FR2734428A1 - Procede pour la detection du blocage d'un moteur pas a pas, procede et dispositif de commande d'un tel moteur le mettant en oeuvre - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un procédé de détection du blocage du rotor d'un moteur pas à pas comportant un rotor magnétique et un stator qui présente une pluralité de bobines destinées à entraîner ledit rotor, comprenant les étapes suivantes: a) alimentation en tension continue des bobines du stator selon une séquence répétitive qui correspond à plusieurs phases de commande successives; b) mesure de la tension effective aux bornes d'au moins une bobine du stator; c) comparaison à un seuil prédéterminé du niveau de cette tension, comparaison effectuée au bout d'un temps t1 prédéterminé après l'alimentation en tension continue de la bobine; d) si ledit niveau est inférieur audit seuil prédéterminé, génération d'un signal représentatif de l'état bloqué du rotor.

Description

La présente invention concerne un procédé pour la détection du blocage d'un moteur pas à pas, ainsi qu'un procédé et un dispositif de commande d'un tel moteur le mettant en oeuvre.

Elle trouve avantageusement application pour des moteurs pas à pas utilisés pour la commande de mécanismes dans des véhicules automobiles, tels que des mécanismes de réglage de la position de volets utilisés dans des installations de chauffage, ventilation ou climatisation.

De tels moteurs sont classiquement associés à un réducteur, pour former un motoréducteur pas à pas. Les moteurs pas à pas remplacent avantageusement le couple moteur à courant continu/détecteur de position, la position du rotor étant connue à tout instant sans nécessiter de capteur, par comptage/décomptage des pas effectués dans un sens de rotation ou dans l'autre. Par ailleurs ils permettent un positionnement très précis.

Cependant, la commande du moteur pas à pas s'effectuant sans connaissance de la position effective du rotor, des problèmes peuvent survenir lorsque le nombre de pas effectués est différent du nombre de pas commandés.

Cette situation peut survenir lorsque le moteur pas à pas est soumis à un couple mécanique résistant important par exemple lorsque le volet entraîné par le motoréducteur est bloqué. Cette situation occasionne une perte de synchronisme entre la commande du moteur et la position effective du volet.

Dans le document FR 2 648 289, il a été proposé de piloter un tel moteur pas à pas à l'aide d'un circuit de commande et d'un circuit de puissance tel qu'un hacheur de tension, dans lequel une mesure du courant circulant à travers les enroulements du moteur permet de réaliser une régulation pour la commande en courant du moteur. Dans ce document, il est observé qu'il se produit une modification qualitative et quantitative du courant de phase lorsque le rotor du moteur est bloqué. Cette variation du courant de phase est observée par une variation de tension entre deux lignes reliant le circuit de commande au circuit de puissance.

En effet il a été observé que cette tension, qui ne peut être connue a priori du fait que le moteur est commandé en courant, varie lors de l'alimentation d'une phase d'une façon différente de la normale lorsque le rotor est bloqué. Cependant un dispositif de commande tel que celui décrit dans ce document, est complexe dans la mesure où il nécessite de filtrer la tension mesurée de manière à la débarrasser de la modulation induite par le hachage résultant de la commande en courant. De plus dans la mesure où le niveau et l'évolution de cette tension sont difficilement prévisibles du même fait que le moteur est commandé en courant, il est difficile de déterminer le niveau de la tension seuil à utiliser pour détecter le blocage du rotor.

C'est pourquoi, pour pallier ces inconvénients, la présente invention propose un dispositif de commande d'un moteur pas à pas, dans lequel le moteur est commandé en tension. On a représenté schématiquement sur la figure 1 et sur la figure 2 un moteur pas à pas unipolaire à quatre phases, ainsi qu'un circuit pour la commande en tension de ce moteur. Ce moteur comporte un rotor 1 et deux bobines 2 et 3.

Le rotor 1 est constitué par un aimant cylindrique permanent présentant par exemple 24 pôles.

Les deux bobines 2 et 3 sont chacune alimentées en tension en un point milieu M relié à une source de tension continue Vc qui est par exemple la batterie du véhicule délivrant audit point milieu M une tension de +12 Volts.

