FR2697387A1

FR2697387A1 - Device for maintaining an alternating or pendulum movement.

Info

Publication number: FR2697387A1
Application number: FR9212875A
Authority: FR
Inventors: Bodet Pierre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-28
Filing date: 1992-10-28
Publication date: 1994-04-29
Anticipated expiration: 2012-10-28
Also published as: BE1007647A3; LU88419A1; FR2697387B1; DE4335917A1; DE4335917C2

Abstract

Dispositif destiné à entretenir un mouvement alternatif ou pendulaire. Ce dispositif comprend un moteur alimenté en courant triphasé et son système de contrôle et de commande constitué par un lecteur de positionnement du moteur, un ensemble électronique de puissance, qui comprend deux relais statiques alimentés chacun par une phase du courant, et deux relais inverseurs qui sont reliés au moteur. L'électronique de puissance comprend un relais (15) disposé sur la troisième phase (ph3) du courant, de telle sorte que ladite troisième phase est toujours coupée au moment où les deux relais inverseurs (13, 14) situés sur les deux autres phases (ph1 et ph2) entrent en fonctionnement, évitant ainsi toute variation brutale de tension aux bornes des relais statiques (10, 11). Application par exemple au balancement des cloches.Device intended to maintain a reciprocating or pendular movement. This device comprises a motor supplied with three-phase current and its control and command system consisting of a motor positioning reader, a power electronic assembly, which comprises two solid-state relays each supplied by a phase of the current, and two change-over relays which are connected to the motor. The power electronics include a relay (15) arranged on the third phase (ph3) of the current, such that said third phase is always cut off when the two change-over relays (13, 14) located on the other two phases (ph1 and ph2) come into operation, thus avoiding any sudden voltage variation across the terminals of the solid state relays (10, 11). Application for example to the swinging of bells.

Description

La pnrésent e invention est relative àa un dispositif monobloc destiné aThe present invention relates to a monoblock device for

entretenir uin mouvement alternatif nu pendulaire, comme par eemne le balancement d'une cloche, maintain a reciprocating nudge, as by the swinging of a bell,

Tous les svstèmes pour entretenir un mouvement alterna- All systems to maintain an alternating movement

tif ou pendulaire existant à ce jour comprennent les élé- ments suivants: 1) un moteur et son lecteur de positionnement; 2) des éléments électroniques (microprocesseur, mémoire, The present invention comprises the following elements: 1) an engine and its positioning reader; 2) electronic elements (microprocessor, memory,

etc) destinés au pilotage du moteur, lesquels reçoivent. etc) for the engine control, which receive.

leurs informations du lecteur de positionnement ci-dessus; their positioning reader information above;

3) une électronique de puissance assurant, au moyen de re- 3) power electronics ensuring, by means of

lais inverseurs de puissance statiques, le découpage des impulsions en vue de la commande du moteur dans un sens de lais static power inverters, pulse cutting for the purpose of motor control in a sense of

rotation, puis ensuite dans l'autre. rotation, and then in the other.

Ces éléments sont toujours séparés. These elements are always separate.

De plus, dans les syst èmes existant à ce jour, la com- Moreover, in the systems existing to date, the com-

mande de nuissance Marche/Arrêt et inversion du moteur, se fait à l'aide de deux relais statiques placés sur deux Motor On / Off and motor reversing operation, is done with two static relays placed on two

phases, et l'inversion est réalisée à l'aide de de> re- phases, and the inversion is carried out using de> re-

lais inverseurs nplacés entre ces relais statique et le moteur, la troisième phase rest aiit en permanence connectée. La commutation de ces r i-ais-inverseurs s'effectue When the inverters are placed between these static relays and the motor, the third phase remains permanently connected. The switching of these r-inverter-reversers is carried out

théoriquement sans courat ni tension. theoretically without court or tension.

