FR2960716A1

FR2960716A1 - Procede et dispositif de mise en fonctionnement d'une machine electrique

Info

Publication number: FR2960716A1
Application number: FR1054212A
Authority: FR
Inventors: Rainer Nase
Original assignee: HKR Climatec GmbH
Current assignee: HKR Seuffer Automotive GmbH and Co KG
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2010-05-31
Publication date: 2011-12-02

Abstract

Ce procédé pour mettre en fonctionnement une machine électrique (12) ayant des enroulements de stator (14, 16, 18) et un rotor (20), comprend les étapes : a) appliquer une tension alternative à au moins un enroulement (14, 16, 18), avec plusieurs impulsions de tension, b) acquérir des valeurs d'intensité instantanée (40) d'un signal de courant, lequel représente la variation temporelle d'un courant qui s'écoule dans au moins un enroulement (14, 16, 18) en réaction à la tension (UAB, UBC, UCA) appliquée, c) exploiter les valeurs d'intensité instantanée (40) en déterminant une première et une deuxième valeurs de paramètres caractéristiques d'une caractéristique de variation du courant en fonction des valeurs d'intensité instantanée (40), ladite caractéristique de variation du courant caractérisant le profil temporel du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator (14, 16, 18), d) déterminer une valeur de l'angle de rotor (52) en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques.

Description

Procédé et dispositif de mise en fonctionnement d'une machine électrique

La présente invention concerne un procédé et un dispositif de mise 5 en fonctionnement d'une machine électrique qui présente une pluralité d'enroulements de stator et un rotor. Par machine électrique, on entend un moteur électrique au moyen duquel de l'énergie électrique est convertie en énergie mécanique, ou un générateur électrique au moyen duquel de l'énergie mécanique est convertie 10 en énergie électrique. En l'occurrence, l'énergie mécanique se présente de préférence sous la forme d'une énergie de rotation. En règle générale, une machine électrique peut fonctionner aussi bien comme un moteur que comme un générateur. Par conséquent, ce qui est dit ci-après en se référant à des moteurs électriques n'a aucun effet limitatif et vaut également mutatis mutandis 15 pour des générateurs électriques. Dans le cas des moteurs électriques, on distingue selon leur type d'alimentation en courant électrique des moteurs à courant continu et des moteurs à courant alternatif. Dans un mode de réalisation, un moteur à courant continu présente un rotor qui comporte un certain nombre d'enroulements. Le 20 rotor est disposé de manière à pouvoir tourner dans un champ magnétique généré par un stator. Le stator peut être réalisé sous la forme d'un aimant permanent. Toutefois, le moteur à courant continu peut aussi être excité électriquement. Les enroulements du rotor sont reliés par le biais d'un collecteur à une source de tension. Le collecteur a pour rôle de faire varier le 25 flux de courant dans les enroulements du rotor en fonction de l'orientation du rotor par rapport au champ magnétique de telle façon que le rotor n'adopte pas une position stable mais au contraire décrit en permanence un mouvement de rotation. Les moteurs à courant continu à collecteur mécanique présentent 30 entre autres l'inconvénient de produire des étincelles en fonctionnement. Ces étincelles, également appelées crachements aux balais, génèrent des parasites à haute fréquence qui sont injectés dans le réseau de lignes. Lors du fonctionnement d'un moteur à courant continu dit sans balais, ce problème ne se pose pas. Il s'agit en l'occurrence d'un moteur à courant continu qui ne 35 possède pas de collecteur mécanique. Au lieu de cela, ce moteur à courant continu est commuté électroniquement. Le rotor est réalisé sous la forme d'un aimant permanent et le stator se compose de plusieurs bobines magnétiques, la plupart du temps trois, ce que l'on appelle les enroulements de stator. La commutation est assurée par un circuit mutateur constitué d'éléments de commande à semi-conducteurs, par exemple des transistors de commutation.

Néanmoins, les moteurs à courant continu sans balais présentent le problème suivant : lorsqu'il n'est pas parcouru par un courant, le rotor présente une orientation quelconque et donc un angle de rotor quelconque. Pour lancer de manière optimale un moteur à courant continu sans balais de l'arrêt à une vitesse de rotation définie, il faudrait connaître la valeur de l'angle de rotor à l'arrêt. Ce problème se pose avec tous les moteurs électriques à commutation électronique, c'est-à-dire également avec un moteur synchrone à excitation permanente et avec un moteur à réluctance. L'angle de rotor peut être déterminé par exemple par des capteurs de position incorporés dans le moteur électrique, par exemple des capteurs à effet Hall. Toutefois, l'utilisation de ce genre de capteurs entraîne un surcoût élevé. D'autres inconvénients sont une plus grande complexité du câblage et un risque de défaillance accrue à cause des composants ajoutés. Il est donc souhaitable de pouvoir déterminer l'angle de rotor sans capteurs. En ce sens, "sans capteurs" signifie qu'on n'a besoin d'aucun composant autre que ceux qui sont nécessaires au fonctionnement d'un moteur électrique à commutation électronique et donc déjà présents. On connaît d'après le brevet DE 10 2006 043 683 Al un procédé pour faire fonctionner sans capteurs un moteur électrique à commutation électronique pendant sa phase d'accélération. Dans ce procédé, on applique à ses enroulements de stator des impulsions de tension d'essai selon un schéma prédéterminé. Les impulsions de tension d'essai génèrent des impulsions de courant qui sont détectées dans un circuit intermédiaire à l'aide de capteurs de courant. Les impulsions de courant sont exploitées pour déterminer l'angle de rotor. Pour cela, on détermine le temps de montée nécessaire à l'impulsion de courant pour atteindre une valeur de référence en partant d'une valeur nulle du courant. On détermine alors l'angle de rotor en fonction du temps de montée. En complément, on peut aussi exploiter un temps de retombée déterminé de manière analogue. En variante, le brevet propose en outre de déterminer et exploiter une variation de flux au lieu des durées. Les impulsions de tension d'essai ne sont pas des tensions alternatives.

La présente invention a pour objet de proposer un autre procédé et un autre dispositif d'exploitation d'une machine électrique qui présente une pluralité d'enroulements de stator et un rotor, dans lequel l'angle de rotor peut être déterminé de manière simple, rapide, univoque et donc fiable et en même temps de manière économique, c'est-à-dire sans qu'il soit nécessaire de prévoir des capteurs supplémentaires pour cela. Cet objet est réalisé par un procédé, du type mentionné en préambule, pour mettre en fonctionnement une machine électrique qui présente une pluralité d'enroulements de stator et un rotor, comprenant les étapes suivantes : a) appliquer une tension alternative à l'un au moins des enroulements de stator, ladite tension alternative présentant une pluralité d'impulsions de tension, b) acquérir des valeurs d'intensité instantanée d'un signal de courant, ledit signal de courant représentant la variation en fonction du temps d'un courant qui s'écoule dans l'un au moins des enroulements de stator en réaction à la tension appliquée, c) exploiter les valeurs d'intensité instantanée en déterminant pour cela une première valeur de paramètre caractéristique et une deuxième valeur de paramètre caractéristique d'une caractéristique de variation du courant en fonction des valeurs d'intensité instantanée, ladite caractéristique de variation du courant caractérisant le profil temporel du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator, et d) déterminer une valeur de l'angle de rotor en fonction des deux 25 valeurs de paramètres caractéristiques. Cet objet est également réalisé par un dispositif du type mentionné en préambule, pour mettre en fonctionnement une machine électrique qui présente une pluralité d'enroulements de stator et un rotor, avec des premiers modules pour appliquer une tension alternative à l'un au moins des 30 enroulements de stator, ladite tension alternative présentant une pluralité d'impulsions de tension, des deuxièmes modules pour acquérir des valeurs d'intensité instantanée d'un signal de courant, ledit signal de courant représentant la variation en fonction du temps d'un courant qui s'écoule dans l'un au moins des enroulements de stator en réaction à la tension appliquée, 35 des troisièmes modules pour exploiter les valeurs d'intensité instantanée, en déterminant pour cela une première valeur de paramètre caractéristique et une deuxième valeur de paramètre caractéristique d'une caractéristique de variation du courant en fonction des valeurs d'intensité instantanée, ladite caractéristique de variation du courant caractérisant le profil temporel du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator, et des quatrièmes modules pour déterminer une valeur de l'angle de rotor en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques. Il s'est avéré que le nouveau procédé et le nouveau dispositif permettent de déterminer simplement, en peu de temps et sans grande dépense, l'angle de rotor de manière univoque comme un angle compris entre 0° et 360°. Une tension appliquée à un enroulement de stator génère un courant qui s'écoule dans cet enroulement de stator. Dans le cas le plus simple, on peut donc considérer le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator auquel la tension alternative est appliquée. Toutefois, on peut également considérer un courant qui s'écoule dans un des autres enroulements de stator. En effet, une tension appliquée à un enroulement de stator génère une tension induite dans chacun des autres enroulements de stator du moteur. En prenant au niveau de l'un de ces enroulements de stator des dispositions correspondantes qui permettent un flux de courant, on peut aussi considérer un flux de courant généré par une tension induite. Toutefois, étant donné que le premier mode de réalisation cité est celui où la complexité technique et le coût des circuits sont moindres, il est admis dans les réflexions ci-après que le courant est celui qui s'écoule dans l'enroulement de stator auquel la tension est appliquée.