Les extrémités desdites bobines, référencées par M1 et M2 pour la bobine 2 et par M3 et M4 pour la bobine 3, sont chacune reliées au neutre par un interrupteur, référencé respectivement de I1 à I4. Ces différents interrupteurs I1 à I4 sont commandés par une électronique de contrôle 4.

Un cycle de commande approprié de ces interrupteurs I1 à I4 permet la rotation du moteur. Ce cycle de commande est représenté aux figures 3a à 3e qui seront décrites plus en détail ci-dessous.

Avec une commande de ce type le couple moteur délivré par le rotor 1 est fonction de la valeur de la tension d'alimentation Vc.

Un procédé de détection du blocage du rotor, tel que décrit dans le document de l'art antérieur précité, n'est a priori pas utilisable dans le cadre d'une telle commande en tension, dans la mesure où la tension aux bornes des bobines M1 à M4 est alternativement nulle ou égale à la tension d'alimentation Vc.

Cependant, du fait du caractère essentiellement inductif des bobines M1 à M4, la tension effective à leur borne lorsque la phase correspondante est alimentée ne présente pas la forme d'un créneau parfait tel que représenté à la figure 3a mais présente la forme du signal représenté à la figure 4a. Ainsi qu'on peut le voir sur cette figure, correspondant à une tension d'alimentation Vc de valeur égale à 13,5 Volts, le niveau de la tension effective aux bornes d'une bobine présente un pic 40 pouvant atteindre une valeur de 36 Volts. Ce pic 40 correspond à une surtension aux bornes de la charge inductive constituée par ladite bobine. La tension effective aux bornes de la bobine décroît ensuite selon une courbe sensiblement hyperbolique jusqu'à atteindre une valeur approximativement égale à Vc.

Selon une observation importante, à la base du principe de l'invention, la tension aux bornes d'une bobine ne présente pas la même forme selon que le fonctionnement est normal ou que le rotor est bloqué. En effet il a été constaté que la décroissance de cette tension succédant au pic de surtension 40 est plus rapide lorsque le rotor du moteur est bloqué que dans le cas d'un fonctionnement normal.

Ce phénomène, constituant une extension inattendue du phénomène utilisé dans le document de l'art antérieur précité, est à la base de la présente invention puisqu'il peut être exploité pour détecter le blocage du rotor du moteur dans le cas d'une commande en tension dudit moteur.

En effet la présente invention concerne un procédé de détection du blocage du rotor d'un moteur pas à pas comportant un rotor magnétique et un stator qui présente une pluralité de bobines destinées à entraîner ledit rotor, comprenant les étapes suivantes
a) alimentation en tension continue des bobines du stator selon une séquence répétitive qui correspond à plusieurs phases de commande successives
b) mesure de la tension effective aux bornes d'au moins une bobine du stator
c) comparaison à un seuil prédéterminé du niveau de cette tension, comparaison effectuée au bout d'un temps tl prédéterminé après l'alimentation en tension continue de la bobine
d) génération d'un signal représentatif de l'état bloqué du rotor si ledit niveau est inférieur audit seuil prédéterminé.

De manière avantageuse, le procédé de l'invention comprend des étapes de mesure de la tension effective aux bornes de chacune des bobines du stator.

Plus particulièrement, il comprend plusieurs étapes de mesure de la tension effective aux bornes de la bobine et plusieurs étapes de comparaison du niveau de cette tension audit seuil prédéterminé dans un intervalle de temps Dt après ledit temps tl prédéterminé, de manière à disposer d'une pluralité de résultats de comparaison pris en compte statistiquement pour la génération du signal représentatif de l'état bloqué du rotor.

L'invention concerne aussi un procédé de commande d'un moteur pas à pas comportant un rotor magnétique et un stator qui présente une pluralité de bobines destinées à entraîner ledit rotor, qui les étapes suivantes
a) commande du moteur pour qu'il effectue un nombre de pas prédéterminé dans un sens de rotation déterminé, jusqu'à atteindre une butée mécanique
b) initialisation à zéro de la valeur d'un compteur/décompteur de pas commandés
puis de façon éventuellement répétée
c) commande d'un certain nombre de pas du moteur dans un premier sens de rotation pour qu'il atteigne une position angulaire de consigne, avec incrémentation correspondante du compteur/décompteur de pas commandés
et/ou
d) commande d'un certain nombre de pas du moteur dans un second sens de rotation pour qu'il atteigne une position angulaire de consigne, avec décrémentation correspondante du compteur/décompteur de pas commandés;
avec dans les deux cas c) ou d)
e) mise en oeuvre de procédé de détection du blocage du rotor décrit ci-dessus
f) inhibition du compteur/décompteur du nombre de pas commandés, lorsqu'un signal représentatif de l'état bloqué du rotor est généré, dans le but d'éviter une perte de synchronisme entre le nombre de pas commandés et le nombre de pas réellement effectués par le moteur.

