dans les circuits de principe de la figure 1;

la figure 4 est une variante des circuits de moteur en consi-

dération de la réalisation des contacteurs de sécurité de sans; la figure 5 est une vue schématique d'un autre montage de circuits de moteur d'entraînement n'utilisant qu'un seul contacteur de sécurité de sens; la figure 6 est un schéma de montage pour un bloc fonctionnel de la figure 1, qui se présente deux fois; la figure 7 représente l'allure de la tension aux points de raccordement sur le moteur;

la figure 8 est un schéma de l'allure de la tension à la sor-

tie du circuit de la figure 6 dans le cas o une commande de sens est mise en circuit; la figure 9 est une représentation correspondant à la figure 8 pour un passage à l'état de mise hors circuit;

la figure 10 est un schéma de montage pour un autre bloc fonc-

tionnel de la figure 1 qui se présente également deux fois et

qui illustre la mise en contact avec les contacteurs de sécu-

rité de sens;

la figure 11 représente la courbe caractéristique de la ten-

sion d'entrée au bloc fonctionnel de la figure 10;

la figure 12 représente la courbe caractéristique de la ten-

sion de sortie du bloc fonctionnel de la figure 10; la figure 13 représente plus en détail un bloc fonctionnel de la figure 1; la figure 14 représente une variante d'un bloc fonctionnel simplifiée par rapport à la réalisation de la figure 13, dans laquelle le contrôle des contacts est utilisé sur deux contacts inverseurs; la figure 15 est une variante du montage de la figure 10 en se référant à la figure 14;

la figure 16 représente un bloc fonctionnel d'un second éta-

ge pour un circuit de moteur d'entraînement selon la figure 5; et la figure 17 représente un diagramme de Karnaugh pour les fonctions expliquées page 17 Sur la figurez 1, dans l'exemple représenté, un moteur série comportant un induit 2 et un enroulement série réversible 3 est raccordé à la barre 1 en tant que tension de batterie

positive L'induit est commandé par l'intermédiaire d'un tran-

sistor 4 qui fournit les impulsions de travail pour la comman-

de du fonctionnement La sortie de ce circuit est mise à la

masse en 5.

Le raccordement 6 à la barre 1 est raccordé à un circuit en pont 7 dans la diagonale duquel se trouve l'enroulement série

3 et dans les branches duquel sont disposés entre le raccor-

dement 6 et le raccordement 8 à l'induit 2 des contacts 9-1 Ki,

-l Kl, 11-1 K 2, 12-1 K 2.

A la barre 1 sont raccordées deux bobines de sécurité 13, 14 qui sont reliées d'autre part à deux contacts d'interrupteurs , 16 avec lesquels coopère un commutateur de sens 17 qui

est relié à la masse en 19 par l'intermédiaire d'un transis-

tor 18.

On prévoit ici pour un moteur compound un enroulement 20 à

excitation séparée,comme il est indiqué en tirets.

La réalisation de la figure 1 montre des contacteurs de sé-

curité en opposition comportant chacun un contact de repos et un contact de travail La figure 1 représente la position

de base Lorsqu'une des bobines de sécurité 13, 14 est exci-

tée, par exemple lorsque la bobine de sécurité 14 est en cir- cuit, on voit que le contact 11 se ferme et le contact 12 s'ouvre de sorte que l'enroulement en série 3 est parcouru

à partir de 6 en passant par 11 et 10.

La figure 2 représente un exemple de réalisation dans lequel les contacteurs de sécurité avec les bobines d'excitation 13, 14 ont chacun deux contacts de travail Les contacts 21 et

22 font partie d'un des contacteurs de sécurité et les con-

tacts 23 et 24 font partie de l'autre, ce qui permet d'obtenir

une commande correspondante de l'enroulement série 3.

Lorsqu'on utilise, selon la figure 3, un moteur d'entraînement

à excitation séparée comportant la bobine à excitation sépa-

rée 20, l'induit 2 du moteur est monté dans la diagonale du circuit en pont 7, à la place de l'enroulement série 3 Pour

le reste, le montage correspond à la réalisation de la figu-

re 1. La figure 4 montre une autre réalisation avec les contacts 21, 22 et 23, 24 selon la figure 2, avec une autre réalisation des contacteurs de sécurité; toutefois, l'induit 2 est dans

le montage en pont réversible.

