FR2927484A1 - Agencement de circuits pour la commande d'un moteur a courant continu - Google Patents

Abstract

Un agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu (M) peut être relié au moteur à courant continu et à un dispositif d'alimentation en puissance (L). L'agencement de circuits comprend un dispositif de commutation de service (S1) pour l'alimentation du moteur à courant continu en une puissance du dispositif d'alimentation en puissance, un dispositif de commutation de freinage (S2) pour l'engagement d'une opération de freinage du moteur à courant continu, un dispositif de détection (R1, R2) pour détecter au moins un état de fonctionnement du dispositif de commutation de service et du dispositif de commutation de freinage, et un dispositif de commande pour déterminer une modification de l'état de fonctionnement respectif du dispositif de commutation de service et du dispositif de commutation de freinage suivant l'état de fonctionnement détecté.

Description

Agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu.

La présente invention concerne un agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu, et en particulier un agencement de circuits pour la commande d'un moteur à balais à courant continu synchronisé avec un type de fonctionnement en freinage.

Dans un dispositif d'entraînement électrique, par exemple en liaison avec un moteur à courant continu et en particulier un moteur à balais à courant continu, il est souvent indispensable que le dispositif d'entraînement électrique puisse exécuter, outre l'entraînement en marche normale, une opération de freinage, le moteur à courant continu devant alors fournir de préférence l'effet de freinage au dispositif d'entraînement, car des dispositifs de freinage mécaniques concevables nécessitent souvent des dépenses accrues en composants mécaniques, sont soumis à une usure et augmentent le poids et les dimensions du dispositif d'entraînement. Il est souvent indispensable qu'un dispositif d'entraînement soit configuré de telle sorte que l'ensemble du dispositif d'entraînement ou le moteur électrique correspondant soient freinés le plus rapidement possible. Cela s'impose pour des raisons de fonctionnement ou pour des raisons de sécurité.

Plusieurs possibilités sont disponibles pour le freinage du moteur électrique, et en particulier du moteur à balais à courant continu. Dans le détail, le moteur à courant continu à freiner peut être alors exploité en tant que générateur, soit l'énergie accumulée dans le moteur à courant continu étant convertie par un court-circuit externe dans le moteur (résistance équivalente d'enroulements), soit cette énergie étant utilisée pour l'alimentation en retour dans une source de puissance (freinage par récupération).

La figure 3 montre un agencement de principe d'une unité de commande S, montée entre un dispositif d'alimentation en puissance L et un moteur électrique M à alimenter en puissance. Le moteur électrique M, qui peut être prévu par exemple en forme d'un moteur à courant continu, est raccordé pour sa part mécaniquement à un appareil G à entraîner.

L'arrivée de la puissance de fonctionnement par le dispositif d'alimentation en puissance L, réalisé par exemple en forme d'une batterie ou d'un réseau d'alimentation en puissance de configuration appropriée, est provoquée par l'unité de commande S en fonction d'instructions externes transmises à l'unité de commande S. De telles instructions contiennent par exemple le démarrage du moteur à courant continu M, une marche à vitesses de rotation différentes, un régime uniforme, ainsi que le freinage du moteur à courant continu M.

La figure 4 montre un agencement de circuits correspondant d'une unité de commande S suivant la figure 3, seuls les composants servant à la transmission de puissance étant représentés à titre de simplification et des éléments et dispositifs de commande correspondants étant omis.

Aux bornes d'entrée de l'unité de commande S, un condensateur tampon Cl est prévu en parallèle de ces dernières dans l'unité de commande S. Un montage en parallèle, constitué d'un premier interrupteur Si et d'une première diode Dl, est par ailleurs relié à la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L, la première diode Dl étant reliée par sa cathode à la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L.

Un montage en parallèle d'une seconde diode D2 et d'un deuxième interrupteur S2 est en outre relié au nœud commun de la première diode Dl et de l'interrupteur S1. La cathode de la seconde diode D2 est en particulier reliée au nœud commun du premier montage en parallèle, constitué de la première diode Dl et du premier interrupteur S1.

Un autre interrupteur S3 est en outre relié en série avec le premier et le second montage en parallèle, lequel interrupteur crée, en position de fermeture, la liaison avec la jonction négative ou la connexion à la masse du dispositif d'alimentation en puissance L. L'autre interrupteur S3 sert de protection contre l'inversion de polarité et est ouvert, en cas de détection d'une inversion de polarité des jonctions de l'unité de commande S ou de l'unité d'alimentation en puissance L, pour la protection de tous les composants.

La jonction positive du moteur électrique (par exemple un moteur à courant continu) est reliée au nœud commun entre le premier montage en parallèle, constitué de la première diode Dl et du premier interrupteur S1, et le second montage en parallèle, constitué de la seconde diode D2 et du deuxième interrupteur S2, tandis que la jonction négative du moteur à courant continu est reliée à la jonction négative du dispositif d'alimentation en puissance L.35 En régime normal du moteur M, le deuxième interrupteur S2 est ouvert et le premier interrupteur S1 et l'autre interrupteur S3 sont fermés. Dans le dit mode de régression, le premier interrupteur S1, qui peut être prévu par exemple en forme d'un transistor, est connecté, et une puissance est fournie au moteur à courant continu M par le dispositif d'alimentation en puissance L.

Cela est représenté sur la figure 3 par des flèches A correspondantes, qui illustrent le flux de puissance du dispositif d'alimentation en puissance L à travers l'unité de commande en direction du moteur à courant continu M.

L'agencement de circuits suivant la figure 4 constitue un demi-pont. Avec cet agencement de circuits, l'effet de freinage du moteur à courant continu M peut être en outre engagé. Le deuxième interrupteur S2 est fermé et le premier interrupteur S1 est ouvert à cet effet. L'autre interrupteur S3 reste fermé.

Suivant cette position des interrupteurs respectifs S1, S2 et S3, le moteur à courant continu M est déconnecté du dispositif d'alimentation en puissance L et n'est plus alimenté en puissance. Par la fermeture du deuxième interrupteur S2, les enroulements du moteur à courant continu M sont en outre court-circuités, de sorte que le moteur à courant continu M est freiné par un courant de court-circuit produit. Le moteur à courant continu M en rotation génère en particulier par une induction, consécutive à une rémanence, une tension génératrice (force électromotrice (FEM)), le courant de court-circuit étant de ce fait formé par les enroulements du moteur à courant continu M. Par la résistance interne des enroulements respectifs du moteur et les résistances de ligne dans le circuit court-circuité, l'énergie cinétique du moteur à courant continu M, ainsi que 15 des éléments d'entraînement reliés au moteur M, est convertie en chaleur.

Les premier et deuxième interrupteurs respectifs Si et S2 peuvent être réalisés en forme de transistors, par exemple de MOSFET, les première et seconde diodes D1 et D2 respectivement montées en parallèle, qui constituent des diodes de marche à vide, étant alors généralement contenues de façon inhérente dans le transistor respectif (MOSFET).