Enfin l'invention concerne un dispositif pour la commande d'un moteur pas comportant un rotor magnétique et un stator qui présente une pluralité de bobines destinées à entraîner ledit rotor, mettant en oeuvre un procédé de détection du blocage du rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, et comprenant une source de tension continue à laquelle sont reliées lesdites bobines ainsi qu'une unité de contrôle pour commander la tension aux bornes des bobines selon une séquence répétitive qui correspond à plusieurs phases de commande successives, ledit dispositif se caractérisant en ce qu'il comporte de plus des moyens pour mesurer le niveau effectif de la tension aux bornes d'au moins une bobine, et des moyens de comparaison de cette tension à un seuil, de manière à détecter un éventuel blocage du rotor.

Avantageusement, le dispositif comporte des moyens de mesure du niveau effectif de la tension aux bornes d'au moins deux bobines du stator.

Avantageusement aussi, les moyens de mesure du niveau effectif de la tension aux bornes des deux bobines du stator comprennent deux diodes formant un opérateur OU , dont les anodes sont respectivement connectées à une première borne desdites bobines dont la seconde borne est par ailleurs reliée à ladite source de tension continue, et dont les cathodes sont communes et sont connectées à la masse à travers un pont de résistances formant pont diviseur de tension, le signal issu dudit pont diviseur de tension étant relié à une unique entrée de mesure de l'unité de contrôle.

Selon une caractéristique de l'invention, l'unité de contrôle est un microcontrôleur et l'unique entrée de mesure dudit microcontrôleur est une entrée analogique comportant un convertisseur analogique/numérique intégré.

C'est un avantage de l'invention que de permettre le détection du blocage du moteur sans traitement particulier du signal mesuré.

Par ailleurs, le niveau du seuil devant être utilisé pour discriminer l'état bloqué de l'état normal du rotor peut être défini avec précision puisque l'évolution de la tension aux bornes d'une bobine du stator est connue à priori, dans la mesure où le moteur est ici commandé en tension.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés qui sont
- à la figure 1 et à la figure 2 déjà analysées, des représentations schématiques d'un moteur pas à pas
- à la figure 3, des diagrammes temporels illustrant une séquence répétitive de la commande en tension des phases du moteur
- à la figure 4, des digrammes temporels montrant la forme de la tension effective aux bornes d'une bobine lorsqu'elle est alimentée
- à la figure 5 une représentation de la forme de la tension effective aux bornes d'une bobine lorsque le rotor est bloqué, comparée à cette même tension en cas de fonctionnement normal
- à la figure 6, un schéma d'un mode de réalisation du dispositif pour la commande d'un moteur pas à pas selon l'invention
- à la figure 7, un diagramme temporel d'un signal de mesure utilisé par le dispositif de commande selon l'invention.

A la figure 3 on a représenté un cycle de commande des interrupteurs I1 à I4 de la figure 2, pour la commande du moteur pas à pas représenté schématiquement à la figure 1. Sur la figure 3a, on a représenté en fonction du temps, une séquence d'impulsions de l'horloge de l'électronique de contrôle 4. La durée de la période T entre deux impulsions successives est de 10 millisecondes. Sur les figures 3b à 3e, on a représenté en fonction du temps les tensions V1 à V4 imposées aux points M1 à M4 par la séquence d'ouverture ou de fermeture des interrupteurs I1 à I4.

Les séquences de tension représentées sur ces figures 3b à 3e sont synchronisées sur la séquence d'impulsions représentée sur la figure 3a. Les tensions V1 à V4 imposées aux points M1 à M4 sont représentées aux figures 3b à 3e dans leur forme idéale, c'est à dire sous forme de créneaux de tension.

Comme on peut le voir sur ces figures la tension
V3 est le complément de la tension V1, la tension V4 étant le complément de la tension V2.