La figure 5 représente un montage selon un autre principe, connu en soi avec la barre de tension de batterie Ul; dans ce cas, on raccorde simplement un contacteur de sécurité de sens avec une bobine d'excitation 25 Il faut noter ici que le commutateur de sens, référencé sur la figure 1 en 17, passe de façon appropriée par un transistor 26 Dans le cas o on n'utilise qu'un contacteur de sécurité de sens selon la figure , le transistor 26 sert de commutateur pour la bobine d'exci-

tation 25 et dans ce cas,on a toujours un état MARCHE ou ARRET.

Il en résulte également deux signaux différents pour exci-

ter la bobine 25 selon l'état de commutation.

Dans la forme de réalisation de la figure 5, l'induit 2 du moteur est également disposé dans la diagonale d'un circuit en pont 7, qui a le raccordement 6 et est d'autre part relié à un transistor 4 Dans la réalisation de la figure 5, le

contacteur de sécurité de sens comportant la bobine d'exci-

tation 25 est un contacteur avec des contacts inverseurs 27, 28 qui peuvent être commutés en sens inverse et commandent ainsi le passage du courant dans l'induit 2 dans l'un ou

l'autre sens.

On voit d'après la figure 1 et les autres représentations du circuit en pont 7 qu'on prévoit deux raccordements de prise de signaux 29, 30 sur les diagonales, lesquelles comportent

également l'élément commutable du groupe moteur Ces raccor-

dements de prise de signaux sont également référencés en Dl et D 2 et conduisent par des conducteurs d'amenée 31, 32 à des blocs fonctionnels 33, 34 Les deux blocs fonctionnels sont identiques et sont expliqués plus loin en se référant

à la figure 6.

En ce qui concerne la mise en circuit volontaire, c'est-à-

dire effectuée par l'utilisateur, d'un ou des deux contac-

teurs de sécurité de sens, on prévoit sur les enroulements

d'excitation 13, 14 deux autres raccordements de prise de si-

gnaux-35,36, qui sont également référencés en l Kl et 1 K 2 De ces autres prises de signaux 35, 36 partent des conducteurs d'amenée 37, 38 qui vont à des blocs fonctionnels 39, 40

de réalisation identique.

Dans les blocs fonctionnels 33, 34; 39, 40 a lieu un traite-

ment des signaux captés de sorte qu'il apparaît aux sorties

41, 42, 43, 44 des signaux Dl A, D 2 A et l Kl A et 1 K 2 A détermi-

nés par l'état de connexion ou de fonctionnement, qui sont

amenés à un groupe fonctionnel 45 qui sera décrit ultérieure-

ment, qui constitue le second étage du montage de circuits de contrôle et est décrit dans une réalisation, par exemple

sur la figure 13.

Ce bloc fonctionnel a une sortie 46, également référencée

en Y, qui alimente un dispositif d'actionnement 47 Ce dis-

positif d'actionnement 47 est relié par des liaisons fonc-

tionnelles 48, 49, soit à un bloc fonctionnel de commande 50 pour le moteur d'entraînement, soit 51 pour les contacteurs

de sécurité de sens, pour provoquer l'arrêt en cas de détec-

tion d'une position erronée En même temps, un frein 53 pour le véhicule peut être utilisé par l'intermédiaire d'une

liaison fonctionnelle 52, ou un dispositif de levage ou l'ana-

logue peut être mis en marche pour abaisser une charge.

La figure 6 représente une réalisation avantageuse des blocs fonctionnels 33, 34 On y voit les entrées Dl, D 2 et 29, 30 ainsi que les sorties 41, 42 et Dl A et D 2 A. Ce circuit est constitué par un bloc fonctionnel discret

diodes-transistor Il en résulte une grande rigidité diélec-

trique Ce bloc fonctionnel comporte les diodes 54 et 55.