Il est en outre possible de commander le moteur à courant continu M de façon synchronisée, afin d'obtenir un réglage de vitesse et de puissance du moteur M en mode d'entraînement normal. Dans des moteurs à courant continu de puissance relativement forte, les courants de court-circuit produits, après l'ouverture de l'interrupteur Si et la fermeture du deuxième interrupteur S2, peuvent être élevés par suite de la 20 résistance relativement faible des enroulements du moteur à courant continu M, de sorte que le deuxième interrupteur S2, formant le court-circuit des enroulements du moteur, peut être en surcharge. La mise en œuvre d'une résistance de freinage, au moyen de laquelle la valeur des courants de 25 court-circuit est réduite, peut être alors utile. Mais cela provoque un effet de freinage réduit dans le moteur à courant continu M, de sorte qu'une durée plus longue est requise jusqu'à ce que le moteur M ait atteint, en liaison avec d'autres éléments d'entraînement possibles et un appareil 30 raccordé, une vitesse de rotation réduite souhaitée ou l'arrêt.

Si une résistance de freinage est utilisée, une partie considérable de l'énergie cinétique du moteur à courant continu M et des éléments d'entraînement correspondants est convertie en chaleur dans cette résistance de freinage.

L'autre interrupteur S3 suivant la figure 4, qui constitue 5 uniquement une protection contre l'inversion de polarité, peut être également remplacé par une liaison directe.

Le premier interrupteur S1 et le deuxième interrupteur S2 peuvent former un montage en série fermé, lorsque les deux 10 interrupteurs S1 et S2 sont fermés simultanément. Si l'un des interrupteurs S1 ou S2 est ainsi fermé, et si l'autre interrupteur S2 ou S1 est également fermé, cela provoque une mise en court-circuit du dispositif d'alimentation en puissance L, de sorte que le dispositif L est sollicité en 15 courant dans cet état de fonctionnement par un court-circuit correspondant. Une telle commande des deux interrupteurs S1 et S2 peut se produire par suite d'une erreur de réglage, ainsi qu'également par suite du défaut d'un interrupteur S1 ou S2. En cas de problème des interrupteurs S1 et S2 réglés 20 en opposition de phase en marche normale, le dispositif d'alimentation en puissance L est sollicité même lorsqu'un recoupement d'un état de fermeture des deux interrupteurs S1 et S2 ne se produit que momentanément lors de l'inversion de commutation respective des interrupteurs S1 et S2. 25 Un agencement de circuits du type précédemment décrit est connu par exemple par la publication DE 10 2004 017 401 Al, un dispositif de commutation (interrupteur de freinage), correspondant au deuxième interrupteur S2, servant 30 simultanément d'élément de marche à vide et le mode freinage s'effectuant ainsi (également avec récupération d'énergie) par l'intermédiaire de l'élément de marche à vide.

Etant donné que le dispositif d'alimentation en puissance L 35 peut être structuré en forme d'une batterie ou d'un réseau d'alimentation en puissance formé de diverse manière et générant essentiellement une tension continue, il se produit déjà, lors de commandes simultanées très courtes dans le temps pour la fermeture des deux interrupteurs Si et S2, et en particulier lors d'un état de fermeture simultané, d'une durée plus longue, des deux interrupteurs Si et S2, des dérangements considérables du fonctionnement du dispositif d'alimentation en puissance L, ce dernier pouvant être alors également détérioré.

La présente invention a donc pour objectif de configurer un agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu, et en particulier d'un moteur à balais à courant continu synchronisé du type cité en introduction, de telle sorte qu'une mise en court-circuit du dispositif d'alimentation en puissance soit efficacement évitée, même avec la possibilité du freinage électrique du moteur à courant continu.

Cet objectif est atteint, conformément à l'invention, par un agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu, qui peut être relié au moteur à courant continu et à un dispositif d'alimentation en puissance, comprenant un dispositif de commutation de service pour alimenter le moteur à courant continu en une puissance du dispositif d'alimentation en puissance, un dispositif de commutation de freinage pour engager une opération de freinage du moteur à courant continu, un dispositif de détection pour détecter au moins un état de 30 fonctionnement du dispositif de commutation de service et du dispositif de commutation de freinage, et un dispositif de commande pour déterminer une modification de l'état de fonctionnement respectif du dispositif de commutation de service et du dispositif de commutation de 35 freinage suivant l'état de fonctionnement détecté.

Il est garanti de cette manière que les deux dispositifs de commutation de l'unité de commande sont contrôlés. Aussi bien le courant du dispositif de commutation de service pour l'alimentation en puissance que celui du dispositif de commutation de freinage pour l'engagement du freinage (opération de freinage) sont en particulier détectés et le résultat de détection est évalué de manière appropriée, de sorte que la défaillance d'un dispositif de commutation ou une fonction erronée de ce dernier peuvent être identifiées de façon sûre, une mise en court-circuit du dispositif d'alimentation en puissance pouvant être alors évitée en résultat.

Une erreur dans la commande des dispositifs de commutation respectifs ne provoque en outre, par suite du contrôle multiple des dispositifs de commutation respectifs, aucune connexion de l'ensemble du demi-pont, de sorte qu'une mise en court-circuit peut être également identifiée et évitée de façon sûre. Il est ainsi possible de freiner de manière simple un moteur à courant continu en liaison avec une alimentation en retour du dispositif d'alimentation en puissance ou un fonctionnement en court-circuit, étant alors empêché que, dans un état de marche quelconque, lors de la commande du moteur pour un entraînement ou pour le freinage, l'ensemble du demi-pont et ainsi les deux dispositifs de commutation soient connectés, de sorte qu'un état de mise en court- circuit du dispositif d'alimentation en puissance peut être efficacement évité.

Aussi bien le dispositif de commutation de service que le dispositif de commutation de freinage peuvent être un MOSFET.

La détection de l'état de fonctionnement du dispositif de 35 commutation de service peut comporter la détection du courant passant par le dispositif de commutation de service, un courant par le dispositif de commutation de freinage étant alors également détecté. La détection de l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de freinage peut par ailleurs comporter la détection du courant passant par le dispositif de commutation de freinage, un courant par le dispositif de commutation de service étant alors également détecté.

La commande de la modification d'un état de fonctionnement du dispositif de commutation de freinage peut comporter le verrouillage du dispositif de commutation de freinage en fonction d'au moins une condition. Le dispositif de commande peut être en outre réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage en fonction du fait qu'un courant passant par le dispositif de commutation de service dépasse par le haut une valeur minimale prédéfinie. Le dispositif de commande peut être également réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage en fonction du fait qu'un signal de connexion pour le dispositif de commutation de service est transmis au dispositif de commande. Le dispositif de commande peut être réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage en fonction du fait qu'une tension source-grille maximale du dispositif de commutation de service est présente, et être réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage en fonction du fait qu'une tension source-drain minimale s'applique sur le dispositif de commutation de service.

La commande de la modification de l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de service peut comporter le verrouillage du dispositif de commutation de service en fonction d'au moins une condition. Le dispositif de commande peut être réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service en fonction du fait qu'un courant passant par le dispositif de commutation de freinage dépasse par le haut une valeur minimale prédéfinie. Le dispositif de commande peut être réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service en fonction du fait qu'un signal de freinage pour la connexion du dispositif de commutation de freinage est transmis au dispositif de commande. Le dispositif de commande peut être par ailleurs réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service en fonction du fait qu'une tension source-grille maximale du dispositif de commutation de freinage est présente. Le dispositif de commande peut être réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service en fonction du fait qu'une tension source drain minimale s'applique sur le dispositif de commutation de freinage.