Une tension alternative appliquée à un enroulement de stator génère un courant qui s'écoule dans cet enroulement de stator et dont la variation en fonction du temps présente une allure croissante et décroissante. En choisissant adéquatement la tension alternative, il est également possible de faire alterner le courant. Un courant qui s'écoule dans un enroulement de stator génère une force qui agit sur le rotor. Lorsque cette force agit pendant une durée prolongée sur le rotor, une impulsion est transmise à ce dernier. Ceci entraîne une injection d'énergie dans le rotor, laquelle peut permettre finalement au rotor d'effectuer un mouvement minimal. Ce mouvement crée une force électromotrice qui se superpose à la tension appliquée. En cas d'alternance du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator, ceci génère une force alternative agissant sur le rotor qui conduit à un effet correspondant sur le mouvement du rotor et donc sur la force électromotrice. Globalement, la tension appliquée augmente ou baisse de manière alternée sous l'action de la force électromotrice. Ceci influe à son tour sur le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator et donc sur son profil temporel. Cette influence peut alors être déterminée au moyen d'une caractéristique de variation du courant qui caractérise le profil temporel du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator. C'est précisément ce qu'utilisent le nouveau procédé et le nouveau dispositif pour déterminer la valeur de l'angle de rotor. Du fait que l'on peut se dispenser pour cela d'utiliser des capteurs supplémentaires, ceci constitue une possibilité très économique pour déterminer la valeur de l'angle de rotor. L'objet précité peut être atteint ainsi. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, le procédé présente en outre l'étape suivante : e) tenir compte de la valeur de l'angle de rotor lors de la mise en 15 fonctionnement de la machine électrique. De manière correspondante, le dispositif présente avantageusement des cinquièmes modules pour tenir compte de la valeur de l'angle de rotor pour faire fonctionner la machine électrique. Avantageusement, l'angle de rotor est pris en compte pour faire 20 fonctionner la machine électrique de telle façon que la tension appliquée à l'enroulement de stator est modifiée ou une tension est appliquée en plus à un autre enroulement de stator afin de faire varier globalement le champ magnétique généré de façon que le champ magnétique et l'orientation du rotor concordent. 25 Avantageusement, on considère en tant que machine électrique un moteur à courant continu sans balais qui présente un rotor réalisé sous la forme d'un aimant permanent. L'angle de rotor décrit alors l'angle de déviation que présente l'un des deux pôles par rapport à un axe ou à une direction définie dans l'espace, par exemple l'angle de déviation du pôle nord par rapport 30 à la verticale. Ceci n'a aucun effet limitatif : on peut aussi prendre en considération le pôle sud ou l'horizontale. L'angle de rotor peut être vu comme la combinaison de deux grandeurs. D'une part la position du rotor, c'est-à-dire la position du rotor en tant que tel, sans tenir compte de sa polarité. La position du rotor peut prendre une valeur comprise entre 0° et 180°. Et d'autre part la 35 polarité du rotor, c'est-à-dire par exemple l'orientation du pôle nord du rotor. Lorsqu'on considère la polarité du rotor, on sait si l'angle défini par la position du rotor correspond à l'angle qui se situe dans l'intervalle de 0° à 180° ou bien à l'angle qui est déphasé de 180° et qui se situe donc dans l'intervalle de 180° à 360°. Dans un mode de réalisation de l'invention, la tension alternative 5 présente une variation de forme rectangulaire. Il s'agit là d'une tension alternative simple à générer. De plus, la tension alternative rectangulaire donne des états clairement définis de la machine électrique. Ainsi, par exemple, un courant de forme triangulaire s'écoule dans l'enroulement de stator. Ce courant peut être exploité de manière 10 simple et la valeur de l'angle de rotor peut donc être déterminée de manière fiable. Une tension alternative au sens du nouveau procédé et du nouveau dispositif présente en alternance des périodes avec des valeurs instantanées positives et des périodes avec des valeurs instantanées négatives, comme c'est le cas par exemple pour une tension sinusoïdale sans composante 15 continue. En variante, la tension alternative peut aussi avoir une allure rectangulaire, triangulaire ou en dents de scie. Lorsque la tension alternative présente des impulsions constituées de segments d'impulsions individuels, les segments d'impulsions individuels doivent présenter en alternance un signe différent. Il s'agit avantageusement d'une tension alternative ayant un taux 20 d'impulsions de 50%. En dehors du moment où elle change de signe, une tension alternative au sens du nouveau procédé et du nouveau dispositif ne doit pas présenter de périodes d'une durée notable pendant lesquelles la valeur de la tension est nulle. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'enroulement de 25 stator dans lequel le courant s'écoule est l'enroulement de stator auquel la tension alternative est appliquée. Comme on l'a déjà dit, la complexité technique et le coût des circuits de détection du courant sont les plus faibles lorsque le courant détecté est celui qui s'écoule dans l'enroulement de stator auquel la tension alternative 30 est appliquée. Par conséquent, il est particulièrement judicieux de détecter ce courant. Le coût est ainsi minimisé. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la machine électrique présente trois enroulements de stator et la tension alternative est appliquée à deux enroulements de stator en même temps. 35 L'avantage de cette mesure est que le courant triangulaire qui s'écoule dans l'enroulement de stator est très robuste aux perturbations externes et que la valeur de l'angle de rotor peut donc être déterminée de manière très fiable. Avantageusement, on détecte le courant qui s'écoule dans les deux enroulements de stator. La référence à trois enroulements de stator ci-dessus n'a aucun effet limitatif. Il va de soi que le nouveau procédé est applicable à des moteurs ayant un nombre quelconque d'enroulements de stator. En outre, dans le cas de moteurs présentant plus de trois enroulements de stator, il est envisageable d'appliquer la tension alternative à plus de deux enroulements de stator en même temps. Les trois enroulements de stator peuvent être câblés en étoile ou en triangle. Dans le principe, ces deux modes de câblage peuvent être permutés en effectuant les transformations correspondantes. On choisit avantageusement le câblage en étoile car il permet d'appliquer une tension de manière ciblée à deux enroulements de stator sans appliquer en même temps cette tension également au troisième enroulement de stator. Avec un câblage en étoile, ceci permet de simplifier l'acquisition des valeurs d'intensité instantanée nécessaires. En outre, les enroulements de stator utilisés dans le cas du câblage en étoile sont plus simples à réaliser que ceux utilisés dans un câblage en triangle. Avec le nouveau procédé, la valeur de l'angle de rotor peut être déterminée sans qu'il soit nécessaire pour cela de mesurer le potentiel du neutre. D'autre part, il n'est pas nécessaire non plus d'appliquer un potentiel au point neutre. Globalement, le nouveau procédé est moins compliqué. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la caractéristique de variation du courant est une amplitude. Outre la signification qui est la sienne en rapport avec des signaux répétitifs dans le temps ou périodiques, le terme d'amplitude a aussi le sens d'une valeur maximale, en particulier d'une valeur maximale locale. Comme on l'a déjà dit, l'application d'une tension alternative à un enroulement de stator génère un courant qui s'écoule avec un profil temporel caractéristique dans cet enroulement de stator. Dans le cas d'une tension alternative spécialement conçue, qui sera décrite plus loin, il s'écoule dans l'enroulement de stator un courant alternatif ayant par exemple une allure triangulaire. Or il s'avère que les triangles alternatifs ne sont pas identiques. Ils n'ont pas tous la même hauteur. Le courant triangulaire se compose de triangles ayant deux hauteurs différentes. En outre, des études ont montré que les deux hauteurs de triangles dépendent de l'angle de rotor. Ceci veut dire que cette variation en fonction du temps ou ce profil temporel spécial cache une information qui caractérise l'angle de rotor. Il s'ensuit que la valeur de l'angle de rotor peut être déterminée en utilisant une caractéristique de variation du courant qui caractérise le profil temporel du courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator. La forme de l'allure du courant dépend aussi jusqu'à un certain point de la qualité du dispositif de mesure. Un dispositif de mesure de qualité particulièrement élevée permet de déterminer une allure en dents de scie du courant. Compte tenu des circonstances exposées ci-dessus, on utilise avec avantage l'amplitude en tant que caractéristique de variation du courant. Ainsi, on détermine à l'étape c) une première valeur d'amplitude et une deuxième valeur d'amplitude en fonction des valeurs d'intensité instantanée. En termes de technique des circuits, ceci peut se faire par exemple au moyen de ce que l'on appelle un mesureur de valeurs de crête. En termes de programmes, ceci peut se faire au moyen de comparaisons. Pour cela, on enregistre par exemple les valeurs d'intensité instantanée détectées successivement dans le temps, en commençant par la première valeur d'intensité instantanée, dans une mémoire et on les remplace par une valeur d'intensité instantanée suivante dans le temps tant que la valeur d'intensité instantanée suivante est supérieure à la valeur d'intensité instantanée mémorisée. La valeur d'intensité instantanée enregistrée en dernier est alors la valeur d'amplitude recherchée. Pour deux périodes définies, il est possible de déterminer deux valeurs d'amplitude. En variante, on peut aussi utiliser une aire de surface en tant que caractéristique de variation du courant. L'aire de surface représente la superficie respective des triangles qui forment l'allure triangulaire du courant.

Ainsi, on détermine à l'étape c) une première et une deuxième valeur de surface de triangle en fonction des valeurs d'intensité instantanée. L'aire de surface peut être déterminée par exemple par sommation. Dans une autre variante, on peut utiliser une pente en tant que caractéristique de variation du courant. En particulier, pour les triangles dont les valeurs d'intensité instantanée sont positives, on détermine des valeurs de pente pour les branches de pente négative. Ainsi, on détermine à l'étape c) une première et une deuxième valeur de pente en fonction des valeurs d'intensité instantanée. Les valeurs de pente peuvent par exemple être déterminées sous la forme de quotients différentiels.

Ce qui a été dit ci-dessus se base sur le constat suivant : la pente du signal de courant est une mesure de l'inductance des enroulements de stator. Par conséquent, dans des périodes définies, différents angles de rotor donnent différents maxima du signal de courant. En ce qui concerne la caractéristique de variation du courant, l'avantage de l'exploitation d'une aire de surface plutôt que d'une pente est que l'aire de surface est relativement moins bruitée. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on détermine à l'étape c) une valeur d'écart qui représente un écart existant entre la première valeur de paramètre caractéristique et la deuxième valeur de paramètre caractéristique et, à l'étape d), on détermine la valeur de l'angle de rotor en fonction de cette valeur d'écart. Comme on l'a déjà dit, l'écart entre la première valeur de paramètre caractéristique et la deuxième valeur de paramètre caractéristique est une mesure de l'angle de rotor. Par conséquent, il est judicieux de déterminer une valeur d'écart en fonction de ces deux valeurs de paramètres caractéristiques.

