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Title:
METHOD OF CONTROLLING AN ELECTRIC MOTOR INTEGRATED IN A THREAD WINDING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/035950
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method of controlling an electric motor integrated in a thread winding device. The inventive method consists in: using a power supply device (2) to generate a voltage or current system in order to power an assembly of windings (6-8) which are mounted on the fixed or mobile part of the motor, in such a way as to generate variable focres which, when applied the mobile part of the motor, cause said mobile part to move; using a coder (11) to generate a piece of information that is representative of the position of the mobile part of the motor in relation to the fixed part. The invention is characterised in that the voltage or current system is determined directly from the piece of information which is representative of the position of the motor's mobile part, according to a function or values that are pre-defined from the parameters of the winding device, said values or functions being independent of temporal variations in said position information.

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JPH01313263WINDING UNIT
Inventors:
FLECHON PHILIPPE (FR)
MILORD CEDRIC (FR)
Application Number:
PCT/FR2002/003399
Publication Date:
May 01, 2003
Filing Date:
October 07, 2002
Export Citation:
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Assignee:
RIETER ICBT (FR)
FLECHON PHILIPPE (FR)
MILORD CEDRIC (FR)
International Classes:
B65H54/28; B65H54/74; D01H1/244; (IPC1-7): D01H1/26
Foreign References:
DE19914865A12000-10-05
EP0942081A21999-09-15
US5202610A1993-04-13
US5400582A1995-03-28
Attorney, Agent or Firm:
Thivillier, Patrick (3 place de l'Hôtel de Vill, BP 203 Saint Etienne, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. 1/Procédé de pilotage d'un moteur électrique Brushless (1), du type rotatif ou linéaire, en vue d'imposer un mouvement de vaetvient à un organe de guidage intégré dans un dispositif de bobinage d'un fil, dans lequel : on génère, par un dispositif d'alimentation électrique (2), un système de tension ou de courant afin d'alimenter un ensemble de bobinages (68) montés sur la partie fixe ou mobile du moteur, de manière à générer des forces variables, dont l'application sur la partie mobile du moteur provoque le déplacement de cette dernière ; zon génère, par un codeur (11), une information représentative de la position de la partie mobile du moteur par rapport à la partie fixe, caractérisé en ce qu'on détermine directement le système de tensions ou de courants, à partir de l'information représentative de la position de la partie mobile du moteur, selon une fonction ou des valeurs prédéfinies à partir des paramètres du dispositif de bobinage, ces valeurs ou fonctions étant indépendantes des variations temporelles de ladite information de position. 2/Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on adopte, pour le système de tension ou de courant, des valeurs prédéterminées pour chaque valeur de la position de la partie mobile. 3/Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les valeurs prédéterminées du système de tension ou de courant sont des formules mathématiques paramétriques programmées donnant les valeurs à appliquer en fonction de la position mobile et des paramètres de bobinage. 4/Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les valeurs prédéterminées du système de tension ou de courant sont constantes et lues et/ou interpolées dans des tableaux. 5/Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les valeurs prédéterminées du système de tension ou de courant sont susceptibles d'tre modifiées d'un cycle sur l'autre, en fonction de l'évolution des paramètres du dispositif de bobinage en cours d'exploitation. 6/Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les valeurs successives de la position de la partie mobile sont enregistrées puis comparées avec des valeurs théoriques par la mesure d'un écart, les valeurs du système de tension ou de courant étant ensuite corrigées pour réduire ledit écart en vue du cycle suivant. 7/Procédé selon la revendication 1, dans lequel le dispositif d'alimentation est inhibé dans le cas où les valeurs de courant parcourant les bobinages sont supérieures à un seuil prédéterminé. 8/Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs de tension ou de courant adoptent deux valeurs prédéterminées, à savoir la valeur nominale d'une source d'alimentation en continu, et une valeur nulle. 9/Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs de tension ou de courant adoptent des valeurs choisies entre une valeur nulle et la valeur nominale d'une source d'alimentation en continu, par l'intermédiaire d'un signal modulé en largeur d'impulsion.
Description:
PROCEDE DE PILOTAGE D'UN MOTEUR ELECTRIQUE INTEGRE DANS UN DISPOSITIF DE BOBINAGE DE FIL L'invention se rattache au domaine général de la commande de moteurs électriques pour l'obtention de mouvements cycliques et répétitifs, et utilisés dans des conditions de fonctionnement (charges, inerties, efforts résistants) reproductibles d'un cycle sur l'autre.