Parallèlement au dispositif de commutation de service, il est possible de monter une première diode, qui sert de diode de marche à vide lors de la déconnexion du dispositif de commutation de freinage. La premier diode peut être alors contenue de façon inhérente dans le dispositif de commutation de service ou être prévue sous forme de composant séparé.

Le dispositif de commutation de freinage peut par ailleurs servir d'un dispositif de marche à vide pour le dispositif de 25 commutation de service.

Le moteur à courant continu peut être un moteur à balais à courant continu, et l'unité de commande peut commander le moteur à courant continu de façon régulée. 30 Le dispositif de commande peut présenter un premier dispositif de verrouillage, qui est prévu pour le verrouillage du dispositif de commutation de service, et un second dispositif de verrouillage, qui est prévu pour le 35 verrouillage du dispositif de commutation de freinage.

Le dispositif de commande peut présenter un premier dispositif de verrouillage, qui est prévu pour déterminer l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de freinage à partir d'un courant détecté passant par le dispositif de commutation de freinage et d'une tension s'appliquant sur ce dernier, ainsi que d'autres paramètres, et pour réaliser le verrouillage du dispositif de commutation de service suivant l'état de fonctionnement défini du dispositif de commutation de freinage, et le dispositif de commande peut présenter un second dispositif de verrouillage, qui est prévu pour déterminer l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de service à partir d'un courant détecté passant par le dispositif de commutation de service et d'une tension s'appliquant sur ce dernier, ainsi que d'autres paramètres, pour réaliser le verrouillage du dispositif de commutation de freinage suivant l'état de fonctionnement défini du dispositif de commutation de service.

Il est en outre prévu un dispositif de marche à vide, qui est disposé séparément du dispositif de commutation de freinage.

L'invention est explicitée ci-dessous à l'aide d'exemples de 25 construction en faisant référence aux dessins.

Les dessins montrent :

Figure 1 : un agencement de circuits pour illustrer la 30 structure de principe de l'unité de commande suivant un exemple de construction de la présente invention,

Figure 2 : une représentation détaillée de l'agencement de circuits de la figure 1 avec d'autres dispositifs pour 35 détecter l'état de fonctionnement de l'unité de commande, Figure 3 : une représentation générale d'une unité de commande connue pour le réglage d'une alimentation en puissance d'un moteur à courant continu raccordé, et Figure 4 : un agencement de circuits de l'unité de commande connue suivant la figure 3 pour le réglage de puissance d'un moteur à courant continu suivant l'état de l'art.

10 L'agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu (circuit de commande) est décrit ci-dessous dans le détail en faisant référence aux figures 1 et 2.

La figure 1 montre un dispositif d'alimentation en puissance 15 L, auquel peut être raccordé un agencement de circuits également qualifié d'unité de commande S, une puissance électrique appropriée pour le fonctionnement d'un moteur à courant continu M étant transmise par l'intermédiaire de l'unité de commande S, de manière prédéfinie commandée, au 20 moteur à courant continu M raccordable à l'unité de commande S. L'unité de commande S est représentée sur la figure 1 au moyen d'une ligne en grands pointillés.

Le dispositif d'alimentation en puissance L peut alors se 25 composer d'une batterie (agencement de batterie, accumulateur), qui fournit une tension continue essentiellement constante, ou peut être un réseau d'alimentation en puissance approprié, qui peut également fournir une tension continue.

30 Le moteur à courant continu M raccordé à l'unité de commande S peut être en particulier un moteur à collecteur, qui peut être également commandé de façon synchronisée. Au moyen de cette synchronisation et d'une puissance électrique transmise au moteur à courant continu M, la puissance utile et en 35 particulier la vitesse de rotation du moteur à courant5 continu M peuvent être réglées en fonction des conditions d'un appareil à entraîner (non représenté sur la figure).

L'unité de commande S comporte un condensateur Cl, monté en parallèle du dispositif d'alimentation en puissance L, lequel sert de condensateur tampon. Le condensateur tampon provoque un lissage de la tension continue fournie par le dispositif d'alimentation en puissance L, en particulier lors de variations de charge. I0 Un premier montage en parallèle, constitué d'un premier dispositif de commutation S1 et d'une première diode Dl, est en outre relié à la jonction positive (en haut sur la figure 2) du dispositif d'alimentation en puissance L. Le premier 15 dispositif de commutation S1 peut être prévu en forme d'un transistor, et en particulier en forme d'un MOSFET, la première diode Dl, qui sert d'élément de marche à vide dans le présent agencement de circuits, pouvant être également réalisée dans ce cas sous forme de partie du MOSFET ou 20 d'élément séparé. Le premier dispositif de commutation S1 constitue un dispositif de commutation de service pour l'alimentation du moteur à courant continu M en une puissance fournie par le dispositif d'alimentation en puissance L, de sorte que, au moyen du dispositif de commutation de service, 25 l'arrivée de puissance au moteur à courant continu M raccordé peut être connectée et déconnectée. Le premier dispositif de commutation S1 ou dispositif de commutation de service peut également servir en particulier d'un élément de commutation, au moyen duquel la puissance d'alimentation du moteur à 30 courant continu M peut être synchronisée.

Tandis que l'une des jonctions du premier dispositif de commutation S1 ainsi que la cathode de la première diode Dl sont reliées à la jonction positive du dispositif 35 d'alimentation en puissance L, une seconde diode D2 est raccordée à l'autre jonction commune du premier dispositif de commutation S1 et de la première diode D1 (anode), diode dont la cathode est reliée au point commun du premier dispositif de commutation S1 et de la première diode D1.

Une première résistance R1 est reliée à la cathode de la seconde diode D2 et donc au point commun inférieur, indiqué sur la figure 1, du montage en parallèle constitué du premier dispositif de commutation S1 et de la première diode Dl, aussi bien un deuxième dispositif de commutation S2 que la jonction positive du moteur à courant continu M étant alors raccordés à l'autre jonction de la première résistance R1.

Une autre résistance R2 est montée entre l'autre jonction du deuxième dispositif de commutation S2 et la cathode de la seconde diode D2, de sorte qu'une maille, constituée de la première résistance R1, du deuxième dispositif de commutation S2, de la seconde résistance R2 et de la seconde diode D2, est formée dans l'ensemble.

Un troisième dispositif de commutation S3 est relié au point commun de la seconde diode D2 (anode) et à la résistance R2, le troisième dispositif de commutation S3 pouvant être alors utilisé en tant que protection contre l'inversion de polarité. Le troisième dispositif de commutation S3 peut être également remplacé par une liaison directe fixe (sans dispositif de commutation).

Dans le cas présent, la seconde diode D2, qui constitue l'élément de marche à vide, est disposée séparément du deuxième dispositif de commutation S2. Le deuxième dispositif de commutation S2 forme un dispositif de commutation, indépendant de cette dernière, pour le mode freinage (freinage par court-circuit), le deuxième dispositif de commutation S2 pouvant être alors optimisé sur le mode freinage (par exemple quant à l'intensité de courant). De la même manière, la seconde diode D2 peut être optimisée en tant qu'élément de marche à vide, par exemple en forme d'une diode à barrière de Schottky d'une faible tension directe (et ainsi avec des pertes en puissance minimes) et d'une fréquence de commutation possible élevée.