2-5 En réalit é, iae commutation des relais entraîne, en 2-5 In fact, the switching of the relays leads, in

raison de la presence de la troisième phase, une applica- because of the presence of the third phase, an application

tion de tension aux bornes des relais statiques, et le voltage across the SSRs, and the

dv/dt élevé fait se déclencher ces relais statiques pen- high dv / dt triggers these static relays during

dant un très court moment, Ceci provoque un arc sur les for a very short time, this causes an arc on the

bornes des relais d'inversion et entraîne l'emploi de re- terminals of the inverting relays and leads to the use of

lais inverseurs dimensionnés comme s'ils devaient commuter lais inverters dimensioned as if they were to switch

en charge.in charge.

En outre, les relais statiques, qui pour cette raison doivent également être largement dimensionnés, doivent être prot égs pour éviter les amorçages dus au dv/dt cree lors de l'inversion des relais ou lors du rebond des relais-inverseurs, 2. In addition, static relays, which for this reason must also be widely dimensioned, must be protected to prevent ignition due to dv / dt created during relay inversion or rebound of inverter relays, 2.

Pour cette raison, ces sytèmes font appel à une êlec- For this reason, these systems use an

t.ronique répa rtie en llu 9 ietlrs cartes distinctes reliés par un cablv e, et généralement une carte capteur située t.ronic repeats in llu 9 separate cards connected by a cablv e, and usually a sensor card located

sur le moteur, une carte micronrocesseur de pilotage, et. on the engine, a micronrocessor control board, and.

une carte ou planque de relais de puissance. Aussi un des buts de la présente invention est-il de fournir un dispositif monobloc destiné à entretenir un mouvement alternatif ou pendulaire comprenant un moteur et a card or stash of power relay. Therefore, it is an object of the present invention to provide a one-piece device for maintaining reciprocating or pendulum movement comprising a motor and

un sytème de contrôle et de commande, qui permet de sup- a system of control and command, which makes it possible

primer les phénomènes parasites décrits ci-dessus. primer parasitic phenomena described above.

Un autre but de l'invention est de fournir un tel dispnosit if dont le svstème de contrôle et de commande est Another object of the invention is to provide such a device where the control and control system is

extrê_mement réduit.extremely reduced.

Ces buts ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont at teints par un dispositif monobloc destiné à These goals and others that will appear later, are dyed by a monobloc device intended for

entretenir un mouvement alternatif ou pendulaire compre- maintain an alternating or pendulum

nant un moteur alimenté en courant triphasé et son syvstème a motor powered by three-phase power and its sytem

de contrÈle et de commande constit ué par un lecteur du po- of control and command established by a reader of the

sitionnement du moteur, un ensemble électronique de contrôle du moteur recevant des informations de ce lecteur et une électronique de puissance qui comprend deux relais statiques alimentés chacun par une phase de courant, deux relais inverseurs reliés au moteur, lequel dispositif est caractérisé, selon la présente invention, par le fait que l'électronique de puissance comprend un relais disposé sur la troisième phase de courant, de telle sorte que cette troisième phase est toujours coupée au moment o les deux relais inverseurs situés sur les deux autres phases entrent en fonctionnement, évitant ainsi toute variation motor assembly, an electronic engine control unit receiving information from this reader and a power electronics which comprises two solid state relays each powered by a current phase, two inverter relays connected to the motor, which device is characterized, according to the present invention. invention, in that the power electronics comprises a relay disposed on the third current phase, so that this third phase is always off when the two inverter relays located on the other two phases come into operation, avoiding so any variation

brutale de tension aux bornes des relais statiques. sudden voltage across the solid state relays.

Avantageusement, les deux relais statiques sont des t.hvristors. De Préférence, le lecteur de positionnement du moteur Advantageously, the two static relays are hurricanes. Preferably, the engine positioning reader

est constitué de deux capt eurs optoélectroniques ou magné- consists of two optoelectronic or magnetic sensors

tiques disposés au voisinage de l'axe du moteur. ticks arranged in the vicinity of the motor axis.