L'invention se rattache plus particulièrement au domaine de l'industrie textile, et plus précisément aux machines utilisées dans le cadre de la production ou de la transformation de fils textiles.

Ces machines sont en effet équipées de dispositifs de bobinage, permettant de déposer un fil de façon régulière sur différents types de supports, que ce soient bobines, cônes ou autres.

L'invention concerne donc la commande du moteur électrique qui est associée à l'organe de guidage intégré dans le dispositif de bobinage et vise plus spécifiquement un procédé de pilotage de ce moteur qui assure une grande régularité des caractéristiques de bobinage, en utilisant une électronique de commande simplifiée et fiable.

Dans les dispositifs de bobinage connus, l'organe de guidage, ou guide-fil, est déplacé selon un mouvement de va-et-vient en regard de la bobine sur laquelle le fil sera enroulé.

Différents types de moteurs ont déjà été utilisés, et notamment des moteurs rotatifs, ou bien encore des moteurs linéaires, tels que notamment décrits dans les demandes de brevets déposés par le Demandeur sous les nos. FR 01. 09048, 01. 07428 et 01. 08476, et non encore publiés à la date du présent dépôt.

Dans le cas des moteurs rotatifs, le guide-fil est déplacé soit directement, lorsqu'il est monté au bout d'un bras oscillant solidaire de l'axe du moteur, soit indirectement lorsqu'il est relié au moteur par un jeu de poulies ou de câbles transformant le mouvement rotatif en mouvement linéaire.

Dans le cas des moteurs linéaires, le guide-fil peut tre monté directement sur la partie mobile du moteur, soit à l'extrémité d'une tige agissant comme celle d'un vérin, soit encore sur le chariot également appelé"curseur". Il est également possible de concevoir un guide-fil qui soit directement intégré au moteur linéaire, et donc actionné par la force motrice du moteur.

Dans tous les cas exposés ci-avant, le mouvement utilisé pour le dépôt du fil sur la bobine est un mouvement alternatif de va-et-vient, comportant des périodes pendant lesquelles la vitesse de déplacement est constante. Ces périodes à vitesse constante sont séparées par des périodes de rebroussement, qui doivent tre les plus courtes possible afin d'éviter d'accumuler du fil de manière trop importante dans les extrémités de la bobine. Le point de rebroussement doit toutefois tre extrmement précis, pour que les couches de fil se superposent parfaitement, et que les flancs de la bobine ne présentent pas d'irrégularités en forme d'escaliers, ou des défauts le plus généralement appelés"bouts tombés".

Autrement dit, le déplacement du guide-fil exige simultanément et conjointement un contrôle de la force du moteur, qui détermine la vitesse de rebroussement et un contrôle de la position de la partie mobile du moteur.

On connaît, pour la réalisation de ces fonctions, deux grands principes de moteurs qui peuvent tre soit rotatifs, soit linéaires.

Les moteurs de type pas à pas fonctionnent sur le principe que chaque combinaison d'alimentation des bobines correspond à une position stable du moteur, et qu'une séquence cyclique de commutation permet d'évoluer de position stable en position stable.

A partir d'une position d'origine connue, et dans la limite du couple et de la force motrice maximum admissible par le moteur, il est alors possible d'imposer les déplacements souhaités simplement par application d'une séquence prédéterminée de commutation.