De la même manière que le premier dispositif de commutation S1, les deuxième et troisième dispositifs de commutation S2 et S3 peuvent se composer d'un transistor, et en particulier d'un MOSFET. En l'occurrence, la seconde diode D2 est réalisée séparément du deuxième dispositif de commutation S2. La seconde diode D2 est au contraire reliée, par l'intermédiaire de la première et de la seconde résistances R1 et R2, au deuxième dispositif de commutation S2 (figure 1).

Si le moteur à courant continu M, pour un fonctionnement, est alimenté en une puissance appropriée par le dispositif d'alimentation en puissance L pour l'entraînement d'un appareil, raccordé au moteur à courant continu M et non représenté sur la figure 1, le premier dispositif de commutation S1 est à cet effet fermé et le deuxième dispositif de commutation S2 est ouvert. Dans ce cas, un courant passe de la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L par le premier dispositif de commutation S1, à travers la première résistance R1, en direction du moteur à courant continu M, et en retour à partir de ce dernier en direction de la jonction négative du dispositif d'alimentation en puissance L (circuit représenté au moyen d'une ligne en petits pointillés avec des flèches et la référence Is sur la figure 1).

Pour un réglage de puissance, le premier dispositif de 35 commutation S1 peut être également synchronisé, c'est-àûdire qu'il peut être commandé suivant une cadence prédéfinie, de sorte que le moteur à courant continu M est alimenté en une puissance synchronisée (réglable).

Le deuxième dispositif de commutation S2 sert de dispositif de commutation de freinage et est fermé lorsque, à partir d'un premier type de fonctionnement de l'unité de commande pour la commande du moteur à courant continu M en vue de l'entraînement de l'appareil raccordé, un passage s'effectue à un deuxième type de fonctionnement, dans lequel le moteur à courant continu M est freiné. Le premier dispositif de commutation S1 est simultanément ouvert.

Etant donné que le premier dispositif de commutation S1 est ouvert dans le deuxième état de fonctionnement pour le freinage du moteur à courant continu M, aucune autre puissance du dispositif d'alimentation en puissance L n'est fournie par l'unité de commande S au moteur à courant continu M. L'énergie cinétique, contenue dans les parties rotatives du moteur à courant continu M et des autres éléments d'entraînement mécaniques correspondants (qui ne sont pas représentés sur les figures), est au contraire convertie par induction, consécutive à une rémanence, en un courant électrique présent dans un circuit, constitué du moteur à courant continu M, du troisième dispositif de commutation S3 (ou d'une liaison fixe), de la seconde résistance R2 et du deuxième dispositif de commutation S2. Le courant de court-circuit du moteur à courant continu M passe à l'intérieur de cette maille après la fermeture du deuxième dispositif de commutation S2 et l'ouverture du premier dispositif de commutation S1, et est uniquement limité par les résistances contenues dans les dispositifs de commutation S2 et S3 et l'enroulement du moteur à courant continu M, ainsi que par la seconde résistance R2.35 Dans la représentation de la figure 1, ce trajet du courant de court-circuit Ib, après la mise en court-circuit du moteur à courant continu M au moyen du deuxième dispositif de commutation S2 (le troisième dispositif de commutation S3 est également fermé), est représenté par des flèches correspondantes et une ligne en traits mixtes.

Le trajet du courant Is (courant d'alimentation), passant en mode d'entraînement normal (premier type de fonctionnement), est indiqué de la même manière sur la figure 1. Au moyen de la ligne en petits pointillés, un trajet de courant du dispositif d'alimentation en puissance L à travers le premier dispositif de commutation S1 fermé (dispositif de commutation de service), la première résistance R1, le moteur à courant continu M, et en retour en direction du dispositif d'alimentation en puissance L, est indiqué sur la figure 1. Dans cet état de fonctionnement, le deuxième dispositif de commutation S2 (dispositif de commutation de freinage) est ouvert, tandis que le troisième dispositif de commutation S3 est fermé. L'agencement de circuits représenté sur la figure 1, et en particulier l'unité de commande S, peuvent également fonctionner par une commande différenciée en mode ascendant, le deuxième dispositif de commutation S2, prévu pour le mode freinage, pouvant être ici synchronisé et la première diode Dl servant d'élément de marche à vide. La première diode Dl et le premier dispositif de commutation S1 peuvent être réalisés ensemble dans un transistor (MOSFET).

Dans le cas du mode freinage (deuxième type de fonctionnement) de l'unité de commande S pour commander le moteur à courant continu M en vue du freinage, le deuxième dispositif de commutation S2 (dispositif de commutation de freinage) est ainsi fermé et le courant moteur s'élève (le premier dispositif de commutation S1 est simultanément ouvert). L'inductance du moteur ainsi que les résistances précédemment indiquées des éléments individuels et la valeur de la seconde résistance R2 limitent la montée en courant. Au moyen de cet agencement de circuits, un freinage par court-circuit du moteur à courant continu M peut être ainsi réalisé, l'énergie cinétique renfermée dans le moteur à courant continu M et les éléments d'entraînement correspondants étant alors convertie en chaleur dans les résistances. Un freinage jusqu'à quasiment l'arrêt du moteur à courant continu M est possible.

Pour obtenir en l'occurrence un gain d'énergie, uniquement le premier dispositif de commutation S1 peut être ouvert pour un mode freinage du moteur, tandis que le deuxième dispositif de commutation S2, au moyen duquel est réalisable un freinage par court-circuit, est maintenu en position d'ouverture. Dans ce cas, l'énergie cinétique du moteur à courant continu M et des éléments d'entraînement correspondants (parties mécaniques) est également convertie en une énergie électrique, cette dernière n'étant pas convertie dans les résistances du circuit de courant court-circuité dans la représentation suivant la figure 1 (courant Ib), mais il s'effectue une transmission du courant, généré par le moteur à courant continu M en mode freinage, à travers la première diode Dl servant de diode de marche à vide en direction du dispositif d'alimentation en puissance L. Cela constitue un troisième type de fonctionnement avec une alimentation en retour de puissance (freinage par récupération). Dans le cas d'un dispositif d'alimentation en puissance L en forme d'un accumulateur, l'énergie électrique générée peut être recyclée, au moins en partie, dans le dispositif d'alimentation en puissance L. Il s'effectue, au moyen du courant (induit) généré dans le moteur à courant continu M, un chargement de l'accumulateur du dispositif d'alimentation en puissance L dans le cas du mode freinage (les deux dispositifs de commutation S1 et S2 sont ouverts, aucun mode de freinage par court-circuit).

Etant donné qu'une limitation de courant est obtenue dans le cas de l'alimentation en retour de puissance de l'énergie cinétique du moteur à courant continu M dans l'accumulateur du dispositif d'alimentation en puissance L par les composants concernés (troisième type de fonctionnement), le courant maximal passant par les composants peut être limité, de sorte qu'une surcharge des composants concernés est exclue.

Dans la représentation de la figure 1, au moins deux dispositifs de commutation (premier dispositif de commutation Si et deuxième dispositif de commutation S2) sont câblés avec le dispositif d'alimentation en puissance L de sorte qu'il soit évité, par suite d'une commande correspondante ou par suite d'un défaut dans la commande ou dans les dispositifs de commutation individuels S1 et S2, que les deux dispositifs de commutation S1 et S2 soient simultanément fermés (conducteurs). Un tel état court-circuiterait le dispositif d'alimentation en puissance L et le solliciterait ainsi en courant par un court-circuit correspondant. Cela peut provoquer, outre un endommagement ou une détérioration du dispositif d'alimentation en puissance L, également une détérioration d'au moins l'un des deux dispositifs de commutation Si et S2.