Celles-ci constituent un élément de couplage et une irréver-

sibilité pour le transistor 56 Pour travailler dans la plage de la tension de batterie 30 %, les résistances 57 et 58 sont

choisies dans le rapport 1:1 La résistance 59 est une résis-

tance de fuite de base pour arrêter rapidement le transistor

56 même dans le cas d'impulsions de fréquence élevée.

Les résistances 60, 61 qui se raccordent au transistor 56, constituent des résistances de base pour un transistor 62, le condensateur en dérivation 63 sert pour lisser les pointes

de tension qui existent sur la barre 1, c'est-à-dire la ten-

sion de batterie, et qui peuvent également être produites par des groupes auxiliaires du véhicule, tels que la pompe hydraulique ou l'analogue Au collecteur du transistor 62 est raccordée une résistance 64 qui va à un raccordement 65 pour une tension réduite de par exemple 12 volts en dessous

de la tension de batterie Il en résulte pour le sens de mar-

che avant une tension rectangulaire provenant du raccorde-

ment de prise de signal 30, D 2.

A la résistance 64 arrive en même temps un signal de haut

niveau pour le point de mesure 29,D 1.

Entre le transistor 62 et la résistance 64 est raccordée une diode 66 qui alimente un élément RC comportant la résistance 67 et le condensateur 68, Cet élément RC, qui est relié à

la résistance 67 ainsi qu'au raccordement réduit 65, par exem-

ple de l'ordre de 12 volts, est calculé de telle sorte que la tension rectangulaire encore présente à la résistance 64 est pratiquement zéro Il faut noter par ailleurs que le transistor 62 et la diode 66 sont déchargés par impulsions par le condensateur 68 Ici, la fréquence d'impulsions de travail est considérablement plus faible que la fréquence

de l'élément RC.

On tient compte des pointes d'impulsions qui se produisent lors de la régression de la commande d'impulsions et lors du changement de sens en calculant l'élément RC suffisamment grand pour qu'il ne puisse pas apparaître d'informations

erronées.

Pour illustrer cela, la figure 7 montre la tension au point 69 On voit que, en ce qui concerne les deux entrées 29, 30, Dl et D 2, dans l'une des positions de connexion, dans laquelle Dl, ou 29, est raccordé à la barre 1 ayant la tension de batterie, on a une courbe de tension 70 qui comporte chaque fois des décrochements en forme d'impulsions après la commande

d'impulsions; pour une tension de base de 24 volts à la batte-

rie, il se produit un décrochement de 10-16 volts Par contre, à l'autre raccordement de prise de signal 30, D 2, il y a une tension située dans la plage de la tension de batterie, qui

n'est pas réduite, dans sa valeur moyenne, par les décroche-

ments représentés.

A la sortie en 71, on a une courbe de tension selon la fi-

gure 8, pour autant qu'il y ait à la sortie 30 en D 2 une tension, dans le circuit représenté, d'environ 12 volts selon la courbe caractéristique 72, tandis qu'au raccordement 29 il y a une tension plus basse, d'environ 0,9 volt selon la courbe caractéristique 73 Dans le cas o le commutateur de sens 17 est hors circuit, il en résulte selon la figure 9, que

la courbe caractéristique 73,et de ce fait la tension repré-

sentée, s'élève selon la courbe 74 jusqu'au niveau de la courbe caractéristique 72 On obtient ainsi des signaux stabilisés. Les blocs fonctionnels 39, 40 de la figure 1 sont identiques et ils sont représentés respectivement sur la figure 10 Ici, les entrées 35, 36 sont représentées selon 1 X 1 et 1 K 2 Il s'agit ici pratiquement chaque fois d'un circuit logique diode-transistor discret, qui a une rigidité diélectrique

élevée Dans ce cas, la diode 75 est reliée à l'élément RC 76.