Cette séquence de commutation, et donc de pas, permet de maîtriser les positions successives du moteur. La gestion des courants à un moteur permet, quant à elle, d'obtenir le couple ou la force motrice présupposé nécessaire à l'exécution de ces séquences. L'exécution du pas n'est pas nécessairement soumise à un contrôle en temps réel. Un simple détecteur ou éventuellement le signal issu d'un codeur ou d'un résolveur, est le plus souvent utilisé pour vérifier que le moteur ait correctement effectué les pas qui lui ont été imposés.

Le procédé est donc relativement simple, mais de performances limitées, du fait que les courants supportés par un moteur sont relativement faibles. En outre, l'emploi de ce type de moteur limite obligatoirement la précision du positionnement au pas du moteur.

On connaît également, pour les dispositifs d'enroulage, l'emploi de moteurs linéaires ou rotatifs, commandés par l'alimentation en tension et/ou en courant de bobines. Il existe deux familles de ce type de moteur : Ceux mus par des forces magnétiques qui tendent par attraction/répulsion à aligner des organes aimantés sur des champs magnétiques tout en cherchant à réduire la réluctance du circuit magnétique.

Ces moteurs, constitués de bobines fixes ou mobiles, placées autour du noyaux, sont le plus souvent alimentés par un dispositif d'alimentation, généralement triphasé, qui permet de créer un champ magnétique continûment variable en phase et en intensité, par application d'une tension ou d'un courant sur les bobines du moteur. Ces bobines sont généralement au nombre de trois (ou 6) lorsque le dispositif d'alimentation fonctionne en triphasé. Le couple ou la force

motrice est déterminé par le déphasage entre la position de la partie mobile et le champ magnétique ainsi créé. La partie mobile du moteur peut tre soit le rotor lorsqu'il s'agit d'un moteur rotatif, ou le chariot curseur lorsqu'il s'agit d'un moteur linéaire.

Ceux mus par des forces de Laplace, qui apparaissent dans tout conducteur parcouru par un courant lorsqu'il est placé dans un champ magnétique.

Ces moteurs, constitués d'une pluralité de bobines généralement mobiles, plongées dans un champ magnétique constant, sont le plus souvent alimentés par un dispositif d'alimentation qui permet de créer, dans chaque bobine, des forces de Laplace qui peuvent tre contrôlées en orientation et en intensité. Le couple ou la force totale est alors la résultante (addition) des couples ou forces reçues par chaque bobine, lesquelles dépendent de la position relative de chacune par rapport au champ magnétique local.

Ainsi, de façon générale, le pilotage de ces deux types de moteur s'effectue en analysant en permanence la position de la partie mobile et en appliquant au bobinage la combinaison adéquate d'alimentation pour créer la force motrice ou le couple désiré.

Plus précisément, le pilotage de ces deux types de moteur est similaire dans son principe, et est connu pour la commande des moteurs dit « Brushless ». Dans la suite, nous désignerons donc ce type de moteur et ce type de commande par la désignation « de type Brushless ».

Ce pilotage impose l'utilisation d'un moyen permettant de localiser précisément la position de la partie mobile, que ce soit le rotor d'un moteur rotatif, ou curseur d'un moteur linéaire.

Dans les applications connues, on utilise un ensemble de capteurs de position ou de champs magnétiques, qui détectent par exemple le passage des pôles

magnétiques de la partie mobile, et qui déclenchent les commutations du dispositif d'alimentation en conséquence.

La précision de ce type de capteurs est en général relativement faible, et uniquement suffisante pour commander les commutations du dispositif d'alimentation.

Si l'on veut imposer au moteur une loi de mouvement prédéterminée, et typiquement dans le cas d'espèce, une loi de mouvement en va-et-vient, établie sur la base de critères spécifiques au bobinage, le moteur doit alors tre utilisé en servomoteur, c'est-à-dire utilisant un circuit d'asservissement. Ainsi, un circuit de commande, à base de microprocesseur, élabore, en fonction des paramètres spécifiques au bobinage, une consigne de positions du guide-fil en fonction du temps.