Suivant la présente invention, il est prévu un concept de verrouillage approprié pour éviter la connexion simultanée (c'est-à-dire la fermeture simultanée) du premier et du deuxième dispositifs de commutation S1 et S2, lequel concept est décrit ci-dessous dans le détail en référence aux figures 1 et 2. La figure 2 montre en particulier, outre l'agencement de circuits de la figure 1, d'autres dispositifs servant à la commande et au verrouillage des dispositifs de commutation concernés S1 et S2. Un verrouillage constitue un empêchement d'une modification d'un état de fonctionnement existant en un état de fonctionnement défavorable ou interdit dans la présente situation, le verrouillage étant déterminé suivant des critères prédéfinis.

Dans la représentation simplifiée de l'agencement de circuits de la figure 1, dans laquelle les autres dispositifs de commande et de verrouillage sont omis pour plus de clarté, la première résistance R1 et la seconde résistance R2 sont indiquées dans des positions de commutation respectives correspondantes et décrites précédemment. La première et la seconde résistance R1 et R2 forment un dispositif de détection d'au moins un état de fonctionnement du premier dispositif de commutation S1 (dispositif de commutation de service) et du deuxième dispositif de commutation S2 (dispositif de commutation de freinage).

La première résistance R1 est parcourue par le courant moteur, par exemple en mode entraînement du moteur à courant continu (le deuxième dispositif de commutation S2 est ouvert), en position de fermeture du premier dispositif de commutation S1. Ce courant correspond également au courant passant à travers le premier dispositif de commutation S1. Une tension produite sur la première résistance R1, par le courant passant à travers le premier dispositif de commutation S1, peut ainsi fournir une information quant à ce courant. La première résistance R1 est également parcourue par un courant d'alimentation en retour du moteur à courant continu M en direction du dispositif d'alimentation en puissance L pendant le mode freinage et le troisième type de fonctionnement.

De manière analogue, en particulier en mode freinage dans la position d'ouverture du premier dispositif de commutation S1 et de fermeture du deuxième dispositif de commutation S2, une tension formée sur la seconde résistance R2 est une mesure du courant (courant de court-circuit du moteur à courant continu M, mode freinage, deuxième type de fonctionnement) passant par le deuxième dispositif de commutation S2.

Si les tensions formées sur les résistances R1 et R2 sont évaluées en liaison avec un circuit d'évaluation approprié, ces tensions constituent chacune une information quant aux courants passant par le premier et par le deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 correspondants, pour des conditions de fonctionnement différentes et variables de l'unité de commande S.

S'il se produit maintenant, par une erreur dans la commande des dispositifs de commutation individuels S1 et S2 ou par un défaut dans ces dispositifs de commutation S1 et S2, la situation dans laquelle les deux dispositifs de commutation S1 et S2 sont fermés simultanément ou sont fermés simultanément par intermittences au moins pendant une durée prédéfinie, cela peut être détecté par une évaluation appropriée des tensions produites sur la première et sur la seconde résistances R1 et R2 respectives.

La détection des tensions, respectivement produites sur la première et sur la seconde résistances R1 et R2, est représentée dans le détail sur la figure 2. Dans la description ci-dessous, il est admis que le troisième dispositif de commutation S3, qui constitue uniquement une protection contre l'inversion de polarité, et qui peut être par principe également remplacé par une ligne continue, se situe dans l'état de fermeture.35 La détection des tensions correspondantes, produites sur la première et sur la seconde résistances R1 et R2, est représentée sur la figure 2 par une ligne plus mince en conséquence avec une flèche sur les résistances respectives R1 et R2.

Un premier dispositif de verrouillage V1, qui détecte la tension s'appliquant sur la seconde résistance R2, est prévu pour le verrouillage et la commande du premier dispositif de commutation S1. Cette détection de la tension sur la seconde résistance R2 est représentée sur la figure 2 par une ligne mince avec une flèche de la seconde résistance R2 en direction du premier dispositif de verrouillage V1.

Etant donné que le verrouillage requis du premier et du deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 est un verrouillage mutuel pour éviter une fermeture simultanée des deux dispositifs de commutation S1 et S2, le premier dispositif de verrouillage V1 détecte la tension s'appliquant sur la seconde résistance R2 associée au deuxième dispositif de commutation S2. L'état de commutation du deuxième dispositif de commutation S2 est en outre détecté par le premier dispositif de verrouillage V1 associé au premier dispositif de commutation S1. Cela est symbolisé par des lignes minces et des flèches correspondantes sur la figure 2. Dans le détail, une tension s'appliquant sur les jonctions du deuxième dispositif de commutation S2 est alors détectée, laquelle tension présente une valeur minimale dans l'état de fermeture du deuxième dispositif de commutation S2.

Une information quant à un signal de freinage Eb, envoyé de l'extérieur, est par ailleurs transmise au premier dispositif de verrouillage V1. Ce signal de freinage Eb transmis de l'extérieur constitue une information, au moyen de laquelle l'unité de commande S est assignée à freiner et arrêter le moteur à courant continu M en cours de fonctionnement et ainsi en rotation. Le signal de freinage Eb est également transmis à un second dispositif de commande A2 encore décrit ci-dessous, qui est associé au deuxième dispositif de commutation S2 pour l'actionnement de ce dernier. Le signal de sortie du second dispositif de commande A2, envoyé pour un actionnement du deuxième dispositif de commutation S2, est également transmis au premier dispositif de verrouillage V1, de sorte qu'une information sur le fait que le second dispositif de commande A2, associé au deuxième dispositif de commutation S2, transmet une instruction de commutation au deuxième dispositif S2 est disponible dans le premier dispositif de verrouillage V1.

Une information de sortie ou une instruction de sortie du premier dispositif de verrouillage V1 est transmise au premier dispositif de commande Al, qui est associé au premier dispositif de commutation S1 et relié à ce dernier.

Un signal d'instruction, envoyé de l'extérieur, est également transmis au premier dispositif de commande Al, le signal d'instruction étant alors disponible pour le premier dispositif de commutation S1 en forme d'un signal de connexion Es (signal de fonctionnement pour le moteur à courant continu M). Ce signal de connexion Es est également transmis au second dispositif de verrouillage V2, associé au deuxième dispositif de commutation S2, de sorte qu'une information sur le fait qu'un signal de connexion Es, sous forme de signal d'instruction, a été introduit de l'extérieur dans l'unité de commande S est également disponible dans le second dispositif de verrouillage V2.

De manière analogue, des états de fonctionnement de l'agencement de circuits suivant les figures 1 et 2 sont également détectés par le second dispositif de verrouillage V2 pour déterminer la condition de commande du deuxième dispositif de commutation S2. Une information de tension sur la première résistance R1 est en particulier transmise au second dispositif de verrouillage V2, ainsi qu'une information de tension sur le premier dispositif de commutation Si pour déterminer si le premier dispositif S1 est connecté ou déconnecté. La tension de service sur la première diode Dl peut être prise par le montage en parallèle de la première diode Dl et du premier dispositif de commutation S1 (figure 2). Le second dispositif de verrouillage V2 reçoit par ailleurs l'information quant au signal de connexion (signal d'instruction) Es, ainsi qu'une information sur le fait que le premier dispositif de commande Al émet en liaison avec le dispositif de verrouillage V1 un signal pour l'inversion de commutation du premier dispositif de commutation S1.