La tension V2 est en retard de 900 par rapport à la tension V1. De même la tension V4 est en retard de 900 par rapport à la tension V3. Ainsi chaque interrupteur I1 à I4 est fermé pendant deux phases successives, la branche MM1 à MM4 correspondante étant alors traversée par un courant qui engendre un flux magnétique. Il est ensuite ouvert pendant les deux phases suivantes, la branche MM1 à MM4 n'étant alors traversée par aucun courant.

La séquence de commande illustrée sur les figures 3a à 3e est la suivante
- pendant la phase I (pas 1 à pas 2), ce sont les branches MM2 et MM3 qui sont parcourues par un courant et qui engendrent des flux magnétiques, les tensions aux bornes des branches MM1 et MM4 étant nulles
- pendant la phase II (pas 2 à pas 3), ce sont les branches MM3 et MM4 de la bobine 3 qui sont parcourues par un courant et qui engendrent des flux magnétiques, les tensions aux bornes des branches MM1 et
MM2 de la bobine 1 étant nulles
- pendant la phase III (pas 3 à pas 4), ce sont les branches MM1 et MM4 qui sont parcourues par un courant et qui engendrent des flux magnétiques, les tensions aux bornes des branches MM2 et MM3 de la bobine 1 étant nulles
- pendant la dernière phase IV (pas 4 vers nouvelle séquence), les branches MM1 et MM2 de la bobine sont toutes deux parcourues par un courant et engendrent des flux magnétiques, les tensions aux bornes des branches MM3 et MM4 de la bobine 2 étant nulles.

Ainsi qu'on l'aura compris le circuit de contrôle 4 ainsi que les interrupteurs I1 à I4, sont compris dans un circuit intégré tel que le microcontrôleur E910.01 commercialisé par ELMOS. A la figure 5 on a représenté un tel microcontrôleur dont des sorties OUT1 à OUT4 sont directement reliées aux extrémités des bobines M1 à M4.

L'état haut ou bas desdites sorties du circuit intégré, correspond à l'état ouvert ou fermé des interrupteurs I1 à I4 de la figure 2, ou vice versa.

Le microcontrôleur 60 comporte une entrée SCLK pour recevoir un signal d'horloge de période T délivré par une horloge externe. Il comporte aussi une entrée VDD pour recevoir une tension d'alimentation par exemple 5
Volts, l'entrée VDD étant par ailleurs reliée à la masse à travers un condensateur de lissage C1.

Le microcontrôleur 60 comporte de plus un compteur/décompteur interne destiné à compter le nombre de pas qui ont été commandés dans un sens de rotation déterminé, et à décompter le nombre de pas qui ont été commandés dans l'autre sens de rotation depuis le démarrage du moteur, de manière à fournir une information sur la position instantanée du rotor du moteur et donc du volet de ventilation ou de climatisation entraîné par le servomoteur. Ainsi, la valeur du compteur de pas commandés est incrémentée d'une unité lorsque le moteur est commandé pour effectuer un pas dans un premier sens de rotation, et est décrémentée d'une unité lorsque le moteur est commandé pour effectuer un pas dans l'autre sens.

Pour un moteur pas à pas dont le rotor comporte 24 pôles répartis régulièrement sur 3600, l'angle correspondant à un pas du moteur est égal à 150. Lorsque le moteur pas à pas est suivi d'un réducteur dont le rapport de réduction est égal à 300, on obtient un servomoteur pas à pas comportant 7200 pas répartis régulièrement sur 3600. L'angle d'un pas du servomoteur pas à pas est alors de 0,050.

Dans le cadre d'une application du dispositif de commande du moteur pas à pas selon l'invention à une installation de climatisation pour véhicule automobile, la précision sur la position des volets doit être de 10.

En pratique, compte tenu des tolérances de jeu mécanique propres au réducteur et au volet, on considère que la précision du positionnement du volet correspond à plus ou moins deux pas du moteur.

Il est donc nécessaire de détecter tout blocage éventuel du rotor du moteur, pouvant entraîner une perte de synchronisme entre le nombre de pas commandés par le microcontrôleur 60 et le nombre de pas effectivement réalisés par le moteur. C'est cette détection du blocage du rotor qui est permise par le dispositif selon l'invention.

