CH680253B5 - - Google Patents

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CH680253B5
CH680253B5 CH4392/89A CH439289A CH680253B5 CH 680253 B5 CH680253 B5 CH 680253B5 CH 4392/89 A CH4392/89 A CH 4392/89A CH 439289 A CH439289 A CH 439289A CH 680253 B5 CH680253 B5 CH 680253B5
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rotor
motor
coils
angle
magnetic field
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CH4392/89A
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Inventor
Daho Taghezout
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Asulab Sa
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Publication of CH680253B5 publication Critical patent/CH680253B5/fr

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    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H02K37/10Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
    • H02K37/12Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K37/14Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/14Arrangements for controlling speed or speed and torque
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Abstract

Bidirectional stepping motor has two coils applying magnetic fields whose vector sum achieves required torque on motor

Description

1 1

CH 680 253G A3 CH 680 253G A3

2 2

Description Description

La présente invention concerne un moteur pas à pas à deux sens de rotation comportant: The present invention relates to a stepping motor with two directions of rotation comprising:

- un rotor comprenant un aimant permanent produisant un premier champ magnétique; - a rotor comprising a permanent magnet producing a first magnetic field;

- une première bobine traversée par une première partie dudit premier champ magnétique et destinée à produire un deuxième champ magnétique en réponse à un premier courant; - A first coil crossed by a first part of said first magnetic field and intended to produce a second magnetic field in response to a first current;

- une deuxième bobine traversée par une deuxième partie dudit premier champ magnétique et destinée à produire un troisième champ magnétique à un deuxième courant, lesdites première et seconde parties dudit premier champ magnétique formant dans l'aimant permanent un premier champ résultant; - A second coil crossed by a second part of said first magnetic field and intended to produce a third magnetic field at a second current, said first and second parts of said first magnetic field forming in the permanent magnet a first resulting field;

- des premiers moyens pour appliquer ledit deuxième champ magnétique audit aimant permanent dans une première direction; - first means for applying said second magnetic field to said permanent magnet in a first direction;

- des deuxièmes moyens pour appliquer ledit troisième champ magnétique audit aimant permanent dans une deuxième direction symétrique à la première direction par rapport à un axe de symétrie; et - second means for applying said third magnetic field to said permanent magnet in a second direction symmetrical to the first direction with respect to an axis of symmetry; and

- des moyens de positionnement destinés à maintenir ou à ramener ledit rotor dans l'une ou l'autre d'une pluralité de positions de repos. - Positioning means intended to maintain or bring said rotor into one or the other of a plurality of rest positions.

Des moteurs pas à pas qui répondent à la définition générale donnée ci-dessus sont utilisés, par exemple, dans des pièces d'horlogerie électroniques pour entraîner les organes d'affichage de celles-ci qui sont généralement constitués par des aiguilles. Stepper motors which meet the general definition given above are used, for example, in electronic timepieces to drive the display members thereof which are generally constituted by hands.

Le brevet US-A 4 371 821 décrit un moteur pas à pas, qui comprend dans cet exemple un stator comportant trois faces polaires délimitant entre elles un espace sensiblement cylindrique dans lequel est situé l'aimant permanent du rotor dont l'axe de rotation est sensiblement confondu avec l'axe de cet espace cylindrique. US-A 4,371,821 describes a stepping motor, which in this example comprises a stator comprising three pole faces delimiting between them a substantially cylindrical space in which is located the permanent magnet of the rotor whose axis of rotation is substantially coincident with the axis of this cylindrical space.

L'aimant permanent du rotor comporte un axe d'aimantation coupant l'axe de rotation sous un angle de 90° environ. The permanent magnet of the rotor has a magnetization axis cutting the axis of rotation at an angle of approximately 90 °.

Chaque face polaire occupe un arc de cercle de 120° environ dans une vue en plan du moteur, et elle est située à une première extrémité d'une pièce polaire. Each pole face occupies an arc of approximately 120 ° in a plan view of the motor, and it is located at a first end of a pole piece.

Chacune de ces premières extrémités des pièces polaires est reliée à la première extrémité des deux autres pièces polaires par des zones à grande ré-luctance situées de part et d'autre de la face polaire correspondante. Each of these first ends of the pole pieces is connected to the first end of the other two pole pieces by zones with high reluctance located on either side of the corresponding pole face.