Le second dispositif de verrouillage V2 détermine à partir de l'information disponible (essentiellement à partir des signaux de tension disponibles) les conditions de commande du deuxième dispositif de commutation S2, et transmet une instruction correspondante au second dispositif de commande A2 relié au second dispositif de verrouillage V2. En présence d'une condition de commande du deuxième dispositif de commutation S2 par le second dispositif de verrouillage V2 et le second dispositif de commande A2, il s'effectue une inversion du deuxième dispositif de commutation S2 d'un état de commutation existant dans un nouvel état de commutation.

Le concept de verrouillage suivant la présente invention comprend ainsi un premier et un second dispositifs de commande Al et A2, ainsi qu'un premier et un second dispositifs de verrouillage V1 et V2 respectivement reliés au premier et au second dispositifs de commande respectifs Al et A2, lesquels dispositifs de verrouillage sont respectivement associés au premier ou au second dispositif de commutation S1 et S2. Cela est représenté dans le détail sur la figure 2.

Le premier dispositif de verrouillage V1 dispose ainsi d'une information quant à la branche de circuit avec le deuxième dispositif de commutation S2 (état de fonctionnement, tension d'application) et la seconde résistance R2, ainsi que d'une information quant à une commande du deuxième dispositif de commutation S2 et la présence d'un signal de freinage Eb, qui est un signal d'instruction pour le deuxième dispositif de commutation S2 associé au freinage du moteur à courant continu M.

Le second dispositif de verrouillage V2 dispose d'une information quant aux conditions de fonctionnement de la branche de circuit avec le premier dispositif de commutation S1 (état de fonctionnement, tension d'application) et la première résistance R1, ainsi que d'une information sur le fait que le premier dispositif de commutation S1 est commandé pour l'inversion de son état de commutation et quant à la présence du signal de connexion Es, en tant que signal d'instruction, pour le fonctionnement normal du moteur à courant continu.

S'il est maintenant admis qu'aussi bien le premier que le second dispositifs de commutation S1 et S2 sont ouverts, et si le signal de connexion Es (instruction de connexion) est introduit dans l'unité de d'interrupteurs des dispositifs et S2 sont alors interrogées. dispositifs de commutation Sl et courant continu peut être mis commande S, les positions de commutation respectifs S1 Etant donné que les deux S2 sont ouverts, le moteur à directement en service, le premier dispositif de commutation fonctionnement normal, c'est-à-dire S1 étant fermé et le la commande normale du moteur à courant continu M, étant réalisé pour un entraînement de l'appareil raccordé.

En admettant en outre que le signal de freinage (signal d'instruction ou signal de connexion pour l'engagement d'une opération de freinage du moteur à courant continu M) soit introduit dans l'unité de commande S pendant l'état de marche normal du moteur à courant continu M, les états de commutation individuels du premier et du deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 sont vérifiés au moyen des dispositifs de verrouillage V1 et V2, et le premier dispositif de commutation S1 est d'abord ouvert avant une fermeture du deuxième dispositif de commutation S2, suivant le signal de freinage Eb introduit, de sorte qu'un état momentané, dans lequel les deux dispositifs de commutation S1 et S2 sont simultanément fermés (et ainsi conducteurs), est également évité.

Après que l'ouverture du premier dispositif de commutation S1, en raison d'une instruction d'ouverture correspondante au signal de freinage Eb par le premier dispositif de verrouillage V1 à travers le premier dispositif de commande Al, a été détectée, une fermeture du deuxième dispositif de commutation est libérée par l'intermédiaire du second dispositif de verrouillage V2 et du second dispositif de commande A2. Une nouvelle ouverture du premier dispositif de commutation S1 est maintenant verrouillée.

Il est ainsi garanti que, pour une multiplicité d'états de fonctionnement variables à l'intérieur de l'unité de commande S, il est efficacement empêché que le premier et le deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 soient simultanément connectés, c'est-à-dire fermés. Cela est obtenu par une détection constante de l'état de 35 fonctionnement ou état de commutation des deux dispositifs de commutation S1 et S2 concernés de sorte que, par la connaissance permanente de l'état de commutation actuel, une connexion simultanée du premier et du deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 peut être empêchée. Toutes les données sur l'état de fonctionnement du dispositif de commande, et spécialement quant à l'état de commutation des deux dispositifs de commutation S1 et S2, sont en particulier disponibles en permanence pour les deux dispositifs de verrouillage V1 et V2, de sorte qu'à chaque instant, pendant l0 le fonctionnement de l'unité de commande S, une décision sûre peut être prise sur l'état de fonctionnement, dans lequel se situe le dispositif de commutation respectif S1 ou S2, si et quand lequel des dispositifs de commutation S1 ou S2 peut être inversé ou doit rester dans le même état de commutation. 15 Cela est indépendant du fait que l'un des deux dispositifs de commutation S1 et S2 soit entaché d'un défaut. Si par exemple une instruction de connexion est ainsi transmise à l'unité de commande S au moyen du signal de connexion Es, la connexion 20 (fermeture) du premier dispositif de commutation S1 peut être efficacement empêchée, lorsqu'il est déterminé que l'autre dispositif de commutation S2 présente un défaut et se situe toujours dans l'état de fermeture (conducteur). Cet état peut être alors déterminé en tant qu'état d'erreur, lorsqu'une 25 instruction de commutation correspondante est transmise par le second dispositif de commande A2 au deuxième dispositif de commutation S2, pour transférer ce dernier de l'état de connexion dans l'état de déconnexion (ouverture). Si cette inversion de commutation échoue, car le deuxième dispositif 30 de commutation S2 présente un défaut et est connecté en permanence, cela peut être identifié en tant qu'état d'erreur, et une information peut être par ailleurs transmise, par exemple à un ordinateur de bord d'un véhicule automobile, de sorte que le conducteur d'un véhicule ou autre personnel de service ou de maintenance est informé de l'erreur de fonction.

Cela est possible de la même manière lorsque le premier dispositif de commutation S1 présente un défaut, qui se traduit par un état de fermeture permanent du premier dispositif de commutation S1.

Dans l'état de fermeture permanent d'un premier dispositif de commutation S1 (pour le mode entraînement du moteur à courant continu M) par suite d'un défaut, le deuxième dispositif de commutation S2 (pour le mode freinage du moteur à courant continu) ne doit pas être connecté lorsque : un signal de connexion Es (signal d'instruction pour un fonctionnement du moteur à courant continu) pour le premier dispositif de commutation S1 s'applique sur le premier dispositif de commande Al (et ainsi sur le second dispositif de verrouillage V2), un courant passe encore par le premier dispositif de commutation S1, par exemple le courant de service Is suivant la représentation de la figure 1, la tension source-drain du premier dispositif de commutation S1, qui peut être réalisé en forme d'un MOSFET, est très faible, et

la tension source-grille du premier dispositif de commutation 30 S1 est élevée.