Etant donné que l'on souhaite une précision de positionnement élevée, il est nécessaire d'utiliser des moyens de détection de forte résolution au niveau de la position du moteur.

Ce type de détecteurs, couramment appelés codeurs ou résolveurs, sont généralement disposés sur la partie mobile du moteur, l'arbre du moteur rotatif ou le chariot du moteur linéaire, voire éventuellement sur le mécanisme entraîné par le moteur.

Des signaux issus de ces capteurs sont pris en compte par le système d'asservissement en boucle fermée, qui fournit au moteur, en temps réel, des ordres de correction en fonction des erreurs constatées entre la consigne reçue et la position réelle.

Des algorithmes de régulations de type connu sont alors employés. On connaît par exemple les corrections du type"Proportionnel Intégral Dérivé" (P. I. D.).

Ainsi, en utilisant une électronique de commutation traditionnelle, le pilotage du moteur résulte alors de la combinaison d'une part, de moyens d'asservissement

sur les capteurs de positions précis disposés sur le mécanisme commandé, et d'autre part, des moyens de commutation spécifiques au moteur, eux-mmes commandés par des capteurs internes au moteur.

On connaît également un autre principe de fonctionnement, qui fait appel à des circuits de commande plus sophistiqués, qui utilise un seul capteur de haute précision, directement placé sur la partie mobile du moteur. Ces circuits de commande assurent, de façon globale, l'asservissement de la position à partir de la consigne élaborée par ailleurs, ainsi que les séquences de commutation propres au fonctionnement du moteur. Le pilotage résulte alors de la combinaison de deux algorithmes distincts, un premier algorithme d'asservissement, et un second algorithme de commutation. Ces deux algorithmes fonctionnent sur la base de signaux d'un mme capteur de précision très élevé.

Ainsi, de façon générale, on constate que sur les systèmes existants, la commande du moteur met en jeu deux niveaux de traitement en cascade. Cette combinaison de deux moyens distincts créée des temps de réponse élevés, qui peuvent conduire à des instabilités dans les conditions extrmes d'utilisation où les exigences en couple ou en force motrice ainsi qu'en précision de positionnement, sont simultanément élevées.

La gestion des points de rebroussement dans les dispositifs de bobinage correspond typiquement à ce cas de figure. En effet, les algorithmes de régulation, et par exemple les algorithmes de type"P. I. D." doivent alors avoir dans ce cas des coefficients relatifs à la partie proportionnelle et à la partie dérivée qui sont relativement importants pour tre suffisamment réactifs dans les zones transitoires qui constituent les points de rebroussement. L'utilisation de ces coefficients élevés peut conduire à des instabilités.

Le problème que se propose de résoudre l'invention est d'obtenir une bonne stabilité du pilotage du moteur, qui permet, à la fois d'assurer une excellente

précision du positionnement de la partie mobile du moteur et de faire varier la vitesse du moteur de façon très rapide au niveau des points de rebroussement.

Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un procédé de pilotage d'un moteur électrique constitué par une pluralité de bobines et fonctionnant de façon similaire au moteur de type « Brushless », du type rotatif ou linéaire.

Ce moteur est piloté en vue d'imposer un mouvement de va-et-vient à un organe de guidage lui-mme intégré dans un dispositif de bobinage d'un fil.

De façon connue, le procédé de pilotage de ce type de moteur utilise : un dispositif d'alimentation électrique qui génère un système de tension ou de courant afin d'alimenter un ensemble de bobinage, de manière à générer des forces magnétiques ou de Laplace variables, dont l'application sur la partie mobile du moteur provoque le déplacement de cette dernière ; 'un codeur qui génère une information représentative de la position de la partie mobile du moteur par rapport à la partie fixe.