Avantageusement, l'ensemble électronique de contrôle du moteur: l'électronique de puissance et le lecteur de Advantageously, the electronic control unit of the motor: the power electronics and the reader of

positionnement sont disposés sur un même support rendu so- positioning are arranged on the same support

lida ire du moteur.lida of the engine.

La descripnt ion qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif, doit êt re lue en regard des figures annexées narmi lesquelles: The following description, which has no limiting character, should be read in conjunction with the appended figures, which include:

la figure 1 représente une vue schémat ique en perspec- FIG. 1 represents a diagrammatic view in perspective of

tive d'un moteur équipé d'un dispositif selon l'invention la figure 2 est une vue de profil de ce moteur et de ce dlispositif: la figure 3 est un schéma de montage; et les figures 4 10 représentent le fonctionnement du FIG. 2 is a side view of this motor and this device: FIG. 3 is a circuit diagram; and FIGS. 4-10 show the operation of the

disnositif en fonction des différentes étapes de fonction- disnositive according to the different stages of

nement du moteur.engine.

Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif monobloc destiné a entretenir un mouvement alternatif ou As can be seen in FIG. 1, the one-piece device intended to maintain an alternating movement or

pendulaire comnrend un moteur 1 alimenté en courant tri- pendulum comnrend a motor 1 fed with tri-current

phasé et son syst ème de contrôle et de commande désigné phasé and its designated control and command system

dans un ensemble par la référence 2. in a set by reference 2.

Le moteur 1 comporte un axe 3 à une extrémité duquel est disposée une roue 4 entraînant par une courroie 5, The engine 1 comprises an axis 3 at one end of which is disposed a wheel 4 driving by a belt 5,

nour un ensemble mécanique ou réducteur approprié, un ob- fed a suitable mechanical or reducing unit, an ob-

jet tel qu'une cloche par exemrple, selon un mouvement al- jet such as a bell for example, according to a movement al-

t.ernatif ou pendulaire.alternatively or pendulously.

Pour piloter ce moteur 1 i il est prévu un système de contrôle et de commande 2 constitué par un lecteur de To control this engine 1 i there is provided a control and control system 2 constituted by a reader of

positionnement 6 comprenant deux capteurs opto- positioning 6 comprising two opto-sensors

électroniqaues ou magnétiques 7 et 8 disnoses autour d'une electroniqaues or magnetic 7 and 8 disnoses around a

roue dentée 9 située sur l'axe 3 du moteur 1, Ces cap- toothed wheel 9 located on the axis 3 of the engine 1, these cap-

teurs ont nour but de dét-erminer le sens, l'angle et la vitesse de rotation du moteur 1, Les informations recueillies par ces capteurs 7 et 8 sont transmises à un microprocesseur 10 qui, en fonction de ces informations et des paramètres déjà introduit s, va The information collected by these sensors 7 and 8 is transmitted to a microprocessor 10 which, based on this information and the parameters already introduced, is designed to determine the direction, the angle and the rotational speed of the engine 1. s, go

commander la rotation de l'axe 3 du moteur 1. control the rotation of the axis 3 of the engine 1.

Selon le présent exempnle de réalisat ion, sur chacune According to the present example of realization, on each

des phases 1 et 25 phl et ph 2, on dispose un relais sta- phases 1 and 25 phl and ph 2, we have a sta-

tique 11, 12, nar exemple un thyristor, relié àa un relais 11, 12, for example a thyristor, connected to a relay

inverseur 13 et 14.inverter 13 and 14.

Sur la troisième phase ph 3 du courant alimentant le moteur 1, on dispose un relais 15 L'ensemble constitué rpar les deux interrupteurs statiques à thyristor 11 et 12, les deux relais inverseurs 13 et 14 et le relais 15 forme On the third phase ph 3 of the current supplying the motor 1, there is a relay 15. The assembly constituted by the two static thyristor switches 11 and 12, the two inverter relays 13 and 14 and the relay 15 form

l'électronique de puissance.power electronics.

