L'invention se rapporte à un procédé de régulation de la vitesse de rotation d'un moteur électrique à courant alternatif notamment un moteur asynchrone alimenté sous une fréquence variable selon une consigne entre deux positions angulaires extrêmes réglables du rotor espacées d'un nombre de tours de rotor réglable et dans lesquelles positions la vitesse est nulle.

L'invention se rapporte également aux moyens mettant en oeuvre ce procédé ainsi qu'aux moteurs pourvus de ces moyens.

Plus particulièrement mais non exclusivement, le domaine d'application d'un tel procédé vise les équipements d'ouverture et de fermeture de porte à déplacement linéaire telles que celles équipant les ascenseurs où les montes charge, voire les entrées de bâtiments.

Dans ce domaine, le moteur est associé à des organes de transmission entraînant au moins un battant entre deux positions où la porte est soit ouverte soit fermée, ce qui en fonction du rapport de la transmission correspond à un certain nombre de tours du rotor entre les deux positions extrêmes précitées réglées notamment à l 'installation .en fonction de la largeur de la porte. Afin d'éviter que Tes portes aient des mouvements brutaux, préjudiciables à la tenue mécanique, les portes doivent avoir un mouvement accéléré depuis leur vitesse nulle de départ jusqu'à une vitesse palier puis un mouvement ralenti jusqu'à , la vitesse nulle à 1 ' arri vëe . A cet effet, il est connu, par un système bielle manivelle de transformer le mouvement circulaire uniforme engendré par l 'arbre du moteur en un mouvement sensiblement alternatif dont la vitesse est une fonction sinusoïdale.

Ces organes de transmission sont toutefois encombrants, coûteux et limités à des portes de largeur semblable.

Notamment pour les portes d'ascenseur, et ce pour des raisons évidentes de sécurité, les normes en vigueur fixent une énergie de fermeture maximale donc une vitesse de fermeture maximal e . Sauf avec des portes d'un type tel qu'en ouverture totale, elles présenteraient des risques de pincement, ces normes et raisons n'existent pratiquement pas à l 'ouverture des portes qui peut donc généralement s'effectuer à une vitesse nettement plus importante que celle de fermeture, ne serait-ce que pour accélérer l'évacuation de la cabine.

Pour éviter au moins l'inconvénient de l 'encombrement, on connaît des portes dont les organes de transmission réalisent un système vis écrou, dont la vis, entraînée en rotation par le moteur, peut avoir un pas variable grâce auquel, les portes sont au cours de leur ouverture ou de leur fermeture animées d'un mouvement qui, dans une phase initiale, est accéléré puis uni-forme et finalement décéléré.

Bien que ce système soit de conception relativement simple, il n'est adaptable qu'à une porte de largeur donnée. Afin de s'adapter à des portes de largeur variable dans de grandes proportions, il est connu de commander l 'ouverture et la fermeture de portes à au moins un vantail à déplacement linéaire par une courroie sans fin sur laquelle est fixé un organe de 1 i ai son au vantai 1. Afin de réguler, la vitesse d'un tel vantail, tant à son ouverture qu'à sa fermeture et notamment de provoquer son ralentissement au voisinage des limites de sa course, on peut évidemment au lieu d'agir au niveau des organes de transmission, agir au niveau du moteur. Associé aux organes de transmission tels la vis ou la courroie, le moteur reçoit alors sous le contrôle d'un dispositif adéquat tel un microprocesseur, une alimentation qui varie selon une consigne en fonction de l 'état de signaux représentatifs de la position du vantail au long de sa course afin d'identifier la partie de la consigne qui s'applique.

La . fermeture et l 'ouverture des portes peuvent ainsi s'opérer à une vitesse optimale.

FEUILLE DE REMPLACEMEN

Si un tel ensemble, relativement simple, permet de régler à volonté la vitesse de fermeture et la vitesse d'ouverture des portes, pour qu'il soit opérationnel, il nécessite la génération des susdits signaux représentatifs de la position du vantail et

5 donc des informations extérieures au dit ensemble.