En corrélation avec le circuit de la diode 77, on réalise une

sécurité par rapport à la tension et à l'inversion de pola-

rité Les résistances 78 et 79 sont calculées de telle sorte qu'il en résulte un réglage sur 30 % de la tension de la batterie Les condensateurs 80, 81 filtrent de façon usuelle les pointes de surtension La résistance 82 assure, en tant que résistance de base pour le transistor 83, un arrêt rapide même aux fréquences élevées Le transistor 84, monté à la suite par l'intermédiaire d'un montage de résistance, inverse un signal pour le second étage 45 A la sortie 43, 44 et l Kl A, 1 K 2 A apparaissent des signaux, tels que représentés

sur la figure 12.

On va se reporter d'abord au diagramme de la figure 11 L'or-

donnée 85 qui indique la tension, comme toutes les autres

ordonnées dans les représentations qui ont été montrées, mon-

tre que, lorsque les deux contacts i Ki et 1 K 2, ou 9 et 11 sont ouverts, la tension est sensiblement celle de la batterie,

mais qu'il apparaît à l'entrée en 35, l Ki, lorsque ce raccor-

dement est hors circuit, une courbe caractéristique de ten-

sion 86 lors de la mise en circuit avec une tension plus basse, tandis qu'il y a au raccordement de prise de signal

36, 1 K 2, une courbe caractéristique 87 qui se trouve sensi-

blement au niveau de la tension de batterie de 24 volts, toutefois avec des décrochements vers le haut et vers le bas 88-91 de pointes de tension en fonction des impulsions de travail

La figure 12 représente dans ce contexte une tension stabili-

sée à la sortie du bloc fonctionnel, en ce qui concerne le raccordement 35 avec une tension de sortie 92 pratiquement nulle, et stabilisée au raccordement de prise de signal 36

selon la courbe caractéristique 93, avec une tension infé-

rieure à la tension de raccordement de 12 volts, pratiquement de l'ordre de 11,8 volts, de sorte que, pour une commande de sens des contacteurs de sécurité de sens, on obtient des

grandeurs de sortie définies et stables.

La réduction de tension par rapport à la tension de batterie est réalisée pour ter-Ir compte du déchargement de la batterie

en cours de fonctionnement et pour obtenir des conditions dé-

finies pour le circuit de contrôle.

On obtient de la façon décrite, pour les différents états de

commutation aux sorties 41-44 des conditions qui sont repré-

sentées sur le tableau de fonctions suivant et qui, en se référant au bloc fonctionnel 45 de la figure 1, conduisent à

un signal de sortie Y en 46.

Sur le tableau suivant, on utilise les symboles d'une logique CMOS; en ce qui concerne les signaux, O low (bas) et

1 = high (haut).

TABLEAU DE FONCTIONS

DIA ligne ( 41) D 2 A ( 42) 1 KIA ( 43)

1 K 2 A

( 44) Y Q ( 46)

O O O O O 1

1 O O O O 1

0 1 O O O 1

1 1 O O O 1

O O 1 O O 1

1 O 1 O O 1

*0 1 1 O 1 O

1 1 1 O

O O O 1

1 O O 1

0 1 O 1

1 1 O 1

0 O 1 1

1 O 11

0 1 1 1

1 I 1 1

0 1

0 1

1 O

0 1

0 1

1 O

O 1

0 1

0 1

marche arrière marche avant commande "marche" sens non encore choisi Ainsi, se trouvent saisies les possibilités de différents

états de fonctionnement.

Dans la colonne de gauche est indiqué le nombre de lignes.

On voit que l'inscription à droite montre que des états de fonctionnement autorisés sont indiqués sur les lignes 6,

9 et 12.

Pour un fonctionnement parfait, on peut dériver du tableau de fonctions l'équation logique recherchée: ligne 6: K 6 = DIA ' D 2 A '1 K 1 A '1 K 2 A ligne 9: K 9 = D 1 A ' D 2 ' KA '1 K 2 A ligne 12 K 12 = Dl A D 2 A *Ki A * 1 K 2 A o Y = K 6 + K 9 + K 12

Y = 5 D 1 AD 2 A 1 K 1 A1 K 2 AD 1 A D 2 A

1 KLA 1 K 2 A +D 1 A D 2 A 1 K 1 A1 K 2 A

Ici signifie: négation du signal signifie: combinaison ET + signifie: OU L'équation peut être transférée directement dans des blocs

fonctionnels logiques.