Le fonctionnement de cet ensemble sera décrit en re- The operation of this set will be described in

gard des figures 4 à 10.keeping figures 4 to 10.

La figure 4 représente l'état de l'électronique de puissance lorsque le moteur 1 est à l'arrê_t Si le circuit est fermé, le moteur 10 est entraîné en rotation vers la FIG. 4 shows the state of the power electronics when the motor 1 is stopped. If the circuit is closed, the motor 10 is rotated towards the motor.

droite selon la flèche Fi (figure 5). right according to the arrow Fi (Figure 5).

Lorsque l'axe 3 du moteur 1 a tourné de l'angle dé- When the axis 3 of the motor 1 has turned from the angle

siré, le mouvement de rotation est arrêt é par coupure des relais statiques 11 et 12 ? (figure 6), Avant l'inversion des phases phl et nh 92, le relais 15 est ouvert (figure 7); If the rotation is stopped by switching off the solid state relays 11 and 12? (FIG. 6), before the inversion of the phl and nh phases 92, the relay 15 is open (FIG. 7);

puis il y a inversion des phases, ce qui entraîne un mou- then there is a reversal of the phases, which leads to a

vement des relais inverseurs 13 et 14 (figure 8); le re- reversing relays 13 and 14 (FIG. 8); the re-

lais 15 peut alors être fermé (figure 9) Le passage du lais 15 can then be closed (FIG. 9).

courant commande donc la rotation dans l'autre sens du mo- current therefore controls the rotation in the other direction of the

teur 1 selon la flèche F 2, suite à l'activation des relais stat iques 11 et 12 (figure 10), Comme l'inversion de phase a lieu, la phase 3 étant coupée, il n'y a plus de notentiel sur les points communs des relais inverseurs 13 et 14, ce qui ne crée pas de dv/dt au niveau des relais statiques 11 et 12 Ainsi il n'y a plus d'arcs électriques aux bornes de contact des 1, according to the arrow F 2, following the activation of the statistical relays 11 and 12 (FIG. 10). As the phase inversion takes place, phase 3 being cut off, there is no more noticeable on the common points of the inverter relays 13 and 14, which does not create dv / dt at the level of the static relays 11 and 12 Thus there are no more arcs at the contact terminals of the

relais inverseurs 13 et 14.inverter relays 13 and 14.

0 T Le dispositif selon la présent e invention peut être The device according to the present invention can be

disnosé sur un support-plan tel qu'une carte 16: les cap- disnosed on a support-plan such as a map 16: the cap-

t.eurs 7 et 8 étant sur une face, les autres éléments sur l'autre face Cette cart e 16 peut êt re fixée sur le moteur 7 and 8 being on one side, the other elements on the other side This card 16 can be fixed on the motor

1, les capteurs 7 et 8 en regard de la roue dentée 9. 1, the sensors 7 and 8 facing the toothed wheel 9.

n 5 T Une variant e de réalisation consiste aà modifier empnlacement des relais Par exemple, on peut imaginer un schéma de monta ge dans lequel le relais statique 11 est situé sur la troisième nhase ph 3 et le relais 15 sur la An embodiment variant consists in modifying the relays for example. For example, it is possible to imagine a mounting scheme in which the static relay 11 is located on the third node ph 3 and the relay 15 on the second stage.

nremière nhase phi, tous les autres éléments restant in- first phase, all other elements remaining

changes En d'autres termes le relais 15 est situe sur une phase, et chaque relais statique 11,12 sur une des In other words, the relay 15 is located on one phase, and each static relay 11, 12 on one of the

autres pha ses.other pha ses.

Les relais inverseurs 13 et 14 comportent chacun une bobine, De manière a éviter qu'en cas de défaut de l'une The inverting relays 13 and 14 each comprise a coil, so as to avoid that in case of a fault of one

d'entre elles un seul de ces relais inverseurs ne soit ac- only one of these inverter relays is

t.îiv, mett ant ainsi deux phases en court-circuit, ces bo- tiv, thus putting two short-circuiting phases, these two

bines sont montées en série.bines are mounted in series.