Conformément à l'invention, le système de tension ou de courant est directement élaboré à partir de l'information représentative de la position de la partie mobile du moteur, selon une fonction ou des valeurs prédéfinies à partir des paramètres du dispositif de bobinage, et indépendamment des variations temporelles de cette information de position.

Autrement dit, le pilotage conforme à l'invention est original en ce qu'il ne comporte pas de boucle d'asservissement en temps réel, mais procède par élaboration puis exécution cyclique d'une séquence de pilotage prédéterminée.

Ainsi, pour assurer ce pilotage, on établit préalablement, en fonction des paramètres de bobinage, une loi de tension et/ou de courant à appliquer aux bobines du moteur en fonction de sa position, pour que celui-ci fournisse, à

chaque position, les couples ou forces et donc les accélérations qui génèrent le mouvement souhaité. Cette loi prédéterminée donne donc les tensions et/ou les courants à appliquer dans chaque bobine, et ceci à chaque position ou angle du moteur.

Pour l'exécution de ces séquences, on utilise un capteur du type codeur ou résolveur, suffisamment précis, pour connaître la position exacte de la partie mobile par rapport à la partie fixe. Les mesures de ce capteur sont directement interprétées par un calculateur pour déterminer à cette position, quelle tension (et/ou courant) doit tre appliquée au bobinage du moteur pour fournir les forces et accélérations prédéterminées.

Les couples ou forces et accélérations ainsi créés provoquent le mouvement du moteur, ledit mouvement étant ensuite détecté par les capteurs. La détection des positions successives qui s'enchaînent, crée ainsi les séquences appropriées de commande de tension et/ou de courant à appliquer dans les bobinages du moteur.

De cette façon, l'enchaînement des étapes dans la séquence n'est pas déclenché par rapport à une base de temps, mais par la détection des positions successives du moteur, et ce sans l'utilisation d'algorithmes d'asservissement, ni par l'utilisation de l'étape de commutation qui détecterait par exemple le passage des pôles magnétiques dans le moteur.

Avantageusement, le système de tension et/ou de courant adopte des valeurs prédéterminées pour chaque valeur de la position de la partie mobile.

En pratique, les valeurs prédéterminées du système de tension ou de courant peuvent tre calculées à partir de formules mathématiques paramétriques programmées donnant la valeur à appliquer en fonction de la position de la partie mobile et des paramètres de bobinage (course, angle de croisure,...).

Ces valeurs prédéterminées peuvent aussi tre lues dans des tableaux tels qu'illustrés figures 6 et 7 et dans ces cas particuliers, les valeurs du système de

tension ou de courant peuvent faire l'objet d'interpolations entre deux valeurs de positions successives.

Avantageusement, en pratique, les valeurs prédéterminées du système de tension ou de courant sont susceptibles d'tre modifiées d'un cycle sur l'autre, en fonction de l'évolution des paramètres du dispositif de bobinage en cours d'exploitation.

Autrement dit, il est possible de faire évoluer le profil de vitesse d'un cycle à l'autre, en modifiant les valeurs prédéterminées, ou les paramètres des lois mathématiques permettant d'élaborer les valeurs des tensions et/ou courants. Ces modifications sont alors prises en compte lors de l'exécution de l'aller-retour suivant. Grâce à ces modifications, il est possible de faire varier la vitesse, l'amplitude de la course ainsi que le profil d'inversion au niveau du point de rebroussement. On peut ainsi contrôler l'angle de croisure, et par exemple exécuter des bobines bi-coniques, et ainsi se prémunir des problèmes d'empilement, en mettant en oeuvre des séquences de brouillage de zone et d'anti-bourrelet.