La valeur d'écart peut par exemple être déterminée par différenciation ou par formation de quotient. Lorsqu'il est possible de déterminer les deux valeurs de paramètres caractéristiques avec une qualité correspondante élevée, la valeur d'écart fournit une information quantitative et la valeur de l'angle de rotor peut être déterminée en se servant uniquement de la valeur d'écart. En l'occurrence, une valeur comprise entre 0° et 360° peut être déterminée pour la valeur de l'angle de rotor en fonction de la valeur d'écart. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on effectue les étapes a) à c) d'abord pour un premier enroulement de stator, le signal de courant représentant la variation en fonction du temps d'un premier courant qui s'écoule dans le premier enroulement de stator, une première valeur d'écart étant déterminée en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques déterminées pour ce premier courant, puis on effectue à nouveau les étapes a) à c) pour un deuxième enroulement de stator, le signal de courant représentant la variation en fonction du temps d'un deuxième courant qui s'écoule dans le deuxième enroulement de stator, une deuxième valeur d'écart étant déterminée en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques déterminées pour ce deuxième courant, et, à l'étape d), on détermine la valeur de l'angle de rotor en fonction des deux valeurs d'écart. Dans ce cas, la valeur d'écart doit avoir un caractère quantitatif, c'est-à-dire que la valeur de l'angle de rotor peut être déterminée de manière univoque rien qu'en fonction de la valeur d'écart. En principe, on n'a pas besoin de valeur d'une autre grandeur. Ceci permet une structure simple et une détermination rapide. La prise en compte de deux valeurs d'écart déterminées indépendamment l'une de l'autre accroît la précision et la fiabilité de la détermination de la valeur de l'angle de rotor. Les étapes a) à c) sont avantageusement mises en oeuvre à la suite les unes des autres dans le temps pour chacun des enroulements de stator et, ce faisant, une valeur d'écart est déterminée à chaque fois. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on détermine en plus à l'étape c) une valeur de surface de courant en fonction des valeurs d'intensité instantanée, ladite valeur de surface de courant caractérisant une intégrale sur le temps formée pour le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator, et, à l'étape d), on détermine en plus la valeur de l'angle de rotor en fonction de la valeur de surface de courant. L'avantage de cette façon de faire est que la valeur de l'angle de rotor peut être déterminée de manière plus fiable en utilisant une deuxième valeur. Notamment lorsque les deux valeurs de paramètres caractéristiques et donc la valeur d'écart ne peuvent pas être déterminées avec la qualité voulue, la prise en compte de la valeur de surface de courant permet une détermination fiable de la valeur de l'angle de rotor. Lorsque la valeur de surface de courant est disponible, on peut suivre en principe la règle suivante : il suffit de déterminer les deux valeurs de paramètres caractéristiques et donc la valeur d'écart uniquement avec le degré de qualité nécessaire pour pouvoir obtenir à partir de la valeur d'écart une information qualitative concernant l'angle de rotor. Dans ce cas, la valeur d'écart représente la polarité du rotor.

Elle permet de savoir par exemple si le pôle nord du rotor adopte un angle qui se situe dans l'intervalle de 0° à 180° ou dans l'intervalle de 180° à 360°. L'appartenance à l'un de ces deux intervalles peut être définie par exemple d'après le signe de la valeur d'écart. En même temps, la valeur de surface de courant représente la position du rotor, c'est-à-dire elle indique quel angle le rotor adopte par rapport à une direction de référence dans l'intervalle de 0° à 180°. La combinaison de la valeur d'écart et de la valeur de surface de courant permet alors de déterminer l'angle de rotor de manière univoque. Dans l'ensemble, la complexité technique des circuits peut être réduite car les deux valeurs de paramètres caractéristiques et donc également la valeur d'écart n'ont pas besoin d'avoir une qualité élevée, ce qui est indispensable si on veut obtenir une information quantitative à partir de la seule valeur d'écart.

Si l'on utilise en outre une aire de surface comme caractéristique de variation du courant, ceci permet de simplifier encore plus la détermination de la valeur de l'angle de rotor. Dans ce cas, la valeur d'écart de même que la valeur de surface de courant peut être déterminée en utilisant le même mécanisme de calcul, en l'occurrence la détermination d'une aire de surface. Lors de la détermination de la valeur de surface de courant, on élimine avantageusement auparavant une composante continue présente dans la variation du courant en fonction du temps. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, on compare à l'étape d) la valeur d'écart à un certain nombre de valeurs comparatives d'écarts et/ou la valeur de surface de courant à un certain nombre de valeurs comparatives d'aires de surface. Déterminer la valeur de l'angle de rotor sur la base de comparaisons offre plusieurs avantages. C'est une procédure simple à mettre en oeuvre et de surcroît rapide et fiable. Les valeurs comparatives nécessaires peuvent être déterminées par exemple à l'aide de mesures d'essai effectuées au préalable. Pour cela, on règle le rotor à différents angles de rotor successifs situés dans l'intervalle de 0° à 360°. Pour chacun des angles de rotor réglés, on applique alors une tension alternative à l'un des enroulements de stator et on détecte et on exploite les valeurs d'intensité instantanée. Les valeurs d'écart et de surface de courant respectivement déterminées sont mémorisées ensemble avec la valeur de l'angle de rotor sous la forme d'un N-uplet, par exemple dans une EEPROM. Les mesures d'essai sont effectuées pour tous les enroulements de stator. En variante, les valeurs comparatives peuvent aussi être obtenues en utilisant un modèle mathématique permettant de calculer les valeurs d'écart et les valeurs de surface de courant pour différentes valeurs de l'angle de rotor. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la tension alternative présente une valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro.

L'avantage de ceci est que le rotor n'effectue que des mouvements minimaux autour de sa position de repos. Les mouvements de rotation significatifs sont évités. De plus, le courant qui s'écoule en réaction à la tension alternative appliquée est ainsi maintenu à une faible valeur. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la tension alternative présente au moins deux impulsions de tension, une première impulsion de tension avec une première durée d'impulsion et une deuxième impulsion de tension avec une deuxième durée d'impulsion, la première valeur de paramètre caractéristique caractérisant le profil temporel du courant pendant la première durée d'impulsion et la deuxième valeur de paramètre caractéristique caractérisant le profil temporel du courant pendant la deuxième durée d'impulsion. L'avantage de ceci est que la tension alternative est telle que le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator présente une durée de période complète et donc une variation en fonction du temps telle que celle qui est nécessaire pour déterminer la valeur d'écart. On peut donc exploiter aussi bien les valeurs d'intensité instantanée d'un triangle de la première hauteur que les valeurs d'intensité instantanée d'un triangle de la deuxième hauteur et déterminer par exemple la première et la deuxième valeur d'amplitude. Dans une autre façon de voir les choses, qui se base sur la durée de période du courant qui s'écoule dans l'enroulement de courant, on détermine la première valeur de paramètre caractéristique pour une première partie de la durée de période et la deuxième valeur de paramètre caractéristique pour une deuxième partie de la durée de période. Ceci garantit ici aussi que les deux valeurs de paramètres caractéristiques peuvent être déterminées. La première valeur de paramètre caractéristique est avantageusement déterminée pour une première partie d'impulsion de courant et la deuxième valeur de paramètre caractéristique pour une deuxième partie d'impulsion de courant, de manière particulièrement avantageuse pour le premier triangle contenu dans ces parties d'impulsion de courant. Il en va de même lorsque la tension alternative présente plus de deux impulsions de tension et donc lorsque le courant qui s'écoule dans l'enroulement de courant présente plus d'une impulsion de courant. Dans ce cas, il est possible d'exploiter de manière correspondante les valeurs d'intensité instantanée pour une impulsion de courant donnée. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, chacune des impulsions de tension présente trois segments d'impulsions de forme rectangulaire, avec un premier segment d'impulsion et un troisième segment d'impulsion qui présentent chacun une première valeur d'impulsion sensiblement identique et une première durée de segment sensiblement identique et un deuxième segment d'impulsion qui présente une deuxième valeur d'impulsion et une deuxième durée de segment, les deux valeurs d'impulsions et les deux durées de segments étant choisies telles que l'impulsion de tension présente une valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro. Il s'est avéré que c'est cette forme de l'impulsion de tension qui fait apparaître le plus nettement le profil temporel caractéristique du courant triangulaire. De manière avantageuse, la première valeur d'impulsion est positive et la deuxième valeur d'impulsion négative. Il est en outre avantageux que la deuxième durée de segment soit supérieure à la première durée de segment. Une deuxième durée de segment plus longue permet de détecter des valeurs d'intensité instantanée moins faussées par le bruit. C'est la valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro qui détermine l'allure triangulaire du courant. Lorsque la première durée de segment est moitié moins longue que la deuxième durée de segment, ceci donne une allure alternative du courant. Le nouveau procédé permet de déterminer une valeur de l'angle de rotor aussi bien lorsque le rotor est immobile par rapport au stator que lorsque le rotor effectue un mouvement de rotation à faible vitesse. Comme on l'a déjà dit, on détecte avantageusement le courant qui s'écoule dans les deux enroulements de stator auxquels la tension alternative est appliquée. Il est également imaginable de détecter pour chaque enroulement de stator le courant qui s'écoule dans chacun d'eux.