Pour élaborer ces informations extérieures, il est connu de disposer au long du parcours de chaque vantail des capteurs coopérant avec un organe porté par le vantail et notamment au moins quatre contacts par vantail dont deux de fin de course et 0 deux de changement d'allure à une certaine distance de la fin de course.

Pour générer leurs informations, ces capteurs doivent être alimentés par un circuit externe ce qui, en raison du nombre des capteurs, de la longueur des cables utilisés pour la liaison à 5 l 'armoire de comjnande ainsi que des caractéristiques mécaniques que requiert cette liaison, augmente les risques de détérioration et contribue à l 'accroissement du prix de revient ^" d'un tel dispositif.

On peut ^' , imaginer de faire appel à un compteur déterminant 0 le nombre de tours du rotor à partir de la détection du nombre de crans portés par un disque associé à l 'arbre moteur ou par un ruban parallèle au parcours ce qui toutefois serait trop coûteux.

L'invention a pour but un procédé de régulation d'un 5 moteur électrique à courant alternatif triphasé à un seul enroulement qui, par exemple, utilisé pour entraîner l 'ouverture et la fermeture d'au moins un vantail de porte à déplacement linéaire, ne nécessite pas d'informations élaborées à l 'extérieur de l 'ensemble formé par le moteur avec son 0 alimentation et les organes de transmission.

A cet effet, l 'invention a pour objet un procédé de régulation du type précité notamment caractérisé en ce que :

- à l 'initialisation, selon le déplacement angulaire du rotor qu'on souhaite obtenir, lequel est prédéterminé en 5 fonction de l 'application spécifique :

FEUILLE DE REMPLACEMENT

FEUILL D__ REM

. en fonction de la position chronologique de ces périodes complètes dans leur nombre théorique total, voire même du sens du mouvement de rotation commandé, on élabore une table des variations de l 'alimentation du moteur à prévoir pour, théoriquement, respecter une consigne de vitesse prédéterminée,

- lors de l 'utilisation : on compte le nombre réel instantané des périodes complètes du courant alternatif alimentant le moteur depuis la position angulaire initiale, . en fonction de la position chronologique du nombre réel instantané voire même du sens du mouvement de rotation commandé, on adapte 1 ' al imentation du moteur sur la valeur donnée par la table pour le nombre théorique correspondant.

L'invention a également pour objet les moyens mettant en oeuvre ce procêd-é.

L'invention sera mieux comprise à l 'aide de la description ci-aprës faite, à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin ci-annexé qui représente schématîquement :

- figure 1 : le synoptique du procédé, - figure 2 : une porté à déplacement linéaire équipée des moyens mettant en oeuvre le procéd ^' ê.

En se- reportant au dessin (figure 2), on voit un moteur électrique 1 tel un moteur asynchrone alimenté sous une fréquence variable selon une consigne dont le rotor 2 a son arbre 2a, couplé à une poulie 3 entraînant une courroie sans fin

4 passée par ailleurs sur une poulie de renvoi et dont les brins sont parallèles à la direction et ont une longueur au moins égale à l'amplitude du déplacement L déterminé d'ouverture et de fermeture du vantail 5 de portes à déplacement linéaire telles celles équipant les ascenseurs, lequel vantail est alors lié en translation à l 'un des brins de la courroie par tous moyens connus (non représentés ) .

Pour respecter les normes en vigueur, tout en accélérant l 'évacuation de la cabine, le vantail est, de préférence, animé d'un mouvement dont la vitesse à l 'ouverture est supérieure à celle à la fermeture.

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En outre, ces vitesses respectives sont variables sur les différents tronçons du parcours pour, sur un premier tronçon L, démarrer à une accélération déterminée avant d'atteindre une vitesse palier maintenue sur un second tronçon L , puis pour sur un troisième tronçon L ₃ .réglable ralentir progressivement, étant alors au voisinage de sa fin de course supposée ici contre le montant 6 de l 'huisserie.

Ces accélération, vitesse palier, et décélération sont, pour les différents tronçons, prédéterminés et forment une consigne "C" accessible à l 'installation et fixant pour chaque poin't du déplacement les valeurs du courant devant alimenter le moteur pour obtenir l 'évolution souhaitée de la vitesse.