Selon une forme plus perfectionnée de l'invention, il est possible d'enregistrer les valeurs successives de la position de la partie mobile, puis de comparer ces dernières avec les valeurs théoriques, par mesure d'un écart. Les valeurs du système de tension ou de courant peuvent tre alors corrigées pour réduire cet écart par rapport au cycle théorique. Ainsi, l'exploitation des mesures issues du capteur de position permet de vérifier s'il existe des écarts entre le cycle réellement obtenu et le cycle souhaité. Il est alors possible d'effectuer d'éventuelles corrections sur les valeurs prédéterminées, pour rapprocher la trajectoire réelle de la trajectoire optimale, en vue du cycle suivant.

Les corrections ainsi calculées peuvent tre prises en compte dans les cycles suivants. Le pilotage séquentiel fonctionne alors de manière que l'on peut qualifier d'auto-adaptative.

Néanmoins, pour assurer la répétitivité du cycle et la stabilité du procédé, il convient que les charges appliquées au moteur soient très stables d'un cycle sur l'autre, ou évoluent très lentement, de manière à ce que les éventuelles corrections effectuées d'un cycle sur l'autre soient minimes. Cette méthode de pilotage séquentielle auto adaptative peut ainsi permettre notamment de compenser les dérives dues à des changements des conditions de fonctionnement, typiquement modification de la température ou du taux d'humidité, ainsi que les dérives dues à l'usure ou à l'encrassement de certaines parties du système, ou bien encore à la dégradation des lubrifiants.

Pour assurer la sécurité du moteur, et éviter les conséquences d'un éventuel blocage d'une surcharge mécanique inopinée, le pilotage peut tre associé à des moyens de surveillance du courant circulant dans les bobines. Avantageusement, en pratique, le dispositif d'alimentation peut tre inhibé dans le cas où les valeurs de courant parcourant les bobinages sont supérieures à un seuil prédéterminé. Il est également possible de surveiller les temps d'enchaînement entre des étapes successives, éventuellement en combinaison avec une surveillance du courant circulant dans les bobines.

La détection d'une anomalie, typiquement une augmentation anormale du courant dans les bobines, ou un allongement anormal des temps d'enchaînement, peut déclencher les séquences spécifiques de dégagement de mise en sécurité, voire une coupure de l'alimentation électrique des bobines.

Selon différentes variantes, les valeurs de tension ou de courant appliquées aux bobines peuvent adopter deux valeurs prédéterminées, à savoir la valeur nominale d'une source d'alimentation en continu, et une valeur nulle.

Dans ce cas, les bobines reçoivent donc des créneaux de tension pendant une fraction du cycle.

Dans une autre forme de réalisation, les valeurs de tension ou de courant peuvent adopter des valeurs choisies continûment entre une valeur nulle et la valeur nominale d'une source d'alimentation en continu, par l'application d'un signal modulé en largeur d'impulsion. De cette manière, il est possible d'appliquer à chaque bobine une valeur de tension qui assure une meilleure maîtrise du couple, et un meilleur rendement du moteur.

La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, à l'appui des figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est un schéma général illustrant les interactions entre les différents éléments intervenant dans le procédé conforme à l'invention.

- la figure 2 est un schéma de détail illustrant les différents échanges d'informations entre le moteur, le codeur et l'étage de commande.

- la figure 3 est un schéma illustrant l'étage de commande des différents commutateurs statiques utilisés pour alimenter les bobinages du moteur.

- la figure 4 est un schéma électrique d'un circuit de surveillance des surintensités d'un bobinage moteur.

- la figure 5 est un organigramme illustrant le principe du procédé de pilotage conforme à l'invention.

- les figures 6 et 7 sont des exemples indicatifs nullement limitatifs de deux tableaux donnant les valeurs de tension à appliquer à chacun des bobinages du moteur, en fonction de la position du rotor du moteur, et ce respectivement pour les deux sens de rotation du moteur.

- les figures 8 et 9 sont des diagrammes illustrant l'évolution avec les positions du moteur de différents signaux utilisés au cours du procédé de pilotage, et ce pour les deux sens de rotation du moteur.