Habituellement, la somme de ces trois courants est nulle. Lorsque les trois courants sont tous détectés, ceci permet par exemple de déceler des défauts de fonctionnement. Avantageusement, la tension alternative présente un nombre défini d'impulsions de tension. Cette tension a le caractère d'un signal de test limité 25 dans le temps. L'avantage de ceci est que d'une part on dispose d'un nombre de valeurs d'intensité instantanée suffisamment grand mais que d'autre part le volume de calcul nécessaire à leur exploitation reste dans certaines limites. La valeur de surface de courant peut être déterminée de manière fiable. En outre, 30 il est possible de déterminer la valeur d'écart par moyennage. Pour cela, on détermine les valeurs d'écart pour plusieurs paires d'impulsions de courant et ensuite on forme une moyenne à partir de ces valeurs. D'autre part, cette procédure permet d'utiliser lors de l'exploitation des valeurs d'intensité instantanée des mesures adaptées à cette situation et donc optimisées, ce qui 35 permet de déterminer la valeur de l'angle de rotor de manière particulièrement fiable. On a pu établir qu'une tension alternative comportant 16 impulsions de tension permet d'obtenir des résultats particulièrement bons. En variante, la tension alternative peut aussi être une tension de service de la machine électrique qui est appliquée à l'enroulement de stator 5 selon une séquence définie dans le temps. La référence dans ce qui a été dit ci-dessus à un moteur à courant continu sans balais n'a aucun effet limitatif. Le nouveau procédé et le nouveau dispositif peuvent être utilisés dans un moteur électrique à commutation électronique de configuration quelconque, y compris dans un moteur 10 synchrone à excitation permanente ou dans un moteur à réluctance. On peut de même envisager de les utiliser pour un générateur électrique. Mutatis mutandis, les considérations de l'exemple de réalisation peuvent aussi être extrapolées à une machine électrique configurée en générateur. Par ailleurs, cet objet est également réalisé par un programme 15 informatique comprenant des moyens de code de programme pour réaliser un procédé tel que précédemment exposé lorsque le programme informatique est exécuté sur un ordinateur. Il va de soi que les caractéristiques mentionnées ci-dessus et celles qui vont être explicitées ci-après peuvent être utilisées non seulement 20 dans la combinaison respective indiquée mais aussi dans d'autres combinaisons ou isolément, et ce sans sortir du cadre de la présente invention. Des exemples de réalisation de l'invention sont illustrés sur le dessin et expliquées plus en détail dans la description ci-après. Sur le dessin : La figure 1 est une représentation schématique d'un exemple de 25 réalisation du nouveau dispositif en liaison avec une machine électrique à faire fonctionner ; La figure 2 est une représentation schématique des enroulements de stator contenus dans une machine à commutation électronique ; La figure 3 est un graphique de variation en fonction du temps 30 d'une source de tension prévue pour alimenter la machine électrique ; La figure 4 est un graphique de variation en fonction du temps de tensions appliquées à différentes paires d'enroulements de stator ; La figure 5 est un graphique de variation en fonction du temps de tensions induites dans différentes enroulements de stator ; 35 La figure 6 est un graphique de variation en fonction du temps de courants qui s'écoulent dans les enroulements de stator ; La figure 7 est un graphique de variation en fonction du temps d'une tension alternative appliquée à une paire d'enroulements de stator dans un premier mode de réalisation ; La figure 8 est un graphique de variation en fonction du temps d'un courant qui, dans une première position du rotor, s'écoule dans la paire d'enroulements de stator à laquelle la tension alternative est appliquée ; La figure 9 est un graphique de variation en fonction du temps d'un courant qui, dans une deuxième position du rotor, s'écoule dans la paire d'enroulements de stator ; La figure 10 est un graphique de variation en fonction du temps d'une tension alternative qui est appliquée à une paire d'enroulements de stator dans un deuxième mode de réalisation ; La figure 11 est un graphique de variation en fonction du temps d'un courant qui à un premier angle de rotor s'écoule dans la paire d'enroulements de stator à laquelle la tension alternative est appliquée ; La figure 12 est un graphique de variation en fonction du temps d'un courant qui à un deuxième angle de rotor s'écoule dans la paire d'enroulements de stator ; La figure 13 est un diagramme montrant des allures de courbes en 20 fonction de l'angle de rotor ; et La figure 14 est un organigramme simplifié expliquant le nouveau procédé. La figure 1 illustre un exemple de réalisation du nouveau dispositif désigné dans son ensemble par le numéro de repère 10. 25 Le dispositif 10 sert à faire fonctionner une machine électrique 12. La machine électrique 12 est un moteur électrique à commutation électronique ou prévu pour la commutation électronique, avantageusement un moteur à courant continu sans balais (BLDC - de l'anglais « brushless DC motor »). La machine électrique 12 présente trois enroulements de stator, à savoir un 30 enroulement de stator A désigné par le numéro de repère 14, un enroulement de stator B désigné par le numéro de repère 16, et un enroulement de stator C désigné par le numéro de repère 18. La machine électrique 12 présente en outre un rotor 20. Le rotor 20 est réalisé sous la forme d'un aimant permanent qui présente un pôle nord et un pôle sud, le pôle nord étant repéré par une 35 pointe de flèche 22. Le rotor 20 est supporté de manière à pouvoir tourner autour d'un axe 24 qui sort du plan du dessin. Suite au mouvement de rotation, le rotor 20 présente un angle de rotor cp qui peut prendre une valeur comprise entre 0° et 360°. Dans le cadre du présent exemple de réalisation, l'angle de rotor cp est défini comme l'angle que le pôle nord du rotor 20 fait par rapport à la verticale. Ceci n'a aucun effet limitatif. Par exemple, l'angle de rotor cp peut aussi être défini par rapport au pôle sud du rotor 20 ou par rapport à l'horizontale. Pour déterminer l'angle de rotor cp, il est nécessaire de connaître la polarité du rotor. Dans le présent exemple de réalisation, celle-ci est définie par l'orientation du pôle nord. À défaut de connaître la polarité du rotor, seule la position du rotor être déterminée peut. Autrement dit : à défaut de connaître la polarité du rotor, l'angle de rotor cp peut être déterminé non pas de manière univoque mais seulement de manière équivoque. Le dispositif 10 permet de déterminer l'angle de rotor cp de manière univoque et ce indépendamment du fait que le rotor 20 soit immobile par rapport aux enroulements de stator 12, 16, 18 ou qu'il tourne par rapport à ceux-ci. Le dispositif 10 présente un module de commande 26 qui excite un module de commutation 28. Le module de commutation 28 se compose par exemple de trois demis ponts constitués chacun de deux transistors de commutation. Les transistors de commutation peuvent être par exemple des transistors bipolaires ou des transistors MOSFET. Par l'intermédiaire du module de commutation 28, une tension d'alimentation fournie par une source de tension 30 est appliqué aux enroulements de stator 14, 16, 18. Les enroulements de stator 14, 16, 18 sont reliés par les lignes 32, 34, 36 au module de commutation 28. Une excitation correspondante du module de commutation 28 permet d'appliquer une tension aussi bien positive que négative à chacun des enroulements de stator 14, 16, 18. Une tension appliquée à un enroulement de stator génère un flux de courant dans cet enroulement de stator. Lorsque, par exemple, par une excitation correspondante du module de commutation 28, la tension d'alimentation est appliquée à l'enroulement de stator A, il s'écoule dans cet enroulement de stator un courant provenant de la source de tension 30 par le biais de la ligne 32. De manière correspondante, l'enroulement de stator B reçoit un courant par le biais de la ligne 34 et l'enroulement de stator C un courant par le biais de la ligne 36.

Le dispositif 10 présente un module de détection 38 servant à détecter des valeurs d'intensité instantanée d'un signal de courant, par exemple le signal de courant qui représente le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator A et donc dans la ligne 32. Pour cela, le module de détection 38 comprend par exemple une résistance dite shunt, disposée dans la ligne 32. Le courant qui s'écoule dans la ligne 32 génère aux bornes de la résistance shunt une chute de tension proportionnelle au courant. Compte tenu de la relation linéaire entre la tension et le courant, cette chute de tension produit un signal de courant qui représente le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator A. Ce signal de courant se compose d'une suite temporelle de valeurs d'intensité instantanée 40 qui sont envoyées à la fois à un premier module d'évaluation 42 et à un deuxième module d'évaluation 44. La valeur de la résistance shunt est supposée connue ici. De manière correspondante, une résistance shunt est également disposée dans chacune des lignes 34, 36. Ainsi, le module de détection 38 permet aussi de détecter des valeurs d'intensité instantanée qui représentent le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator B ou le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator C. Il existe des variantes pour l'acquisition des valeurs d'intensité instantanée au moyen du module de détection 38. Les valeurs d'intensité instantanée peuvent aussi être déterminées à partir du courant qui s'écoule dans une des lignes d'alimentation qui relient la source de tension 30 au module de commutation 28. Étant donné que les états de commutation du module de commutation 28 sont connus, les valeurs d'intensité instantanée détectées pour l'une des deux lignes d'alimentation peuvent être affectées à l'enroulement de stator ou à la paire d'enroulements de stator auquel ou à laquelle la tension alternative est appliquée. Une seule résistance shunt est nécessaire dans ce cas. En variante, les valeurs d'intensité instantanée peuvent aussi être détectées au niveau des transistors de commutation du module de commutation 28. Dans ce cas, il est en outre possible de déceler la présence d'un courant de défaut suite à un court-circuit.

Dans le premier module d'évaluation 42, une première et une deuxième valeur de paramètre caractéristique d'une caractéristique de variation du courant sont déterminées en fonction des valeurs d'intensité instantanée 40, la caractéristique de variation du courant caractérisant le profil temporel d'un courant qui s'écoule dans un enroulement de stator. La caractéristique de variation du courant peut être une amplitude, par exemple, et les deux valeurs de paramètres caractéristiques peuvent donc être des valeurs d'amplitude. Le premier module d'évaluation 42 détermine une valeur d'écart 46 qui représente un écart existant entre la première valeur de paramètre caractéristique et la deuxième valeur de paramètre caractéristique. La valeur d'écart 46 est envoyée à un module de comparaison 48. La valeur d'écart 46 peut être par exemple une différence entre les deux valeurs de paramètres caractéristiques ou un quotient des deux valeurs de paramètres caractéristiques. La valeur de l'angle de rotor 52 est déterminée en fonction de la valeur d'écart 46 et donc en fonction de la première et de la deuxième valeur de paramètre caractéristique.

Le deuxième module d'évaluation 44 détermine en fonction des valeurs d'intensité instantanée 40 une valeur de surface de courant 50 qui est envoyée au module de comparaison 48. La valeur de surface de courant 50, parfois dénommée aire de courant, caractérise une intégrale sur le temps, formée pour un courant qui s'écoule dans un enroulement de stator. L'intégrale sur le temps peut par exemple être déterminée par sommation des valeurs d'intensité instantanée individuelles 40. Le module de comparaison 48 détermine une valeur de l'angle de rotor 52 en fonction de la valeur d'écart 46 et de la valeur de surface de courant 50. Pour cela, il compare la valeur d'écart 46 avec un certain nombre de valeurs comparatives d'écarts 54 et la valeur de surface de courant 50 avec un certain nombre de valeurs comparatives d'aires de surface 56. Pour un nombre quelconque de valeurs de l'angle de rotor, les valeurs comparatives d'écarts 54 respectives et les valeurs comparatives d'aires de surface 56 respectives sont stockées dans une mémoire 58. Ces valeurs comparatives sont déterminées au préalable, par exemple par des mesures d'essai effectuées avec le dispositif 10 et la machine électrique 12. En variante, les valeurs comparatives peuvent aussi être déterminées pendant le fonctionnement de la machine électrique 12, au sens d'un système à auto-apprentissage. La valeur de l'angle de rotor 52 est envoyée au module de commande 26 et peut ainsi être prise en compte pour faire fonctionner la machine électrique 12. Les modules 42, 44, 48 peuvent être chacun des modules à configuration structurelle ou fonctionnelle. Ces modules, ainsi que d'autres modules illustrés sur la figure 1, peuvent être réalisés chacun sous une forme indépendante ou bien en partie associés dans un ensemble.