Dans l'état de fermeture d'un deuxième dispositif de commutation S2 (dispositif de commutation pour l'engagement d'une opération de freinage, dispositif de commutation de mise en court circuit), le premier dispositif de commutation Si ne doit pas être connecté lorsque :

un signal de freinage Eb (signal d'instruction ou signal de connexion pour l'engagement d'une opération de freinage) pour le deuxième dispositif de commutation S2 est introduit de l'extérieur et s'applique ainsi (également sur le premier dispositif de verrouillage Vl), un courant passe encore par le deuxième dispositif de commutation S2 (par exemple le courant de court-circuit Ib suivant la représentation de la figure 1),

la tension source-drain du deuxième dispositif de commutation 15 S2 est très faible, et

la tension source-grille du deuxième dispositif de commutation S2 est élevée.

20 La commande de la modification de l'état de fonctionnement du premier dispositif de commutation (dispositif de commutation de service) peut ainsi comprendre le verrouillage du premier dispositif de commutation en fonction d'au moins une condition. La commande de la modification d'un état de 25 fonctionnement du deuxième dispositif de commutation (dispositif de commutation de freinage) peut ainsi comprendre le verrouillage du deuxième dispositif de commutation en fonction d'au moins une condition.

30 Etant donné que l'information disponible pour les dispositifs de verrouillage V1 et V2 respectifs, c'est-à-dire les tensions individuelles produites dans l'agencement de circuits de l'unité de commande S, sont détectées en permanence aux points requis du circuit, l'ensemble de la 35 situation de fonctionnement de l'unité de commande S peut être déterminé directement. Il est possible, en particulier sur la base de la condition de fonctionnement prédominante, par exemple des conditions individuelles précédemment citées, de décider si et quand lequel des deux dispositifs de commutation Sl et S2 peut être fermé, ou quand (à l'intérieur de quelle durée ou jusqu'à quel instant) une fermeture d'un dispositif de commutation respectif S1 ou S2 ne doit pas être réalisée, car un verrouillage de ce dispositif de commutation Si ou S2 concerné, quant à une inversion de commutation dans un autre état de fonctionnement, est présent dans les conditions prédéfinies.

Il est par ailleurs judicieux d'utiliser plus d'un dispositif de verrouillage, car la mesure du courant par les deux dispositifs de commutation concernés S1 et S2 s'effectue ainsi, de sorte qu'aussi bien une commande erronée qu'un défaut dans au moins l'un des deux dispositifs de verrouillage S1 ou S2 sont détectés et peuvent être pris en compte dans le dimensionnement du verrouillage. Cela peut également provoquer l'émission d'un message d'erreur correspondant.

Dans l'agencement de circuits suivant les figures 1 et 2, le premier dispositif de commutation se situe directement par l'une de ses jonctions sur la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L, et l'autre jonction du premier dispositif de commutation S1 est reliée (par l'intermédiaire de la première résistance R1 servant essentiellement à la mesure du courant) au moteur à courant continu M à exploiter.

Le moteur à courant continu M est relié directement par son autre jonction au dispositif d'alimentation en puissance L. Lors de la prise en compte d'une polarité inversée, le moteur peut être cependant relié directement à la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L, et le premier dispositif de commutation S1 de polarité inversée se situe sur le côté de la jonction négative du dispositif d'alimentation en puissance L. Inversement, le deuxième dispositif de commutation S2 (pour l'engagement d'une opération de freinage du moteur à courant continu M) se situe alors, par l'intermédiaire de la seconde résistance R2 servant essentiellement à la mesure du courant, sur la jonction positive du dispositif d'alimentation en puissance L.

Le mode d'action de l'agencement de circuits avec polarité inversée est le même que celui des agencements de circuits des figures 1 et 2.

Le troisième dispositif de commutation S3 suivant les figures 1 et 2 constitue un dispositif de protection contre l'inversion de polarité, et peut être également prévu de préférence sous forme d'un MOSFET. En variante, le troisième dispositif de commutation S3 peut être également remplacé par une liaison câblée (court-circuit).

L'unité de commande S suivant la présente invention et la description précédente permet ainsi sélectivement, soit d'alimenter en retour dans le dispositif d'alimentation en puissance raccordé L l'énergie cinétique contenue dans un moteur à courant continu commandé et dans les éléments d'entraînement mécaniques en liaison avec ce dernier (troisième type de fonctionnement de l'unité de commande), cela s'effectuant suivant la description précédente par l'intermédiaire de la première diode de marche à vide Dl, soit de convertir en chaleur cette énergie cinétique en forme d'un freinage par court-circuit (premier dispositif de commutation S1 ouvert et deuxième dispositif de commutation S2 fermé, deuxième type de fonctionnement du dispositif de commande), essentiellement dans l'enroulement du moteur et dans les résistances contenues dans le circuit de courant court-circuité. Etant donné que l'inductance du moteur à courant continu M atténue la valeur du courant de court-circuit (Is suivant la figure 1), il en résulte une charge relativement faible pour les composants à semi-conducteurs, prévus dans l'unité de commande S et parcourus par les courants respectifs, tels que le premier et le deuxième dispositifs de commutation S1 et S2 en forme d'un MOSFET. Le dimensionnement de construction de ces composants à semi-conducteurs peut être ainsi également réduit en fonction du concept de commande conforme à l'invention.

Aussi bien le courant du premier dispositif de commutation S1 servant à l'alimentation de service générale du moteur à courant continu M raccordé en une puissance appropriée, que celui du deuxième dispositif de commutation S2 (dispositif de commutation de freinage), sont surveillés et traités sous forme d'information, de sorte que la défaillance de l'un de ces composants est identifiée de façon sûre et qu'un court-circuit, désavantageux en particulier pour le dispositif d'alimentation en puissance L (un état dans lequel les deux dispositifs de commutation S1 et S2 sont fermés) est efficacement évité. Une erreur dans la commande ne provoque en outre, par suite de la surveillance multiple des courants des dispositifs de commutation individuels S1 et S2, aucune connexion de l'ensemble de l'agencement de circuits réalisé sous forme de demi-pont.

Il s'effectue dans le détail, quant à la détection des courants, passant par les dispositifs de commutation respectifs S1 et S2, par les dispositifs de verrouillage V1 et V2 associés aux dispositifs de commutation S1 et S2 individuels, une détection respective mutuelle des courants de service, de sorte qu'un verrouillage mutuel des dispositifs de commutation S1 et S2 est garanti.35 Suivant la description précédente, les conditions de tension dans l'unité de commande S sont en outre également détectées et évaluées. Cela concerne les tensions aux bornes des résistances R1 et R2 pour la mesure du courant, les tensions aux bornes des dispositifs de commutation individuels S1 et S2, la prise en compte des signaux Es à introduire de préférence de l'extérieur (mode entraînement du moteur à courant continu, premier type de fonctionnement) et Eb (mode freinage du moteur à courant continu, deuxième ou troisième l0 type de fonctionnement), ainsi que la situation de commande des dispositifs de commande individuels Al et A2, dont le signal de sortie respectif est transmis aux dispositifs de verrouillage V1 et V2 respectivement associés à l'autre dispositif de commande. C'est ainsi par exemple que le signal l5 de sortie du premier dispositif de commande Al (pour le premier dispositif de commutation S1 également) est transmis au second dispositif de verrouillage A2.