Le bloc fonctionnel 45 est construit selon cette condition, comporte les entrées 41-44 et est représenté en détail sur la figure 13 jusqu'à la sortie 46, Y Ce bloc fonctionnel comporte dans toutes les entrées-un inverseur 94, 95, 96, 97 et en outre respectivement des portes ET, ou des éléments

ET, 98-100 ayant chacune quatre entrées 121-124 Dans ce con-

texte, on se reporte à l'équation fonctionnelle ci-dessus

pour Y d'o découle l'interconnexion La porte ET 98 est re-

liée directement aux entrées 42, 43 par des conducteurs 101, 102 et aux entrées 41, 44 par des conducteurs 103, 104 par

l'intermédiaire de l'inverseur respectivement raccordé 94, 97.

On prévoit des interconnexions correspondantes pour sélec-

tionner d'autres états de fonctionnement pour les autres por-

tes ET 99, 100 On obtient ainsi qu'il se présente toujours un signal à la sortie 46 dans la porte OU D 4, 125 (figure 3)

à trois entrées 126-128 lorsque l'équation Y n'est pas satis- faite selon la représentation ci-dessus.

On voit que, pour réaliser ce montage, il faut prévoir qua-

tre blocs logiques.

En corrélation avec la réalisation selon la figure 5 avec deux b contacts inverseurs, on ne prévoit que trois raccordements de prise de signaux D 1, 29; D 2, 30 et 1 K 1, 105, dont le dernier illustre une fonction de marche-arrêt On prévoit ici seulement un contacteur de sécurité de sens 1 K 1 avec la bobine d'excitation 25 Supposons que ce contacteur de sécurité 1 K 1 détermine dans la position arrêt le sens de marche avant et dans la position marche, le sens de marche arrière, il en résulte une Equation fonctionnelle ligne D 1 D 2 1 K 1 Y Y

0 0 0 0 1 0

o o o o i o

I 1 O O 1 O O

2 O 1 O O 1

3 1 1 O 1 O

4 O O 1 1 O

1 O 1 O 1

marche arrière marche avant

6 O 1 1 1 O

7 1 1 1 1 O

Y = D 1 ' D 2 1 K 1 + DT ' D 2 '1 K 1

Le montage associé est représenté sur la figure 16 D'une façon analogue au bloc fonctionnel selon la figure 13, les entrées 41, 42 et 43 sont représentées en se référant à la figure 5; les éléments ET 129, 130, qui sont référencés en

D 2.1 et D 2 2 leur sont associés, d'o il résulte l'intercon-

nexion Ces éléments ET ont chacun trois entrées 131, 132, 133 et 134, 135, 136 Il s'agit ici chaque fois d'inverseurs dont les sorties 137, 138 sont reliées aux deux entrées de la

porte OU 139, D 3 1 à la sortie de laquelle apparaît le si-

gnal Y mentionné plus haut.

On voit que les entrées 131, 133 et 135 sont reliées chacune

directement avec les entrées 41, 42, 105, tandis que les en-

trées 132,134 et 136 sont reliées chacune par l'intermédiaire

d'inverseurs 94, 95 et 97, ce qui procure une réalisation sim-

plifiée.

Une autre amélioration se basant sur les corrélations indi-

quées plus haut pour le signal de sortie consiste à grouper dans un diagramme de Karnaugh représenté sur la figure 17 les fonctions suivantes apparaissant dans cet ordre: KA KB KC KD KE

: DIA '

: Di A

: D 2 A '

: D 1 A '

: D 2 A '

D 2 A 1 KIA

1 K 2 A

1 KIA

1 K 2 A

selon laquelle

Y = KA + KB+ KC+ KD + KE

Y = DIA ' D 2 A + DIA

+ D 2 A '1 K 2 A

= (DA O 1 K 1 A) +

= (DIA W IKIA) +

Y = (D 1 A 1 KIA) '

1 KIA + D 2 A

(D 2 A O 1 K 2 A)

(D 2 A & IK 2 A)

(D 2 A E 1 K 2 A)

* 1 K 2 A + D 1 A '1 KIA

+ D 1 A D 2 A

IA ' D 2 A

v 1 A ' D 2 A o

O = EXOR

' = ET

+ = OU

Dans cette relation, les expressions KB et KD ainsi que les

expressions KC et KE produisent une fonction d'équivalence.