Dans le module de comparaison 48, la valeur de l'angle de rotor 52 est déterminée en fonction de la valeur d'écart 46 et de la valeur de surface de courant 50. Par conséquent, deux valeurs sont donc nécessaires car la valeur de surface de courant 50 caractérise la position du rotor du rotor 20 et donc la seule utilisation de la valeur de surface de courant 50 ne permet pas de déterminer l'angle de rotor cp de manière univoque, seulement de manière équivoque. La valeur d'écart 46 caractérise la polarité du rotor. La combinaison des deux valeurs permet donc de déterminer l'angle de rotor cp de manière univoque. En l'occurrence, il suffit que la valeur d'écart 46 caractérise qualitativement la polarité du rotor. Pour cela, on peut exploiter par exemple le signe de la valeur d'écart 46. Dans ce cas, il n'est pas impératif que la valeur d'écart 46 soit disponible avec une grande qualité. En revanche, si la qualité de la valeur d'écart 46 est très grande, la valeur de l'angle de rotor 52 peut être déterminée uniquement en fonction de la valeur d'écart 46 car, dans ce cas, la valeur d'écart 46 caractérise quantitativement la polarité du rotor. On peut alors se passer de l'information additionnelle fournie par la valeur de surface de courant 50. Pour des raisons de fiabilité accrue et améliorée, cependant, il est possible en pareil cas d'exploiter les deux valeurs. La source de tension 30 est une source de tension continue qui délivre une tension électrique sensiblement constante. La source de tension 30 peut être réalisée par exemple sous la forme d'une batterie. La source de tension 30 peut être la source de tension qui est de toute façon prévue pour faire fonctionner la machine électrique 12. Ceci permet une structure compacte et donc simple et économique du nouveau dispositif 10. Le dispositif 10 permet de déterminer la valeur de l'angle de rotor 52 indépendamment du fait que le rotor 20 soit immobile par rapport aux enroulements de stator 14, 16, 18 ou qu'il se déplace par rapport à ceux-ci. Ainsi, le dispositif 10 peut être utilisé depuis l'arrêt en passant par une phase d'accélération ou de démarrage jusqu'au régime habituel de la machine électrique 12 pour déterminer une valeur de l'angle de rotor 52. Toutefois, il est également imaginable de déterminer avec le dispositif 10 la valeur de l'angle de rotor 52 uniquement dans la phase de démarrage jusqu'à une vitesse de rotation donnée du rotor 20 et ensuite de passer à un autre procédé, par exemple basé sur la tension, pour déterminer la valeur de l'angle de rotor. D'autres connexions, non représentées sur la figure 1, peuvent aussi être envisagées. Il peut être prévu par exemple une liaison entre le module de commande 26 et la mémoire 58. À partir d'un écart que le module de commande 26 peut déterminer, par exemple entre une valeur supposée de l'angle de rotor servant de base à l'excitation du module de commutation 28 et la valeur déterminée de l'angle de rotor 52, il est possible d'effectuer une adaptation des valeurs comparatives 54, 56 stockées dans la mémoire, par exemple lors de "l'apprentissage" des valeurs comparatives évoqué ci-dessus.

En outre, il est possible d'envoyer aux deux modules d'évaluation 42, 44 les signaux respectifs avec lesquels le module de commande 26 excite le module de commutation 28. Ceci permet de garantir que les évaluations effectuées dans les deux modules d'évaluation 42, 44 sont à chaque fois parfaitement synchronisées avec l'application de la tension alternative.

La figure 2 est une représentation schématique montrant l'enroulement de stator A, l'enroulement de stator B et l'enroulement de stator C. Les enroulements de stator 14, 16, 18 sont reliés entre eux au niveau d'un point neutre 70. Des connexions libres 72, 74, 76 permettent d'appliquer des tensions pour la commutation. Par exemple, entre les connexions libres 72, 74, une tension UAB est appliquée aux deux enroulements de stator A, B. La variation du courant ainsi produite ou résultante génère un courant IAB qui s'écoule dans ces deux enroulements de stator, avec des valeurs instantanées qui varient dans le temps. En choisissant adéquatement la tension appliquée UAB et en effectuant une évaluation correspondante, il est possible de déterminer la valeur de l'angle de rotor 52 à partir du courant IAB. Pour des raisons de visibilité, le rotor 20 n'est pas représenté. Le couplage symétrique de la tension UAB induit dans l'enroulement de stator C une tension Uindc par suite du flux variable généré dans ledit enroulement. En l'absence de circuit de courant associé à l'enroulement de stator C, cette tension n'entraîne aucun flux de courant. Cependant, il est également imaginable d'associer un circuit de courant à cet enroulement de stator C. L'angle de rotor peut également être déterminé à partir du courant qui s'écoule alors. Lorsque au moins deux paires d'enroulements de stator différentes sont alimentées successivement avec une tension alternative et que les courants respectifs qui s'écoulent dans les paires d'enroulements de stator sont détectés et exploités, on obtient pour chaque paire d'enroulements de stator la valeur d'écart 46 et la valeur de surface de courant 50 qui sont pour nécessaires déterminer la valeur de l'angle de rotor 52. Dans le cas de machines à excitation dynamique, il est généralement nécessaire lors de l'exécution des mesures d'appliquer une tension afin de générer un champ magnétique défini, faute de quoi il n'y a pas de position définie du rotor. La figure 3 illustre la variation en fonction du temps d'une tension d'alimentation Uvers fournie par la source de tension 30. Il s'agit d'une tension continue de valeur Uv. La figure 4 illustre la variation en fonction du temps des tensions 14 appliquées aux enroulements de stator 14, 16, 18. Cette variation en fonction du temps résulte d'une excitation correspondante du module de commutation 28. Les tensions 14 individuelles présentent une amplitude Uv qui correspond à la valeur de la tension d'alimentation Uvers. Toutefois, avec une injection correspondante de la tension d'alimentation fournie par la source de tension 30, il est possible de faire en sorte que l'amplitude des tensions 14 présente la valeur Uv/2. Dans une première période définie par deux temps to et t2, la tension d'alimentation Uvers est appliquée aux deux enroulements de stator 14, 16. Le module de commutation 28 est alors excité de manière à obtenir l'allure de la tension alternative notée UAB. Dans une deuxième période définie par deux temps t2 et t4, la tension d'alimentation Uvers est appliquée aux deux enroulements de stator 16, 18. Le module de commutation 28 est alors excité de manière à obtenir l'allure de la tension alternative notée UBC. Dans une troisième période définie par deux temps t4 et t6, la tension d'alimentation Uvers est appliquée aux deux enroulements de stator 18, 14. Le module de commutation 28 est alors excité de manière à obtenir l'allure de la tension alternative notée UCA. Après la troisième période, la tension d'alimentation Uvers est à nouveau appliquée aux deux enroulements de stator 14, 16 comme dans la première période. Le module de commutation 28 est donc excité de façon qu'il y ait respectivement une tension alternative successivement présente aux bornes de différentes paires d'enroulements de stator. Le module de commutation 28 peut aussi être excité de telle façon que la tension alternative respectivement appliquée aux paires d'enroulements de stator présente plusieurs changements de signe successifs dans le temps au lieu du changement de signe unique illustré sur la figure 4. Ceci a des effets correspondants sur les allures illustrées sur les figures 5 et 6, qui seront expliquées plus loin.

La figure 5 montre la variation en fonction du temps de tensions Uindi induites dans les enroulements de stator auxquels la tension alternative n'est pas appliquée. On peut voir ainsi la tension induite Uindc dans la première période, la tension induite UindA dans la deuxième période et la tension induite UindB dans la troisième période. Les tensions induites Uindi peuvent être mesurées au niveau des connexions libres 72, 74, 76 par exemple par rapport à la masse. Aux temps t1, t3, t5 on a des sauts de tension AUindi résultant du changement de signe de la tension alternative appliquée aux différentes paires d'enroulements de stator. L'enroulement de stator dans lequel la tension Uindi est induite est en général ouvert, c'est-à-dire non associé à un circuit de courant. Toutefois, lorsque la machine électrique 12 fonctionne de telle manière que tous les enroulements de stator 14, 16, 18 sont inclus dans le circuit de courant, la tension induite Uindi respective est compensée par d'autres tensions d'induction suite aux variations de courant qui se produisent. La figure 6 montre la variation en fonction du temps de courants Iii. Il s'agit ici du courant qui s'écoule dans la paire d'enroulements de stator à laquelle la tension alternative est appliquée. Dans la première période, le courant IAB s'écoule dans les deux enroulements de stator 14, 16. Dans la deuxième période, le courant IBC s'écoule dans les deux enroulements de stator 16, 18. Dans la troisième période, le courant ICA s'écoule dans les deux enroulements de stator 18, 14. Les courants Iii présente une variation en fonction du temps de forme triangulaire. Des tensions alternatives 14 qui se répètent dans le temps, telles qu'elles sont illustrées sur la figure 4, en supposant que cette allure du courant aurait pour conséquence que l'intégrale sur le temps formée pour chaque courant Iii présenterait une valeur croissante différente de zéro. Il s'établirait donc un courant moyen différent de zéro, entraînant un effet dynamique orienté. Cet effet dynamique et le mouvement de rotation du rotor qui en découle doit être évité lors de la détermination de l'angle de rotor. Ceci est obtenu grâce au fait que la tension alternative appliquée aux paires d'enroulements de stator présente une allure avantageuse. Aux temps t1, t3, t5, le gradient de chaque courant Iii change.