Dans la pratique la position du rotor du moteur ainsi que du volet, est initialisé lors de la première mise sous tension du système.

L'initialisation lors de la première mise sous tension du système est réalisée par une opération appelée autocalage statique. Cet autocalage statique consiste à commander le servomoteur pour qu'il effectue 7200 pas (correspondant à 3600) dans un sens de rotation déterminé, par exemple le sens anti-horaire.

Par conception, le servomoteur atteint alors nécessairement une position de butée mécanique, cette butée s'exprimant comme la valeur 0% ou 100% de la position angulaire du volet exprimée en pourcentage d'un angle de rotation correspondant à un tour complet (3600).

La valeur du compteur/décompteur du nombre de pas commandés est alors initialisée à zéro. Le moteur peut ensuite être commandé pour atteindre une position angulaire de consigne qui est exprimée en pourcentage.

Avantageusement, le microcontrôleur comporte une mémoire pour conserver la valeur du compteur/décompteur du nombre de pas commandés dont la valeur est utilisée pour repérer la position angulaire du rotor du servomoteur, et ce, même en cas de mise hors tension du système de chauffage, ventilation ou climatisation, évitant ainsi la nécessité d'un nouvel autocalage statique lors de la remise sous tension dudit système.

A la figure 4a, on a représenté en fonction du temps, une séquence d'impulsion de l'horloge pilotant le microcontrôleur 60. Ces impulsions sont périodiques de période T, la période T correspondant à la durée d'un pas du moteur.

A la figure 4b on a représenté la forme de la tension effective présente aux bornes de la branche de bobine MM1 lorsqu'elle est alimentée.

Ainsi qu'il a été introduit en regard de la figure 4 dans le préambule de la présente demande, cette tension n'a pas la forme d'un créneau de tension parfait mais présente un pic correspondant à une surtension due au caractère inductif de la branche de bobine MM1 considérée.

Ainsi qu'il est visible sur la figure 4b, représentée pour une tension d'alimentation batterie égale à 13,5 Volts, cette surtension peut atteindre 36
Volts au démarrage de l'alimentation de la branche de bobine MM1, intervenant à l'instant référencé t0 sur l'axe des abscisses des figures 4a et 4b qui représente l'axe du temps.

La tension effective présente aux bornes de la branche de bobine MM1 décroît ensuite de façon exponentielle pour atteindre une valeur égale à 11 Volts à laquelle elle se stabilise avant l'expiration du temps
T déterminé correspondant à un pas du moteur.

Sur la figure 5, on a représenté une première courbe 51 correspondant à l'évolution de la tension aux bornes d'une branche de bobine en fonction du temps dans le cas d'un fonctionnement normal, ainsi qu'une seconde courbe 52 correspondant à l'évolution de la tension dans le temps aux bornes de la même branche de bobine en cas de blocage du rotor du moteur.

On voit sur cette figure que la tension aux bornes de la branche de bobine décroît beaucoup plus rapidement lorsque le rotor est bloqué que dans le cas d'un fonctionnement normal.

Ainsi à un instant tl déterminé après l'instant t0, le niveau Sb de la tension aux bornes de la branche de bobine en cas de rotor bloqué est inférieur au niveau correspondant Sn dans le cas d'un fonctionnement normal.

Dans les deux cas la tension aux bornes de la branche de bobine décroît jusqu'à atteindre un niveau sensiblement égal à 11 Volts avant l'expiration du temps T correspondant à un pas moteur.

Ainsi qu'on l'aura compris le dispositif selon l'invention comporte des moyens de comparaison de la tension aux bornes d'une branche de bobine à un seuil prédéterminé, ledit seuil se situant entre les valeurs Sn et Sb précitées pour comparaison du niveau de tension aux bornes de ladite branche de bobine réalisée à l'instant tl.

L'instant tl est spécifié par rapport à l'instant t0 correspondant au début de l'alimentation de la branche de bobine de manière à ce qu'il existe un écart non négligeable entre les valeurs Sn et Sb, ou du moins un écart suffisant pour être détecté par le microcontrôleur 60.

Ainsi, à l'instant tl la tension effective aux bornes de la branche de bobine MM1 est mesurée par le microcontrôleur 60 et le niveau de cette tension est comparé audit seuil prédéterminé : si ledit niveau est inférieur au seuil prédéterminé, le microcontrôleur génère un signal représentatif de l'état bloqué du rotor.