Cette amplitude L détermine pour le moteur 1 une plage de fonctionnement bornée par un état initial E, et un état final Ep correspondant respectivement à une position de totale ouverture ou de totale fermeture du vantail 5.

Ainsi donc,, pour commander la rotation du rotor 2 depuis l 'état initial E, jusqu'à l 'état final Ep et cela à une vitesse variant en accord avec la consigne C, selon l 'invention : - à l 'initialisation, selon le déplacement angulaire du rotor 2 qu'on souhaite obtenir, lequel est prédéterminé en fonction de l 'application spécifique :

. on détermine, que ce soit par calcul ou expérimentation, le nombre théorique N de périodes complètes T du courant alternatif i devant alimenter le moteur 1 pour l 'entrainer sur un tel déplacement angulaire,

. onmiémorise ce nombre théorique N,

. en fonction de la position chronologique X de ces périodes T complètes dans leur. nombre théorique total N, voire même du sens du mouvement de rotation commandé, on élabore une table des valeurs de l 'alimentation du moteur 1 à prévoir pour, théoriquement, respecter une consigne C de vitesse prédétermi née,

^• - lors de l 'uti lisation : . on compte le nombre réel N' instantané des périodes complètes du courant alternatif i, alimentant le moteur 1 depuis une position extrême initiale E.,

en fonction de la position chronologique X' du nombre réel instantané N', voire même du sens du mouvement de rotation commandé, on adapte l 'alimentation du moteur 1 sur la valeur donnée par la table pour le nombre théorique N correspondant. En fonction de la charge entraînée par le moteur 1, il peut apparaître un décalage entre la position réelle 9 du rotor 2 et la position 10 obtenue par comptage des périodes du signal 7 provoquant sa rotation.

A cet effet, pour tenir compte de ce décalage, selon 1 'invention :

- on élabore un signal G représentatif de la différence dite "glissement" entre la vitesse de synchronisme V _s du moteur et la vitesse réelle V de rotation de son rotor 2,

- en fonction du niveau H du signal de glissement 6, et de la position angulaire A du rotor 2, on ^" évalue l 'écart au moins prévisible entre le nombre réel N' de périodes du courant ayant alimenté le moteur 1 et le nombre théorique N correspondant sur au moins une partie du déplacement entre les positions extrêmes

E- et Ep, - en fonction de cet écart, au moins pour un certain niveau K de ce signal G, on induit une compensation au moins partielle de l 'effet de glissement.

Pour cette compensation, dans une forme préférée de réalisation, dans.1 a table, pour le reste de l'écart angulaire du déplacement en cours, on applique un facteur de correction à au moins une partie des valeurs initialement prévue.

Dans une variante de réalisation, selon le sens de la compensation, on corrige en plus ou en moins le nombre réel N' de périodes comptées. De même, on compare ce signal de glissement G à un seuil maximum K' et, dés qu'on détecte le franchissement de ce seuil maximum, au lieu de chercher une compensation, on commande la rotation inverse du rotor afin que celui-ci revienne vers sa position initiale E _j . Ce procédé est en outre caractérisé en ce que, notamment en vitesse palier, pour déterminer le signal 13 représentatif du glissement G on mesure l 'intensité i du courant alimentant le mot e ur .

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Lors du ralentissement, celui-ci produisant une surintensité, on se reporte à une autre valeur de référence.

Ce glissement peut évidemment se produire dans un sens ou dans l 'autre par exemple parce que le vantail rencontre un obstacle ou à l 'inverse lorsqu'on assiste son déplacement.

Un éventuel glissement du rotor 2 occasionné par une charge anormale agissant en plus ou en moins sur le vantail 5 provoquera à l 'intérieur même du circuit alimentant le moteur une variation d'intensité mesurée par exemple aux bornes d'un de ses composants tels une résistance 14.

De préférence, pour initialiser l 'ensemble, on détermine le nombre théorique N de périodes complètes par expérimentation, en comptant le nombre de périodes complètes lors d'un déplacement du vantail d'une position extrême à l 'autre au moyen du moteur 1 alimenté à basse fréquence puis en opérant une deuxième lecture à fréquence normale.