La figure 7 montre la variation en fonction du temps d'une tension alternative UAB qui est appliquée à la paire d'enroulements de stator formée par les enroulements de stator 14, 16. La prise en considération de cette paire d'enroulements de stator n'a aucun effet limitatif. Les considérations ci-après s'appliquent également par symétrie de manière correspondante à la paire d'enroulements de stator formée par les enroulements de stator 16, 18 et donc à la tension UBC ainsi qu'à la paire d'enroulements de stator formée par les enroulements de stator 18, 14 et donc à la tension UCA- La tension alternative UAB a une variation de forme, c'est-à-dire une allure, rectangulaire et elle présente une pluralité d'impulsions de tension 90.

L'avantage de cette allure rectangulaire est que le signal de tension présente des segments de tension constante, de sorte que le courant IAB qui s'écoule dans la paire d'enroulements de stator croît linéairement par segments. Ceci permet une exploitation particulièrement simple du courant. L'excitation d'un moteur à courant continu sans balais avec une rectangulaire tension est appelée commutation par blocs. La figure 7 illustre trois impulsions de tension pour la tension alternative UAB : une première impulsion de tension 92 ayant une première durée d'impulsion définie par les temps t7 et t11 ; une deuxième impulsion de tension 94 ayant une deuxième durée d'impulsion définie par les temps t11 et t15 ; une troisième impulsion de tension 96 ayant une troisième durée d'impulsion définie par les temps t15 et t19. Les durées d'impulsion doivent avoir sensiblement la même valeur. Pour la tension alternative UAB illustrée sur la figure 7, on admet qu'elle présente une valeur nulle avant le temps t7. De ce fait, les courants IAB illustrés sur les figures 8 et 9, qui seront décrits plus loin, ont eux aussi une valeur nulle avant le temps t7. Sur la figure 7, la suite de la variation en fonction du temps de la tension UAB après le temps t20 est laissée ouverte. Il en va de même pour les courants IAB illustrés sur les figures 8 et 9. De manière avantageuse, la tension alternative UAB présente un nombre entier de l'impulsion de tension 92 illustrée sur la figure 7 plus une demie impulsion de tension. Par conséquent, la tension alternative commençant par exemple au temps t7 se terminerait au temps t13 ou au temps t17 ou a un temps ultérieur correspondant. Une demie impulsion de tension terminale fait que le courant IAB présente également une valeur nulle à la fin de la tension alternative UAB. Chacune des impulsions de tension 92, 94, 96 présente trois segments rectangulaires. On considère ensuite la première impulsion de tension 92. Ce qui est dit à son sujet s'applique de manière analogue à toutes les autres impulsions de tension contenues dans la tension alternative UAB. La première impulsion de tension 92 présente un premier segment d'impulsion 98 ayant une première valeur d'impulsion Uv et une première durée de segment définie par les temps t7 et t8 ; un deuxième segment d'impulsion 100 ayant une deuxième valeur d'impulsion -Uv et une deuxième durée de segment définie par les temps t$ et tio ; et un troisième segment d'impulsion 102 ayant une troisième valeur d'impulsion Uv et une troisième durée de segment définie par les temps t10 et t12. Ici, on admet que la première valeur d'impulsion et la troisième valeur d'impulsion sont identiques et que la première durée de segment et la troisième durée de segment sont identiques. On admet également que la valeur d'impulsion et la durée de segment pour le premier et le troisième segment d'impulsion 98, 102 d'une part et la valeur d'impulsion et la durée de segment pour le deuxième segment d'impulsion 100 d'autre part sont choisies de telle manière que la première impulsion de tension 92 présente une valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro. Étant donné que ceci vaut pour toutes les impulsions de tension contenues dans la tension alternative UAB, la tension alternative UAB présente globalement une valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro. Des essais ont montré que des tensions alternatives constituées de 16 impulsions de tension donnent les meilleurs résultats. Le graphique de la figure 8 montre ce qui suit : l'application d'une tension alternative présentant une pluralité d'impulsions de tension donne une suite alternée d'une pluralité de segments d'impulsions positifs et d'une pluralité de segments d'impulsions négatifs. Chacune de ces impulsions de tension se compose d'une pluralité de segments d'impulsions alternatifs. Dans la pratique, on applique d'abord une tension alternative constituée d'une pluralité d'impulsions de tension à une première paire d'enroulements de stator, suivie de l'application d'une tension alternative constituée d'une pluralité d'impulsions de tension à une deuxième paire d'enroulements de stator, et ainsi de suite, de manière analogue, pour d'autres paires d'enroulements de stator. La figure 8 illustre la variation en fonction du temps d'un courant IAB qui s'écoule dans la paire d'enroulements de stator formée par les deux enroulements de stator 14, 16. Ici, le rotor 20 doit présenter un premier angle de rotor 91. Comme le montre la représentation de la figure 8, le courant IAB présente une allure qui se répète dans le temps. Il se compose d'une pluralité d'impulsions de courant, dont une première impulsion de courant 104 est considérée ci-après. La première impulsion de courant 104 présente une durée d'impulsion de courant définie par les temps t$ et t16. Cette durée d'impulsion de courant est égale à deux fois la durée des impulsions de tension 92, 94, 96. En outre, la première impulsion de courant 104 est caractérisée par deux valeurs d'amplitude différentes, une première valeur d'amplitude IAB1 et une deuxième valeur d'amplitude IAB2, la première valeur d'amplitude étant plus petite que la deuxième valeur d'amplitude. Une valeur d'écart 46 représentant l'écart qui existe entre ces deux valeurs d'amplitude est caractéristique et constitue donc une mesure de l'angle de rotor (p1. Les deux valeurs d'amplitude IAB1 et IAB2 peuvent être obtenues par exemple par une détermination de valeurs maximales. Toutefois, on peut aussi prendre en compte des aires de surface. Un triangle associé à la première valeur d'amplitude IAB1, par exemple le premier triangle 106 associé au temps tg, présente une première valeur de surface de triangle F1. Un triangle associé à la deuxième valeur d'amplitude IAB2, par exemple le deuxième triangle 108 associé au temps t12, présente une deuxième valeur de surface de triangle F2. Comme le montre le graphique de la figure 8, la deuxième valeur de surface de triangle F2 est plus grande que la première valeur de surface de triangle F1. Par suite, une valeur d'écart 46 qui représente l'écart existant entre les deux valeurs de surface de triangles est également caractéristique et constitue donc une mesure de l'angle de rotor (Q1. Les deux valeurs de surface de triangles F1 et F2 peuvent être déterminées par exemple en formant l'intégrale sur le temps correspondante, notamment par sommation. Toutefois, on peut aussi prendre en considération les pentes. Comme le montre le graphique de la figure 8, les deux fronts de courant descendants contenus dans la première impulsion de courant 104 ont des pentes différentes. Un premier front de courant 110 est défini par les temps t$ et t10 et présente une première valeur de pente Si. Un deuxième front de courant 112 est défini par les temps t12 et t14 et présente une deuxième valeur de pente S2. Par suite, une valeur d'écart 46 qui représente l'écart existant entre les deux valeurs de pente est également caractéristique et constitue donc une mesure de l'angle de rotor (p1. Les valeurs de pente Si et S2 peuvent être déterminées en utilisant des quotients différentiels, la valeur de pente de chacun des deux fronts de courant 110, 112 pouvant également être déterminée par moyennage à partir de plusieurs quotients différentiels. La détermination des valeurs d'écart se fait par exemple par différenciation. Dans ce cas, par exemple, la deuxième valeur d'amplitude IAB2 associée au deuxième triangle 108 est retranchée de la première valeur d'amplitude IAB1 associée au premier triangle 106. Ceci vaut de manière analogue pour les valeurs de surface de triangles F1, F2 et les valeurs de pente S1, S2. La figure 9 illustre la variation en fonction du temps d'un courant IAB qui s'écoule également dans la paire d'enroulements de stator formée par les deux enroulements de stator 14, 16. Dans ce cas, toutefois, le rotor 20 adopte un angle de rotor 92 pour lequel on a 92 = ~P1 + 180°. Comme le montre la figure 9, le profil temporel du courant qui s'écoule à l'angle de rotor 92 est également caractérisé par les deux valeurs d'amplitude ZABI et IAB2 mais à cette différence près que dans la première impulsion de courant 104' c'est d'abord la deuxième valeur d'amplitude IAB2 et ensuite la première valeur d'amplitude ZABI qui apparaît. De manière analogue, le profil temporel du courant IAB est caractérisé lui aussi par les deux valeurs de surface de triangles F1 et F2 ainsi que par les deux valeurs de pente S1 et S2 mais à la différence près qu'un premier triangle 106' associé au temps t8 présente sensiblement la deuxième valeur de surface de triangle F2 ; un deuxième triangle 108' associé au temps t12 présente sensiblement la première valeur de surface de triangle F1 ; un premier front de courant 110' présente la première valeur de pente S2 ; et un deuxième front de courant 112' présente la première valeur de pente Si. Dans ce cas également, il est possible de déterminer des valeurs d'écart, les valeurs associées au deuxième triangle 108' étant retranchées des valeurs associées au premier triangle 106'. On obtient ainsi les mêmes chiffres que pour l'allure du courant illustrée sur la figure 8 mais avec des signes différents. Globalement, il donc possible de déterminer de manière univoque une valeur de l'angle de rotor 52 en fonction d'une valeur d'écart 46 qui représente l'écart entre deux valeurs de paramètres caractéristiques. Les valeurs d'écart peuvent aussi être formées par moyennage pour plusieurs paires de triangles constituées chacune d'un triangle correspondant au premier triangle 106, 106' et d'un triangle correspondant au deuxième triangle 108, 108', la valorisation précédente prenant également en compte des triangles dont les valeurs d'intensité instantanée sont négatives. En complément de la valeur d'écart 46, on peut aussi déterminer une valeur de surface de courant 50 en fonction des valeurs d'intensité instantanée, la valeur de surface de courant 50 caractérisant l'intégrale sur le temps du courant IAB. Dans ce cas, l'intégrale sur le temps est formée pour les montants des valeurs d'intensité instantanée. L'intégrale sur le temps représente donc l'aire de surface du signal de courant. L'intégrale sur le temps peut être formée par exemple par sommation des montants des valeurs d'intensité instantanée individuelles. Avantageusement, l'intégrale sur le temps est formée sur une pluralité d'impulsions de courant. La prise en compte de la valeur d'écart 46 et de la valeur de surface de courant 50 permet de déterminer de manière fiable la valeur de l'angle de rotor 52. Ainsi qu'il ressort de ce qui a été dit précédemment, il est possible en fonction de deux valeurs de paramètres caractéristiques d'une caractéristique d'allure du courant de déterminer une valeur de l'angle de rotor 52. La caractéristique de variation du courant peut être une amplitude IAmp, une aire de surface F ou une pente S. Comme le montrent les graphiques des figures 8 et 9, la tension alternative UAB est choisie de telle manière que la valeur moyenne dans le temps du courant IAB tend vers zéro. Ce qui a été dit à propos des figures 7, 8, 9 montre que pour déterminer la valeur d'écart 46, il est nécessaire que la tension alternative UAB présente au moins une première impulsion de tension 92 et une deuxième impulsion de tension 94. La figure 10 illustre une tension alternative UAB' avec une allure alternée. Il s'agit ici d'une tension alternative non symétrique. Les numéros de repères utilisés sur la figure 10 avec un signe prime correspondent aux numéros de repères utilisés sur la figure 7. De manière analogue, ce qui a été dit à propos de la figure 7 s'applique également à la figure 10, y compris pour ce qui concerne la variation en fonction du temps de la tension alternative UAB' avant le temps t7 et la terminaison de la tension alternative par une demie impulsion de tension. Le courant IAB' généré par la tension alternative UAB' à un angle de rotor 91 est illustré sur la figure 11. Ici, les numéros de repères avec deux signes prime correspondent aux numéros de repères similaires utilisés sur la figure 8. Ce qui a été dit à propos de la figure 8 vaut de manière analogue pour la figure 11. Le courant IAB' généré par la tension alternative UAB' à un angle de rotor 92 est illustré sur la figure 12. Les numéros de repères avec trois signes prime correspondent ici aux numéros de repères avec un seul signe prime utilisés sur la figure 9. Ce qui a été dit à propos de la figure 9 vaut de manière analogue pour la figure 12.