1 O1 O

Claims

REVENDICATIONS le Dispositif monobloc destiné à entretenir un mouve- ment alternatif ou pendulaire comprenant un moteur ali- menté en courant triphasé et son système de contrôle et de command e constitué par un lecteur de positionnement du mo- teur 7 un ensemble électronique du moteur recevant des in- formations dudit lecteur et une électronique de puissance, qui comprend deux relais statiques alimentés chacun par une phase du courant, et deux relais inverseurs qui sont reliés audit moteur, caractérisé par le fait que l'électronique de puissance comprend un relais ( 15) dis- posé sur la troisième phase (ph 3) du courant, de telle sorte que ladite troisième nhase est toujours coupée au moment o les deux relais inverseurs ( 13, 14) situés sur les deux autres phases (phl et ph 2) entrent en fonctionne- ment, évitant ainsi toute variation brutale de tension aux bornes des relais statiques ( 10, 11).The monoblock device intended to maintain an alternating or pendulum movement comprising a motor powered by three-phase current and its control and control system constituted by a motor positioning reader 7 an electronic assembly of the motor receiving information of said reader and a power electronics, which comprises two static relays each powered by a phase of the current, and two inverter relays which are connected to said motor, characterized in that the power electronics comprises a relay (15) disposed on the third phase (ph 3) of the current, so that said third nhase is always cut off at the moment when the two inverter relays (13, 14) located on the other two phases (phl and ph 2) come into operation. operation, thus avoiding any sudden change in voltage across the solid state relays (10, 11).

2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les relais statiques ( 11, 12) peuvent être situés indifféremment sur les première et deuxième phases (phl, nh 2), ou les première et troisième phases (phl, ph 3), ou les deuxième et troisième phases (ph 2, ph 3), le relais ( 15) étant toujours placé sur la phase o ne sont 2 Device according to claim 1, characterized in that the solid state relays (11, 12) can be located indifferently on the first and second phases (phl, nh 2), or the first and third phases (phl, ph 3), or the second and third phases (ph 2, ph 3), the relay (15) always being placed on the phase o are not

pas situés lesdits relais statiques ( 11, 12). not located said static relays (11, 12).

3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque relais statique ( 11, 12) est relié 3 Device according to Claim 1, characterized in that each static relay (11, 12) is connected

à un relais inverseur ( 13, 14).to an inverter relay (13, 14).

4 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- 4 Device according to any one of the claims

tions 1 à 3, caractérisé par le fait que les relais sta- 1 to 3, characterized by the fact that

tiques ( 11, 12) sont des thyristors. ticks (11, 12) are thyristors.

Dispositif selon l'une quelconque des revendica- Device according to any one of the claims

tions 1 à 4, caractérisé par le fait que le lecteur de po- 1 to 4, characterized by the fact that the reader of

sitionnement ( 6) est constitué de deux lecteurs ( 7 et 8) opt oélectroniques ou magnétiques disposes au voisinage de sitioning (6) consists of two opt-electronic or magnetic readers (7 and 8) disposed in the vicinity of

l'axe 5 du moteur ( 1).the axis 5 of the engine (1).

6 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- 6 Device according to any one of the claims

t.ions 1 ê 5; caractérisé par le fait que, chaque relais inverseur ( 13, 14) comportant une bobine, lesdites bobines sont montées en série, 1 to 5; characterized by the fact that each inverting relay (13, 14) having a coil, said coils are connected in series,

7 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- 7 Device according to any one of the claims

tions 1 à 6, caractérisé par le fait que le syst ème de contrôle et de commande ( 2) du moteur ( 1) est sit ué sur un support ( 16) fixé sur ledit moteur ( 1), 1 to 6, characterized in that the control and control system (2) of the motor (1) is located on a support (16) fixed to said motor (1),