Le circuit peut être monté avec deux modules CMOS seulement au lieu des quatre utilisées précédemment On utilise un quadruple NON-ET un quadruple EXOR Les portes EXOR D 1 3 et

D 1.4 sont montées ici comme inverseurs.

Il résulte entre la sortie 46 et les entrées 41-44 selon la figure 14 un circuit avec trois portes NON-ET 106, 107 108 et quatre portes OU EXCLUSIF (EXOR) 109, 110, 111 et 112; ces dernières sont raccordées par un raccordement 113, 114 à la tension stabilisée de 12 volts, par exemple La quatrième porte ET peut, selon la figure 15, être intercalée dans le circuit de la figure 10, et y porte la référence 115 Dans le circuit de la figure 15, on voit le transistor 83 et la

résistance associée, de sorte que, dans cette forme de réali-

sation, le circuit a deux branches d'entrée dans la porte NON-ET en 119 Dans cette forme de réalisation, il y a à la sortie 120 une courbe caractéristique de signaux selon la figure 12 et cette sortie 120 alimente, dans cette variante,

l'entrée 44 de la figure 14.

Claims (8)

Revendications.

1 Groupe moteur électrique réversible avec un moteur d'en-

trainement et au moins un contacteur de sécurité de sens et un montage de circuits de contrôle pour les contacts de sé-

curité de sens, caractérisé en ce qu'on prévoit sur le mo-

teur d'entraînement ( 2, 3) deux raccordements de prise de signaux ( 29, 30, Dl, D 2) présentant des tensions différentes

en fonction du sens de rotation, et sur le contacteur de sécu-

rité de sens ( 13, 14, 25) (au moins un contacteur étant pré-

vu), au moins un autre raccordement de prise de signaux ( 35, 36, 105) qui conduit des tensions différentes en fonction

du réglage du mécanisme d'actionnement du contacteur de sé-

curité de sens, et que le montage de circuits de contrôle ( 33, 34, 39, 40, 45) est muni d'un dispositif de comparaison qui, selon que l'autre raccordement de prise de signaux amène au moteur un signal correspondant au sens de rotation prévu,

ou un autre signal, par rapport aux signaux des autres raccor-

dements de prise de signaux, fournit un signal correspondant ou un autre signal, et que, lorsqu'est fourni un autre signal,

un signal de commande est produit qui au moins arrête le moteur.

2 Montage de circuits de contrôle selon la revendication 1, dans lequel on prévoit deux contacteurs de sécurité de sens, caractérisé en ce qu'on prévoit deux autres raccordements de prise de signaux ( 35, 36) qui fournissent des grandeurs de.signaux différentes en fonction de la mise en circuit de

l'un ou l'autre contacteur de sécurité de sens ( 13, 14).

3 Montage de circuits de contrôle selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel on monte dans le circuit du moteur un interrupteur, par exemple un transistor, pour

introduire une fréquence de travail ou d'impulsions, carac-

térisé en ce qu'on dispose aux raccordements de prise de si-

gnaux ( 29, 30) sur le moteur respectivement un circuit logique à diodes et transistors ( 33, 34) (figure 6) qui transforme

les tensions d'impulsions du moteur en signaux statiques.

4 Montage de circuits de contrôle selon l'une quelconque

des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les raccor-

dements de prise de signaux ( 29, 30) sur le moteur sont dis-

posés de chaque côté sur un élément, tel que l'induit du moteur ( 2) ou une bobine d'inducteur ( 3) en dérivation ou en série, qui peut être commuté lors de la commande de sens, et en ce qu'on prévoit une évaluation en deux étages des signaux de mesure obtenus sur les raccordements de prise de signaux ( 29, 30, 35, 36; 105), les tensions d'impulsions du moteur et le niveau de tension aux bobines de sécurité pouvant être transformés, dans le premier étage, en signaux statiques, et le deuxième étage ( 45) prévoyant une évaluation selon une logique CMOS, qui déclenche une mise hors circuit en fonction

du résultat.