Comme déjà dit, l'invention concerne un procédé de pilotage d'un moteur électrique fonctionnent de façon similaire à un moteur de type Brushless qui est incorporé dans un dispositif de bobinage équipant une machine textile.

Le procédé de pilotage conforme à l'invention met en oeuvre différents éléments tels qu'illustrés à la figure 1, dans lesquels on peut identifier le moteur (1), le dispositif d'alimentation électrique (2) du moteur, une unité de contrôle/commande (3) ainsi qu'un module (4) de la surveillance des surintensités.

Le dispositif d'alimentation (2) est relié aux trois bobinages (6,7, 8) du moteur, de manière à délivrer des tensions ou courants à chacune des phases du moteur. Le dispositif d'alimentation délivre ses tensions au moteur en fonction des ordres de commande reçus de l'unité de contrôle/commande (4). L'unité de contrôle commande (4) comprend un microprocesseur dans son expression la plus large, incluant les processeurs de traitement de signal numérique (DSP).

Cette unité de contrôle/commande (4) reçoit des informations (10) en provenance du moteur, et plus précisément d'un codeur (11) permettant de déterminer la position de la partie mobile du moteur.

Le dispositif d'alimentation (2) élabore également des informations (12) relatives à l'intensité du courant qui parcoure chaque bobinage (6-8), à destination du module de surveillance de courant (4).

Plus précisément, comme illustré à la figure 2, l'information de la position du rotor est donné par le codeur (11) qui comporte dans l'exemple illustré 250 encoches. Le codeur (11) comporte deux capteurs (13,14) décalés chacun de l'espace d'une demi-encoche, de manière à délivrer deux signaux déphasés, dont la combinaison permet de déterminer le sens de rotation du codeur. Le codeur (11) comprend également un autre capteur (5) délivrant un signal particulier lorsqu'il se trouve au regard d'une encoche spécifique, signifiant que le codeur a effectué un tour complet.

Comme illustré à la figure 2, le moteur (1) comporte trois bobinages (6,7, 8) identiques, reliés à un point commun. Chacun des bobinages (6-8) possède une

borne reliée au dispositif d'alimentation (2), lui-mme commandé par six signaux (Phl, Ph2, Ph3, ValPl, ValP2, VaIP3) auxquels est associé un signal de modulation de la largeur d'impulsion (PWM).

Plus précisément, et comme illustré à la figure 3, le dispositif d'alimentation (2) comprend des composants électroniques de puissance (17), du type MOSFET ou IGBT, commandés par un module approprié (18). Chacun de ces modules reçoit différents signaux issus de l'unité de contrôle/commande Phl est la consigne de polarité (+ ou-) ValPl est un signal logique de validation autorisant l'application du PWM à l'étage de puissance.

La surveillance des éventuelles surintensités dans les bobinages du moteur s'effectue par l'intermédiaire d'un circuit (20) illustré à la figure 4.

Plus précisément, un tel circuit (20) effectue la comparaison du signal (21) délivré par un capteur de courant non représenté, avec un seuil prédéterminé.

Lorsque cette valeur mesurée dépasse le seuil, un signal spécifique (22) est généré par un comparateur (23) qui est ensuite traité par le dispositif d'alimentation, par exemple pour maintenir les différents interrupteurs statiques dans une position non conductrice.

Le procédé de pilotage conforme à l'invention est en partie illustré à la figure 5, sur laquelle on peut observer que le codeur (11) délivre une information (25) permettant de déterminer la position de la partie mobile du moteur. Cette position élaborée par l'unité de contrôle/commande (4) est analysée en incluant la détermination du sens de rotation.

Un calculateur, inclus dans l'unité de contrôle/commande, détermine ainsi les différentes valeurs de tension (26) qui peuvent tre appliquées au bobinage, lorsque la partie mobile est dans une position déterminée. Les valeurs de ces différentes tensions sont ensuite traitées par l'unité de contrôle/commande de

manière à générer les signaux nécessaires au dispositif d'alimentation (2), pour que celui-ci délivre les tensions déterminées. Les tensions ainsi appliquées engendrent donc les forces ou les couples appropriés pour que la partie mobile du moteur se déplace de la distance ou l'angle prévu. La nouvelle position de la partie mobile est alors à nouveau déterminée grâce au capteur, pour permettre l'application d'une nouvelle série de tensions.