Ce signal est utilisé par exemple pour inhiber le compteur/décompteur du nombre de pas commandés par le microcontrôleur, la valeur de ce compteur étant utilisée pour mémoriser la position instantanée du rotor du moteur, dans le but d'éviter la perte de synchronisme entre le nombre de pas commandés et le nombre de pas réellement effectués par le servomoteur pas à pas.

Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on effectue une pluralité de mesures de la tension effective aux bornes de la branche de bobine MM1 à des instants déterminés successifs après l'instant tl de manière à disposer d'une pluralité de résultats de comparaison pris en compte statistiquement pour la génération du signal représentatif de l'état bloqué du rotor. On réalise ainsi plusieurs étapes de mesure du niveau de la tension effective aux bornes de la branche de bobine MM1 et autant d'étape de comparaison de cette tension effective audit seuil prédéterminé. Cette pluralité de mesures et de comparaisons sont par exemple effectuées dans un intervalle de temps Dt après ledit temps tl prédéterminé.La prise en compte statistique de cette pluralité de mesures permet de s'affranchir des éventuelles parasites sur la tension aux bornes de la branche de bobine MM1.

Dans d'autres modes de réalisation particuliers de l'invention, il est possible de mesurer la tension aux bornes de chacune des branches de bobines (i.e. de chacune des bobines inductives formant les phases du stator), de manière à produire une surveillance plus précise, c'est à dire permettant une détection plus rapide du blocage du rotor.

Ainsi que nous l'avons vu précédemment, la précision recherchée de la position du volet commandée dans une application préférée de l'invention est de deux pas moteur. C'est pourquoi, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on surveille en fait la tension effective aux bornes des deux branches de bobines MM1 et
MM3 du stator.

Sur la figure 6 représentant un dispositif de détection du blocage du moteur pas à pas selon l'invention, on a représenté des moyens de mesure de ces tensions. Ces moyens comprennent deux diodes D1 et D2 dont les anodes sont respectivement reliées aux points M1 et M3 qui sont des bornes des branches de bobines respectivement MM1 et MM3, et dont les cathodes sont toutes deux connectées à la masse à travers deux résistances R1 et R2.

Les diodes D1 et D2 dont les cathodes sont ainsi communes et reliées à la masse forment un opérateur OU réalisé en logique câblée.

Les résistances R1 et R2 ainsi montées en pont, forment un pont diviseur de tension. Un signal correspondant à la tension existant entre les résistances R1 et R2 de ce pont diviseur est relié à une entrée de mesure IN du microcontrôleur. L'entrée de mesure IN est une entrée analogique du microcontrôleur et est reliée en interne à un convertisseur analogique/numérique intégré.

Les valeurs des résistances R1 et R2 sont calculées de manière à ce que la tension portée sur cette entrée analogique ne dépasse pas une valeur maximale admissible, typiquement la valeur d'alimentation du microcontrôleur c'est à dire 5 Volts dans la présente application.

La forme du signal porté sur l'entrée IN du microcontrôleur est représentée à la figure 7.

Sur la figure 7a, on a représenté en fonction du temps, une séquence d'impulsion de l'horloge pilotant le microcontrôleur 60.

Sur la figure 7b on a représenté le signal porté sur l'entrée IN du microcontrôleur. On voit que ce signal présente ces surtensions 401 et 403 correspondant au début respectivement du pas 1 et du pas 3 du moteur.

On comprend que les moyens de mesure ainsi agencés permettent de disposer d'un unique signal de mesure tel que celui représenté à la figure 7b pour surveiller la tension aux bornes de deux branches de bobines MM1 et MM3, cet unique signal étant porté sur une unique entrée IN du microcontrôleur.

Avec cette configuration on surveille en fait un pas sur deux. On est ainsi assuré de détecter un éventuel blocage du rotor du moteur au plus tard deux pas moteur après que ce blocage soit survenu, ce qui permet d'atteindre la précision recherchée dans la présente application.

On peut bien sûr augmenter cette précision en généralisant les moyens de mesure, c'est à dire en disposant une diode sur une borne de chacune des branche de bobine du stator afin de constituer un opérateur OU multi-entrées. On réalise ainsi une mesure de la tension effective aux bornes de chacune des bobines du stator.