Montage de circuits de contrôle selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on place dans le

second étage ( 45) trois éléments ET ( 98-100) ayant chacun

quatre entrées ( 121-124) et un élément OU ( 125) à trois en-

trées ( 126-128), dont chacune est reliée à un élément ET ( 98-100), et que les éléments ET sont respectivement reliés par paires à une sortie des autres montages de circuits ( 33,

34, 39, 40) du premier étage, à savoir chaque fois d'un mon-

tage de circuits sur un raccordement de prise de signaux sur

un élément du moteur et sur un raccordement de prise de si-

gnal par rapport au contacteur de sécurité de sens, tandis que les deux autres paires sont respectivement reliées à l'autre raccordement de prise de signaux par rapport au moteur et au

contacteur de sécurité de sens par l'intermédiaire d'un cir-

cuit d'inversion ( 94-97).

6 Montage de circuits de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de mesure pour les points

de raccordement à l'élément du moteur a deux blocs fonction-

nels logiques à diodes-transistors ( 33, 34) identiques dis-

crets, dans lesquels des diodes ( 54 et 55) constituent un élé-

ment de couplage et une protection de polarisation pour les transistors ( 56) dont l'émetteur est relié à la tension de

la batterie ( 1) et par lesquels on peut commander les im-

pulsions de contrôle, et en ce qu'à ces transistors ( 56) on associe des résistances de fuite de base ( 59) pour arrêter rapidement les transistors ( 56), même pour des fréquences d'impulsions élevées, d'autres transistors ( 62) pouvant par ailleurs être sélectionnés par l'intermédiaire d'un diviseur de tension ( 57, 58) pour le sens de marche avant pour former une tension rectangulaire entre un raccordement de tension pour environ la moitié de la tension de la batterie et un raccordement à la masse, et des condensateurs de filtrage ( 63) étant prévus dans la liaison au raccordement à la masse

de la batterie.

7 Montage de circuits de contrôle selon la revendication 6,

caractérisé par des circuits RC ( 67, 68) avant le raccorde-

ment de sortie ( 41, Dl A et 42, D 2 A) dans une réalisation pour amener à zéro la tension rectangulaire à la résistance ( 64), et par une décharge par impulsions des condensateurs ( 68) par des transistors ( 66, 62), la fréquence d'impulsions étant beaucoup plus faible que la fréquence propre du circuit RC ( 67, 68) et les pointes d'impulsions se produisant lors du

changement de sens étant en dessous de la fréquence d'impul-

sions propre.

8 Montage de circuits de contrôle selon l'une quelconque des

revendications 1 et 3 à 4, caractérisé en ce qu'on prévoit,

en utilisant seulement un contacteur de sécurité de sens avec une bobine d'excitation ( 25) pour deux contacts inverseurs ( 27, 28) trois raccordements de prise de signaux ( 29, 30, 105) et qu'un signal (Y) est produit selon la formule

Y =D D 2 i Kl + Di D 2 l K-

dans laquelle Dl et D 2 sont les raccordements de prise de signaux ( 29, 30) sur un élément du moteur d'entraînement et l Kl est un raccordement ( 105) au contacteur de sécurité de

sens de la bobine d'excitation ( 25).

9 Montage de circuits de contrôle selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'on prévoit deux éléments ET ( 129, 130) en tant qu'inverseurs avec respectivement trois entrées ( 131-136) dont les sorties ( 137, 138) sont reliées aux deux

entrées d'une porte OU ( 139).

Montage de circuits de contrôle selon l'une quelconque

des revendications 2 à 5, caractérisé par quatre circuits

NON-ET ( 106-108, 115) et quatre circuits EXOR ( 109-112) dont un circuit de porte NON-ET ( 115) peut être placé dans le

circuit d'évaluation pour les contacteurs de sécurité.