En fonction des efforts normaux, l 'installateur peut corriger la consigne pour rentrer une prëco pensati on .

Par ailleurs, à l 'arrivée en position extrême, on peut ajouter à la consigne une ^' fréquence supplémentaire appliquant un coupe de maintien freinant l 'effet de rebondissement de la porte.

Les moyens en vue de la mise en oeuvre du procédé de commande sont principalement caractérisés en ce qu'ils comprennent :

- un moyen 15 de détermination et de mémorisation du nombre total théorique N de périodes T complètes du courant alternatif i alimentant le moteur 1 nécessaire pour aller d'une position extrême E, , à l 'autre Ep, - un moyen 16 qui, en fonction de la position chronologique X de chacune de ces périodes T dans leur nombre total N, établit une table des variations de l 'alimentation du moteur à prévoir pour théoriquement respecter une consigne de vitesse prédéterminée, - un moyen 151 de comptage du nombre réel N' instantané de périodes complètes du courant i alimentant le moteur 1 depuis une position extrême E. vers l 'autre position extrême E _F voire même le sens du déplacement,

un moyen 161 qui, en fonction de cette position chronologique X' du nombre réel instantané N' adapte l 'alimentation du moteur 1 sur la valeur donnée par la table pour le nombre théorique M correspondant. Les moyens comprennent en outre :

- un moyen 17 d'élaboration d'un signal G représentatif de la différence dite "glissement" entre la vitesse de synchronisme V du moteur et la vitesse réelle V de rotation de son rotor 2,

- un moyen 18 qui, en fonction du niveau H du signal de glissement G et de la position angulaire A du rotor 2 évalue l'écart au moins prévisible entre le nombre réel N' de périodes du courant alimentant le moteur 1 et le nombre théorique M correspondant sur au moins une partie du déplacement entre les positions extrêmes E, et Ep, - un moyen- 19 qui, au moins pour un certain niveau K de ce signal de glissement G, induit une compensation au moins partielle de l 'effet de glissement.

A cet effet, ce moyen applique dans la table pour le reste de l 'écart angulaire du déplacement en cours, un facteur de correction à au moins une partie des valeurs initialement prévues, ou corrige en plus ou en moins le nombre réel N' de périodes comptées.

Les moyens comprennent de plus :

- un moyen 20 de comparaison du signal de glissement G à un seuil maximum K' et,

- un moyen 21 qui, dés qu'on détecte le franchissement de ce seuil maximum K ¹ , au lieu de chercher une ^" compensation, commande soit notamment en cas de choc la rotation inverse du rotor, afin que celui-ci revienne vers sa position initiale E,, soit notamment à l 'ouverture, l 'arrêt puis un recalage avant la reprise du mouvement.

En combinaison avec ces moyens la porte peut comprendre des détecteurs par exemple de proximité évitant un pincement entre les battants de la porte. Dans une forme avantageuse de réalisation, le moyen 17 permettant de déterminer le glissement G consiste en un circuit 22 permettant de déceler dans le circuit alimentant le moteur toutes variations anormales de l 'intensité I du courant.

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Dans une forme préférée de réalisation, le moteur électrique 1 est un moteur asynchrone triphasé et le courant alternatif est issu d'un générateur 8 constitué d'un onduleur à modulation de largeur d'impulsions. Ces dernières sont issues de trois bras de l 'onduleur contrôlant chacun l 'une des phases du moteur.

Chacun des bras est à. cet effet constitué de deux transistors commutés à la fréquence voulue à partir d'un dispositif de commande. La fréquence d'alimentation résultante peut être supérieure à la fréquence normale d'utilisation du moteur asynchrone.

Ce type d'onduleur permet d'obtenir une tension variable en amplitude et en fréquence à partir par exemple d'une tension continue fixe.

L'avantage de ce type de générateur est qu'il permet aisément de lire la valeur de fréquence et de déceler les changements de périodes et donc de faciliter leur comptage.

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