Par souci de visibilité, la notation des différents temps a été omise sur la figure 11 comme sur la figure 12. La figure 13 illustre différentes courbes en fonction de l'angle de rotor (p. Les courbes notées DI;i représentent les valeurs de surface de courant 50 obtenues pour différentes valeurs de l'angle de rotor 52. Les courbes notées dl;i représentent les valeurs d'écart 46 obtenues pour différentes valeurs de l'angle de rotor 52. En l'occurrence, les courbes DIAB et dIAB sont associées à la paire d'enroulements de stator constituée par les enroulements de stator 14, 16 ; les courbes DIBc et dIBC sont associées à la paire d'enroulements de stator constituée par les enroulements de stator 16, 18 ; les courbes DIcA et dICA sont associées à la paire d'enroulements de stator constituée par les enroulements de stator 18, 14. Comme on peut le voir sur ce graphique, les courbes DI;i présentent une période de 180°. Par conséquent, la seule utilisation des valeurs de surface de courant ne permet pas de déterminer de manière univoque la valeur de l'angle de rotor 52. En revanche, les courbes dl;i présentent une période de 360°. La valeur de l'angle de rotor 52 peut donc être déterminée en utilisant uniquement les valeurs d'écart. Les courbes dl;i illustrées sur la figure 13 représentent des valeurs d'écart qui ont une très grande qualité. C'est la raison pour laquelle ces courbes ont une allure sinusoïdale. Lorsque les valeurs d'écart n'ont pas la qualité nécessaire, les courbes dl;i s'écartent de l'allure sinusoïdale idéale. En supposant une allure sinusoïdale idéale, la détermination de deux valeurs d'écart permet de déterminer la valeur de l'angle de rotor 52. Pour cela, on applique successivement dans le temps une tension alternative à deux paires d'enroulements de stator. Pour des raisons de précision de la mesure et de redondance, il vaut cependant mieux déterminer l'angle de rotor en fonction de l'ensemble des trois valeurs d'écart. Dans ce cas, la tension alternative est appliquée successivement à l'ensemble des trois paires d'enroulements de stator. Il est encore mieux de déterminer à la fois les trois valeurs d'écart et les trois valeurs de surface de courant et de les comparer entre elles. Ces six valeurs permettent alors de déterminer l'angle de rotor avec une fiabilité très élevée. En ce qui concerne l'ordre de la séquence, de nombreuses variantes sont envisageables. Ainsi, on peut déterminer d'abord les valeurs d'écart et ensuite les valeurs de surface de courant. Cependant, il est également imaginable de procéder par paires, c'est-à-dire de déterminer par exemple la valeur d'écart dIAB et la valeur de surface de courant DIAB. On détermine ensuite la valeur d'écart dIBC et la valeur de surface de courant DIBC, puis la valeur d'écart dICA et la valeur de surface de courant DIcA. Pour déterminer la valeur de l'angle de rotor 52, les valeurs d'écart 46 sont comparées à un certain nombre de valeurs comparatives d'écarts 54. Les valeurs de surface de courant 50 sont comparées à un certain nombre de valeurs comparatives d'aires de surface 56. Les valeurs comparatives d'écarts 54 et les valeurs comparatives d'aires de surface 56 sont stockées dans la mémoire 58. Les courbes illustrées sur la figure 13 sont valables également pour ces valeurs comparatives. L'organigramme de la figure 14 illustre le déroulement de principe du nouveau procédé. Dans une étape 120, une tension alternative est appliquée à au moins un enroulement de stator. En règle générale, la tension alternative est appliquée à une paire d'enroulements de stator. La tension alternative présente une pluralité d'impulsions de tension, par exemple deux impulsions de tension. Dans une étape suivante 122, des valeurs d'intensité instantanée d'un courant qui s'écoule dans au moins un enroulement de stator sont détectées. Avantageusement, on détecte le courant qui s'écoule dans l'enroulement de stator auquel la tension alternative est appliquée. Dans une étape suivante 124, les valeurs d'intensité instantanée détectées sont exploitées. Ici, on détermine au moins une première valeur de paramètre caractéristique et une deuxième valeur de paramètre caractéristique d'une caractéristique de variation du courant en fonction des valeurs d'intensité instantanée. On détermine une valeur d'écart 46 qui représente un écart existant entre les deux valeurs de paramètres caractéristiques. En complément, on peut déterminer une valeur de surface de courant 50 en fonction des valeurs d'intensité instantanée. Pour pouvoir déterminer la valeur de l'angle de rotor 52 avec une plus grande fiabilité, les étapes 120, 122, 124 peuvent être à nouveau exécutées à la suite de l'étape 124. Dans ce cas, la tension alternative est appliquée à une autre paire d'enroulements de stator. Les étapes 120, 122, 124 sont avantageusement exécutées pour l'ensemble des trois paires d'enroulements de stator. Dans une étape 126, on détermine la valeur de l'angle de rotor 52 au moins en fonction de la valeur d'écart 46. Pour cela, on compare la valeur d'écart 46 à un certain nombre de valeurs comparatives d'écarts 54. Pour augmenter la précision, on peut déterminer la valeur de l'angle de rotor 52 en plus en fonction de la valeur de surface de courant 50. Pour cela, on compare la valeur de surface de courant 50 à un certain nombre de valeurs comparatives d'aires de surface 56. Dans une étape suivante 128, on tient compte de la valeur de l'angle de rotor 52 pour faire fonctionner la machine électrique 12. Si la machine électrique 12 se trouve toujours en phase d'accélération, la séquence d'étapes décrite ci-dessus peut être répétée en commençant à l'étape 120. Par contre, si la machine électrique 12 a atteint une vitesse de rotation suffisamment élevée, la machine électrique 12 peut fonctionner en régime normal et la répétition de la séquence d'étapes décrite ci-dessus n'est pas nécessaire. Le nouveau procédé permet de déterminer de manière univoque la valeur de l'angle de rotor et donc d'accélérer de manière optimale une machine électrique avant de passer ensuite en régime normal. Pour le nouveau procédé, on peut utiliser les mêmes composants que ceux qui sont nécessaires au fonctionnement normal de la machine électrique. Le nouveau procédé et le nouveau dispositif permettent de déterminer une valeur de l'angle de rotor sans utiliser de capteurs de positions spéciaux. Le nouveau procédé permet avec des moyens simples de déterminer la valeur de l'angle de rotor avec une précision meilleure que ± 5°. Cette détermination peut être très rapide car on peut employer des tensions alternatives ayant une fréquence supérieure à 20 kHz, supérieure à 50 kHz, ce qui correspond à des durées de périodes de moins de 50 microsecondes ou de moins de 20 microsecondes. Bien entendu, le nouveau procédé peut aussi fonctionner avec des fréquences plus basses. La tension alternative UAB génère un courant IAB variable. Il en va de même pour la tension alternative UBC ou la tension alternative UCA. Globalement, ceci génère un flux magnétique variable. Pour minimiser mes variations du courant IAB et donc éviter par exemple une surchauffe ou une détérioration de la machine électrique, on utilise une tension alternative. La vitesse de variation du flux est associée de manière complexe aux degrés de couplage des circuits magnétiques de la machine électrique, qui peuvent eux-mêmes varier en fonction de l'angle de rotor (p. Par conséquent, par une évaluation du courant IAB permet de déterminer la valeur recherchée de l'angle de rotor, y compris à l'arrêt.

Les relations entre les tensions induites et les courants peuvent fournir le cas échéant une information nécessaire, par exemple la pente du courant, ainsi qu'à partir d'un signal de tension après une transformation correspondante en utilisant un modèle de moteur.