La présente invention a été décrite dans le cadre d'un moteur pas à pas unipolaire comportant quatre phases. Elle peut aussi s'appliquer au cas d'un moteur bipolaire et/ou d'un moteur comportant un nombre quelconque de phases.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Procédé de détection du blocage du rotor d'un moteur pas à pas comportant un rotor magnétique et un stator qui présente une pluralité de bobines destinées à entraîner ledit rotor, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes

a) alimentation en tension continue des bobines du stator selon une séquence répétitive qui correspond à plusieurs phases de commande successives

b) mesure de la tension effective aux bornes d'au moins une bobine du stator

c) comparaison à un seuil prédéterminé du niveau de cette tension, comparaison effectuée au bout d'un temps tl prédéterminé après l'alimentation en tension continue de la bobine

d) génération d'un signal représentatif de l'état bloqué du rotor si ledit niveau est inférieur audit seuil prédéterminé.

2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend des étapes de mesure de la tension effective aux bornes de chacune des bobines du stator.

3. Procédé selon la revendication 1 ou selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs étapes de mesure de la tension effective aux bornes de la bobine et plusieurs étapes de comparaison du niveau de cette tension audit seuil prédéterminé dans un intervalle de temps Dt après ledit temps tl prédéterminé, de manière à disposer d'une pluralité de résultats de comparaison pris en compte statistiquement pour la génération du signal représentatif de l'état bloqué du rotor.

4. Procédé de commande d'un moteur pas à pas comportant un rotor magnétique et un stator qui présente une pluralité de bobines destinées à entraîner ledit rotor, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes

a) commande du moteur pour qu'il effectue un nombre de pas prédéterminé dans un sens de rotation déterminé, jusqu'à atteindre une butée mécanique (autocalage statique)

b) initialisation à zéro de la valeur d'un compteur/décompteur de pas commandés

puis de façon éventuellement répétée

c) commande d'un certain nombre de pas du moteur dans un premier sens de rotation pour qu'il atteigne une position angulaire de consigne, avec incrémentation correspondante du compteur/décompteur de pas commandés

et/ou

d) commande d'un certain nombre de pas du moteur dans un second sens de rotation pour qu'il atteigne une position angulaire de consigne, avec décrémentation correspondante du compteur/décompteur de pas commandés;

avec dans les deux cas c) ou d)

e) mise en oeuvre de procédé de détection du blocage du rotor selon l'une des revendications précédentes

f) inhibition du compteur/décompteur du nombre de pas commandés, lorsqu'un signal représentatif de l'état bloqué du rotor est généré, dans le but d'éviter une perte de synchronisme entre le nombre de pas commandés et le nombre de pas réellement effectués par le moteur.

5. Dispositif pour la commande d'un moteur pas comportant un rotor magnétique et un stator qui présente une pluralité de bobines destinées à entraîner ledit rotor, mettant en oeuvre un procédé de détection du blocage du rotor selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, et comprenant une source de tension continue à laquelle sont reliées lesdites bobines ainsi qu'une unité de contrôle pour commander la tension aux bornes des bobines selon une séquence répétitive qui correspond à plusieurs phases de commande successives, caractérisé en ce qu'il comporte de plus des moyens pour mesurer le niveau effectif de la tension aux bornes d'au moins une bobine, et des moyens de comparaison de cette tension à un seuil, de manière à détecter un éventuel blocage du rotor.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mesure du niveau effectif de la tension aux bornes d'au moins deux bobines du stator.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de mesure du niveau effectif de la tension aux bornes des deux bobines du stator comprennent deux diodes (D1,D2) formant un opérateur OU , dont les anodes sont respectivement connectées à une première borne desdites bobines dont la seconde borne est par ailleurs reliée à ladite source de tension continue, et dont les cathodes sont communes et sont connectées à la masse à travers un pont de résistances (R1,R2) formant pont diviseur de tension, le signal issu dudit pont diviseur de tension étant relié à une unique entrée de mesure (IN) de l'unité de contrôle.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité de contrôle est un microcontrôleur et en ce que l'unique entrée de mesure (IN) dudit microcontrôleur est une entrée analogique comportant un convertisseur analogique/numérique intégré.