La résolution du résolveur doit tre déterminée en fonction de la précision de bobinage recherchée.

Comme illustré à la figure 5, une tâche spécifique (30) peut tre mise en oeuvre pour modifier les valeurs de tension à affecter pour chaque position de la partie mobile.

Comme déjà évoqué, cette fonction (30) peut tre destinée à s'adapter à de nouveaux paramètres de bobinage, par exemple à l'évolution de ces paramètres au cours du bobinage. On peut par exemple citer le bobinage de bobines coniques, qui nécessite la diminution de la course du fil.

Cette correction peut également tre l'objet d'un traitement auto-adaptatif qui permet de compenser certaines dérives, par exemple des usures de pièces, des montées en température ou autres phénomènes modifiant les caractéristiques physiques du dispositif de bobinage.

Les figures 6 et 7 donnent un exemple d'un tableau rassemblant les différentes valeurs de tension à appliquer au bobinage en fonction de la position du codeur. Les valeurs de position P sont données en tenant compte que le signal issu du codeur possède 1000 transitions/tour complet, ce qui signifie que, dans l'exemple présenté, l'inversion de sens, correspondant à l'étape 40, intervient sensiblement après trois tours de rotation complets du moteur.

Dans les tableaux des figures 6 et 7, les cases non remplies correspondent à des périodes où la bobine correspondante n'est pas alimentée (le signal ValPos correspondant est alors mis à zéro pour bloquer la transmission du PWM).

On notera que ce tableau comporte des lignes identifiant les positions situées au-delà du point de rebroussement, typiquement les étapes référencées 39 et 390 dans le sens aller de la figure 6, et l'étape-1 de la séquence de retour.

L'exécution de ces étapes est fonction de la capacité du système à inverser le sens de fonctionnement, elles sont donc typiquement reliées à l'inertie mécanique du système.

Toutefois, si l'inversion peut tre suffisamment rapide, et quasiment instantanée, c'est-à-dire sur un pas du codeur, ces étapes particulières n'interviennent pas. L'algorithme de contrôle surveille la phase de rebroussement en détectant un retour du codeur à une position antérieurement détectée. Il enchaîne alors l'exploration du tableau pour balayer les consignes relatives au mouvement de retour.

Les figures 8 et 9 illustrent la variation des différents signaux envoyés au dispositif d'alimentation, en fonction de la position de la partie mobile du moteur.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette seule forme de réalisation, mais couvre également les variantes dans lesquelles d'autres modules de commande des commutateurs statiques sont utilisés.

On peut envisager d'utiliser six signaux MLI synchronisés. Ceci permet notamment de pouvoir piloter le moteur en alimentant les trois bobinages de façon simultanée. On optimise ainsi le couple du moteur.

L'invention n'est pas non plus limitée aux moteurs fonctionnant par une alimentation triphasée, mais elle peut au contraire se généraliser à des moteurs polyphasés, bien que ceux-ci soient moins fréquents sur le marché.

Le principe de pilotage conforme à l'invention peut également s'appliquer aux moteurs linéaires. Dans ce cas, le capteur permettant de déterminer la position de la partie mobile du moteur fonctionne sur un profil mécanique différent, mais fonctionnellement équivalent.

II ressort de ce qui précède que le procédé de pilotage conforme à l'invention présente de multiples avantages parmi lesquels on peut citer le souci d'assurer une très grande stabilité du pilotage, tout en restant compatible avec une grande précision dans la vitesse du moteur dans les phases à vitesse constante, et une très grande rapidité et grande précision de positions pour les phases de rebroussement.