Le nouveau procédé et le nouveau dispositif sont basés sur l'observation suivante : lorsqu'on applique une tension à une paire d'enroulements de stator, le courant varie dans le temps. Le quotient différentiel de la différence d'intensité sur la durée ramené à la tension est identifié par l'inductance de la paire d'enroulements de stator. En l'occurrence, on constate que l'inductance est une fonction de l'angle de rotor. Cette relation de dépendance peut s'expliquer comme suit. Dans un circuit magnétique présentant une force magnétomotrice, il se crée un flux magnétique qui s'ajuste de telle manière que l'énergie magnétique est minimale. À l'aimantation du rotor correspond une force magnétomotrice électrique localisée à la périphérie, ce qui est particulièrement perceptible lorsque le rotor présente des aimants collés. Pour matérialiser des pôles magnétiques, le rotor n'est pas équipé d'aimants sur toute sa circonférence mais au contraire il existe au moins un pôle nord et un pôle sud marqués, séparés par des zones périphériques exemptes de flux. Le circuit magnétique se compose d'un segment du stator entouré par une bobine, de l'entrefer avec le rotor, du rotor conduisant le flux de manière isotrope et d'un autre entrefer avec le stator. Le fer du stator et du rotor peut être considéré comme un conducteur magnétique idéal, l'entrefer représentant seul la résistance magnétique. Dans les considérations ci-après, on admet qu'un pôle magnétique du rotor recouvre l'enroulement A du stator, plus exactement le pôle A du stator, où il génère un flux. Dans l'enroulement de stator A généré, une autre force magnétomotrice génère également un flux qui s'écoule depuis l'enroulement de stator A par un entrefer jusqu'au rotor. Dans la zone de recouvrement, le flux du rotor et le flux du stator sont de sens opposé, de même sens dans le reste de la zone polaire. La surface d'entrefer disponible pour le flux du stator et donc la réluctance est également une fonction du recouvrement des pôles, de sorte que la variation de l'inductance n'est pas la conséquence d'effets de saturation. Ceci ne nécessite pas non plus de courants d'aimantation élevés, au contraire les signaux apparaissent déjà lors des impulsions de courant inévitables dues à l'application de la modulation de largeur d'impulsions.

Le nouveau procédé et le nouveau dispositif sont en outre basés sur l'idée suivante : en règle générale, une machine électrique convertit par une action magnétique de l'énergie électrique en énergie mécanique et vice versa. Par conséquent, il est nécessaire d'établir un champ magnétique et, en première approximation, la machine électrique peut être considérée comme une inductance. Or un aspect caractéristique pour un moteur électrique est qu'on lui applique une tension dont la fréquence correspond à la fréquence de rotation du moteur mais ceci n'est possible que si on sait à quelle vitesse le moteur tourne. C'est ce qu'il faut déterminer. Pour cela, on applique une tension alternative à une paire d'enroulements de stator et on génère un champ magnétique tournant. La tension alternative est avantageusement une tension modulée en largeur d'impulsions avec un taux d'impulsions de 50%. Le courant généré en réponse à cette tension alternative permet alors de déterminer si la fréquence de la tension alternative appliquée concorde avec la fréquence de rotation du moteur. Par conséquent, la tension modulée en largeur d'impulsions peut être détectée comme une tension alternative de fréquence donnée. Il ne s'agit donc pas d'un signal de test au sens classique. Si on constate que le moteur électrique ne tourne pas à la fréquence admise, ce qui peut être détecté au moyen de la force électromotrice ou d'une variation du courant, la tension alternative est déphasée. Dans ce cas, on observe si le moteur continue à tourner avec la nouvelle phase de tension admise. Dans le cas contraire, on peut modifier une fois de plus la phase de la tension. Sur la base de l'ensemble des informations ainsi obtenues, il est alors possible d'exciter les enroulements de stator du moteur électrique de telle manière que la fréquence de rotation ou l'angle de rotor et le champ magnétique tournant s'adaptent l'un à l'autre.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de mise en fonctionnement d'une machine électrique 5 (12) qui présente une pluralité d'enroulements de stator (14, 16, 18) et un rotor (20), comprenant les étapes suivantes : a) appliquer une tension alternative (UAB, UBC, UCA) à l'un au moins des enroulements de stator (14, 16, 18), ladite tension alternative (UAB, UBC, UCA) présentant une pluralité d'impulsions de tension (90), 10 b) acquérir des valeurs d'intensité instantanée (40) d'un signal de courant, ledit signal de courant représentant la variation en fonction du temps d'un courant (IAB, IBC, ICA) qui s'écoule dans l'un au moins des enroulements de stator (14, 16, 18) en réaction à la tension (UAB, UBC, UCA) appliquée, c) exploiter les valeurs d'intensité instantanée (40) en déterminant 15 pour cela une première valeur de paramètre caractéristique (IAB1, FI, SI) et une deuxième valeur de paramètre caractéristique (IAB2, F2, S2) d'une caractéristique de variation du courant (IAB, F, S) en fonction des valeurs d'intensité instantanée (40), ladite caractéristique de variation du courant (IAmp, F, S) caractérisant le profil temporel du courant (IAB, IBC, ICA) qui s'écoule dans 20 l'enroulement de stator (14, 16, 18), et d) déterminer une valeur de l'angle de rotor (52) en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques (IAB1, IAB2, FI, F2, SI, S2).
2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en plus l'étape 25 suivante : e) tenir compte de la valeur de l'angle de rotor (52) lors de la mise en fonctionnement de la machine électrique (12).
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans 30 lequel la tension alternative (UAB, UBC, UCA) présente une variation de forme rectangulaire.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'enroulement de stator (14, 16, 18), dans lequel le courant (IAB, IBC, IcA) 35 s'écoule, est l'enroulement de stator auquel la tension alternative (UAB, UBC, UCA) est appliquée.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la machine électrique (12) présente trois enroulements de stator (14, 16, 18), la tension alternative (UAB, UBC, UCA) étant appliquée à deux enroulements de stator en même temps.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la caractéristique de variation du courant (IAmp, F, S) est une amplitude (IAmp).
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape c), on détermine une valeur d'écart (46, dl;i) qui représente un écart existant entre la première valeur de paramètre caractéristique (IAB1, F1, Si) et la deuxième valeur de paramètre caractéristique (IAB2, F2, S2) et, à l'étape d), on détermine la valeur de l'angle de rotor (52) en fonction de la valeur d'écart (46, (ni).
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on effectue les étapes a) à c) d'abord pour un premier enroulement de stator (14) où le signal de courant représente la variation en fonction du temps d'un premier courant (IAB) qui s'écoule dans le premier enroulement de stator (14) et, en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques (IAB1, IAB2) déterminées pour ce premier courant (IAB), on détermine une première valeur d'écart (dIAB1), et on effectue ensuite les étapes a) à c) pour un deuxième enroulement de stator (16, 18) où le signal de courant représente la variation en fonction du temps d'un deuxième courant (IBC, ICA) qui s'écoule dans le deuxième enroulement de stator et, en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques (IBC1, IBC2, ICA1, ICA2) déterminées pour ce deuxième courant (IBC, ICA), on détermine une deuxième valeur d'écart (dIBC1, dicA1) puis, à l'étape d), on détermine la valeur de l'angle de rotor (52) en fonction des deux valeurs d'écart (dIAB1, dlBC1, dICA1)-
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape c), on détermine en plus une valeur de surface de courant (50, DI;i) en fonction des valeurs d'intensité instantanée (40), la valeur de surface de courant (50, DI;i) caractérisant une intégrale sur le temps formée pour le courant (IAB, IBC, ICA) qui s'écoule dans l'enroulement de stator (14, 16, 18), et,à l'étape d), on détermine en plus la valeur de l'angle de rotor (52) en fonction de la valeur de surface de courant (50, DI;i).
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel, à l'étape d), on compare la valeur d'écart (46, dl;i) à un certain nombre de valeurs comparatives d'écarts (54) et/ou on compare la valeur de surface de courant (50, DI;i) à un certain nombre de valeurs comparatives d'aires de surface (56).
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la tension alternative (UAB, UBC, UCA) présente une valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro.
12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la tension alternative (UAB, UAB') présente au moins deux impulsions de tension, une première impulsion de tension (92, 92') ayant une première durée d'impulsion et une deuxième impulsion de tension (94, 94') ayant une deuxième durée d'impulsion, la première valeur de paramètre caractéristique (IAB1, IAB1') caractérisant le profil temporel du courant (IAB, IAB') pendant la première durée d'impulsion et la deuxième valeur de paramètre caractéristique (IAB2, IAB2') caractérisant le profil temporel du courant (IAB, IAB') pendant la deuxième durée d'impulsion.
13. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chacune des impulsions de tension (90, 90') présente trois segments d'impulsions de forme rectangulaire, un premier segment d'impulsion (98, 98') et un troisième segment d'impulsion (102, 102') présentant chacun une première valeur d'impulsion (Uv, UN/1) sensiblement identique et une première durée de segment sensiblement identique, et un deuxième segment d'impulsion (100, 100') présentant une deuxième valeur d'impulsion (-Uv, -Uv2) et une deuxième durée de segment, les deux valeurs d'impulsions et les deux durées de segments étant choisies de telle manière que l'impulsion de tension (90, 90') présente une valeur moyenne dans le temps qui tend vers zéro.
14. Programme informatique comprenant des moyens de code de programme pour réaliser un procédé selon l'une des revendications 1 à 12 lorsque le programme informatique est exécuté sur un ordinateur (26).
15. Dispositif de mise en fonctionnement d'une machine électrique (12) qui présente une pluralité d'enroulements de stator (14, 16, 18) et un rotor (20), avec des premiers modules (28, 30, 32, 34, 36) servant à appliquer une tension alternative (UAB, UBC, UCA) à l'un au moins des enroulements de stator (14, 16, 18), ladite tension alternative (UAB, UBC, UCA) présentant une pluralité d'impulsions de tension (90), avec des deuxièmes modules (38) servant à acquérir des valeurs d'intensité instantanée (40) d'un signal de courant, ledit signal de courant représentant la variation en fonction du temps d'un courant (IAB, IBC, ICA) qui s'écoule dans l'un au moins des enroulements de stator (14, 16, 18) en réaction à la tension (UAB, UBC, UCA) appliquée, avec des troisièmes modules (42, 44) servant à exploiter les valeurs d'intensité instantanée (40) en déterminant pour cela une première valeur de paramètre caractéristique (IAB1, FI, SI) et une deuxième valeur de paramètre caractéristique (IAB2, F2, S2) d'une caractéristique de variation du courant (IAB, F, S) en fonction des valeurs d'intensité instantanée (40), ladite caractéristique de variation du courant (IAmp, F, S) caractérisant le profil temporel du courant (IAB, IBC, ICA) qui s'écoule dans l'enroulement de stator (14, 16, 18), et avec des quatrièmes modules (48, 58) servant à déterminer une valeur de l'angle de rotor (52) en fonction des deux valeurs de paramètres caractéristiques (IAB1, IAB2, FI, F2, SI, S2).