Les conditions de service et types de fonctionnement de 20 l'unité de commande S sont donc surveillés en permanence et de façon circonstanciée, et évalués suivant le concept de verrouillage précédent. Dans le détail, les deux branches de commande, c'est-à-dire la branche de commande (partie de circuit) pour la commande du moteur à courant continu M 25 destinée à l'entraînement d'un appareil raccordé, et la branche de commande (partie de circuit) pour le freinage du moteur à courant continu M, sont ainsi surveillées en permanence par la détection des tensions et courants de service, de sorte que des valeurs intermédiaires des tensions 30 et courants, produites en cas de fonctionnement erroné, peuvent être également prises en compte.

La fiabilité de l'unité de commande S est ainsi garantie, une compromission ou détérioration du dispositif d'alimentation 35 en puissance étant efficacement évitée par l'empêchement d'un court-circuit, même en présence d'une erreur de fonction des dispositifs de commutation S1 ou S2.

La présente invention a été précédemment décrite à l'aide d'exemples de réalisation en liaison avec les figures correspondantes. Il va de soi que la configuration suivant les figures précédemment décrites et les références utilisées pour les composants individuels ne doivent pas être limitatives. Toutes les formes de construction et variantes, qui relèvent des revendications de brevet annexées, doivent être au contraire considérées comme faisant partie de l'invention.

Claims (21)

1. Revendications

   1 Agencement de circuits pour la commande d'un moteur à courant continu, qui peut être relié au moteur à courant 5 continu (M) et à un dispositif d'alimentation en puissance (L), comprenant un dispositif de commutation de service (Si) pour l'alimentation du moteur à courant continu en une puissance du dispositif d'alimentation en puissance, l0 un dispositif de commutation de freinage (S2) pour l'engagement d'une opération de freinage du moteur à courant continu, un dispositif de détection (R1, R2) pour détecter au moins un état de fonctionnement du dispositif de 15 commutation de service et du dispositif de commutation de freinage, et un dispositif de commande (V1, V2) pour déterminer une modification de l'état de fonctionnement respectif du dispositif de commutation de service et du dispositif de 20 commutation de freinage suivant l'état de fonctionnement détecté.
2. 2. Agencement de circuits suivant la revendication 1, dans lequel le dispositif de commutation de service (Si) est 25 un MOSFET et le dispositif de commutation de freinage (S2) est un MOSFET.
3. 3. Agencement de circuits suivant l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la détection de l'état de 30 fonctionnement du dispositif de commutation de service (Sl) par le dispositif de détection comprend la détection du courant passant par le dispositif de commutation de service, un courant par le dispositif de commutation de freinage (S2) étant alors également détecté. 35 35
4. 4. Agencement de circuits suivant l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la détection de l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de freinage (S2) par le dispositif de détection comprend la détection du courant passant par le dispositif de commutation de freinage, un courant par le dispositif de commutation de service (Si) étant alors également détecté.
5. 5. Agencement de circuits suivant l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la commande de la modification d'un état de fonctionnement du dispositif de commutation de freinage (S2) comprend le verrouillage du dispositif de commutation de freinage en fonction d'au moins une condition.
6. 6. Agencement de circuits suivant la revendication 5, dans lequel le dispositif de commande (V1, V2) est réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage (S2) en fonction du fait qu'un courant passant par le dispositif de commutation de service (Sl) dépasse par le haut une valeur minimale prédéfinie.
7. 7. Agencement de circuits suivant la revendication 5, dans lequel le dispositif de commande (Vl, V2) est réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage (S2) en fonction du fait qu'un signal de connexion (Es) pour la connexion du dispositif de commutation de service (Si) est transmis au dispositif de commande.
8. 8. Agencement de circuits suivant la revendication 5, dans lequel le dispositif de commande (V1, V2) est réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage (S2) en fonction du fait qu'une tension source-grille maximale du dispositif de commutation de service (Si) est 35 présente.
9. 9. Agencement de circuits suivant la revendication 5, dans lequel le dispositif de commande (V1, V2) est réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de freinage (S2) en fonction du fait qu'une tension source-drain minimale est présente sur le dispositif de commutation de service (S1).
10. 10. Agencement de circuits suivant l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la commande de la modification de l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de service (Si) comprend le verrouillage du dispositif de commutation de service en fonction d'au moins une condition.
11. 11. Agencement de circuits suivant la revendication 10, dans lequel le dispositif de commande (V1, V2) est réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service (Si) en fonction du fait qu'un courant passant par le dispositif de commutation de freinage (S2) dépasse par le haut une valeur minimale prédéfinie.
12. 12. Agencement de circuits suivant la revendication 10, dans lequel le dispositif de commande (V1, V2) est réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service (Si) en fonction du fait qu'un signal de freinage (Eb) pour la connexion du dispositif de commutation de freinage (S2) est transmis au dispositif de commande.
13. 13. Agencement de circuits suivant la revendication 10, dans lequel le dispositif de commande (V1, V2) est réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service (Si) en fonction du fait qu'une tension source-grille maximale du dispositif de commutation de freinage (S2) est présente.35
14. 14. Agencement de circuits suivant la revendication 10, dans lequel le dispositif de commande (V1, V2) est réalisé pour verrouiller le dispositif de commutation de service (Si) en fonction du fait qu'une tension source-drain minimale est présente sur le dispositif de commutation de freinage (S2).
15. 15. Agencement de circuits suivant la revendication 2, dans lequel une première diode (Dl) est montée en parallèle du dispositif de commutation de service (Sl), et la première diode sert de diode de marche à vide lors de la déconnexion du dispositif de commutation de freinage (S2).
16. 16. Agencement de circuits suivant la revendication 15, dans lequel la première diode (Dl) est contenue de façon inhérente dans le dispositif de commutation de service (Sl) ou est prévue en tant que composant séparé.
17. 17. Agencement de circuits suivant la revendication 1, dans lequel le dispositif de commutation de freinage (S2) sert d'un dispositif de marche à vide pour le dispositif de commutation de service (S1).
18. 18. Agencement de circuits suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel le moteur à courant continu (M) est un moteur à balais à courant continu et l'unité de commande (S) commande le moteur à courant continu (M) de façon synchronisée.
19. 19. Agencement de circuits suivant l'une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de commande présente un premier dispositif de verrouillage (V1), qui est prévu pour le verrouillage du dispositif de commutation de service, et un second dispositif deverrouillage (V2), qui est prévu pour le verrouillage du dispositif de commutation de freinage.
20. 20. Agencement de circuits suivant la revendication 19, dans lequel le premier dispositif de verrouillage (V1) est prévu pour déterminer l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de freinage (S2) à partir d'un courant détecté passant par le dispositif de commutation de freinage et d'une tension s'appliquant sur ce dernier, ainsi que d'autres paramètres, et pour la réalisation du verrouillage du dispositif de commutation de service (Sl) suivant l'état de fonctionnement défini du dispositif de commutation de freinage, et le second dispositif de verrouillage (V2) est prévu pour déterminer l'état de fonctionnement du dispositif de commutation de service (Si) à partir d'un courant détecté passant par le dispositif de commutation de service et d'une tension s'appliquant sur ce dernier, ainsi que d'autres paramètres, pour la réalisation du verrouillage du dispositif de commutation de freinage (S2) suivant l'état de fonctionnement défini du dispositif de commutation de service.
21. 21. Agencement de circuits suivant la revendication 1, comprenant par ailleurs un dispositif de marche à vide (D2), qui est disposé séparément du dispositif de commutation de freinage (S2).