Les deuxièmes extrémités de la première et de la deuxième pièce polaire sont reliées par un premier noyau sur lequel est enroulée une première bobine, et les deuxièmes extrémités de la première et de la troisième pièce polaire sont également reliées par un deuxième noyau sur lequel est enroulée une deuxième bobine. The second ends of the first and second pole pieces are connected by a first core on which a first coil is wound, and the second ends of the first and third pole pieces are also connected by a second core on which is wound a second coil.

Enfin, le stator du moteur comporte des moyens pour créer un couple de positionnement du rotor qui tend à maintenir ou à ramener ce dernier dans l'une ou l'autre de deux positions de repos. Ces positions de repos sont celles dans lesquelles l'axe d'aimantation de l'aimant permanent a une direction dite direction de repos qui est celle d'une droite coupant l'axe de rotation du rotor sous un angle de 90° environ et passant par le milieu de la première face polaire. Cette droite est donc l'axe de symétrie de la première face polaire, ainsi que l'axe de symétrie des deuxième et troisième faces polaires l'une par rapport à l'autre. Finally, the stator of the motor comprises means for creating a positioning torque of the rotor which tends to maintain or bring the latter back into one or the other of two rest positions. These rest positions are those in which the magnetization axis of the permanent magnet has a direction called the rest direction which is that of a straight line cutting the axis of rotation of the rotor at an angle of approximately 90 ° and passing through the middle of the first polar face. This straight line is therefore the axis of symmetry of the first pole face, as well as the axis of symmetry of the second and third pole faces with respect to each other.

Les champs magnétiques produits par les bobines lorsqu'elles sont parcourues par un courant ont donc, dans l'espace cylindrique délimité par les faces polaires, des directions symétriques l'une de l'autre par rapport à cet axe de symétrie. The magnetic fields produced by the coils when they are traversed by a current therefore have, in the cylindrical space delimited by the polar faces, directions symmetrical to one another with respect to this axis of symmetry.

Dans une autre forme d'exécution décrite dans le brevet US-A 4 371 821 mentionné ci-dessus, le stator du moteur ne comporte pas de pièce polaire et les deux bobines, sans noyau, ont la forme de cadres sensiblement plats entourant partiellement l'aimant du rotor. In another embodiment described in US Pat. No. 4,371,821 mentioned above, the motor stator does not have a pole piece and the two coils, without core, have the shape of substantially flat frames partially surrounding the rotor magnet.

Les plans de ces bobines forment un angle dont un plan bissecteur contient l'axe de rotation du rotor. The planes of these coils form an angle, a bisecting plane of which contains the axis of rotation of the rotor.

Les directions des champs magnétiques produits par ces bobines sont donc symétriques par rapport à un axe de symétrie contenu dans ce plan bissecteur et perpendiculaire à l'axe de rotation du rotor. The directions of the magnetic fields produced by these coils are therefore symmetrical with respect to an axis of symmetry contained in this bisector plane and perpendicular to the axis of rotation of the rotor.

Dans cette forme d'exécution également, le moteur comporte des moyens pour créer un couple de positionnement du rotor qui tend à maintenir ou à ramener ce dernier dans l'une ou l'autre de deux positions angulaires de repos qui sont à nouveau celles dans lesquelles l'axe d'aimantation de l'aimant permanent du rotor a une direction de repos qui est celle de l'axe de symétrie mentionné ci-dessus. Also in this embodiment, the motor includes means for creating a positioning torque of the rotor which tends to maintain or bring the latter back into one or the other of two angular positions of rest which are again those in which the axis of magnetization of the permanent magnet of the rotor has a direction of rest which is that of the axis of symmetry mentioned above.

Le brevet US-A 4 371 821 déjà mentionné décrit également un procédé de commande du moteur décrit ci-dessus. The already mentioned US Pat. No. 4,371,821 also describes a motor control method described above.

Ce procédé consiste à appliquer aux bobines des impulsions motrices formées de deux parties. Pendant la première partie de chaque impulsion motrice, les bobines sont alimentées par des tensions égales en valeur absolue dont la polarité est telle que le champ magnétique appliqué à l'aimant du rotor et qui résulte de l'addition des champs magnétiques produits par ces bobines a une direction perpendiculaire à la direction de repos définie ci-dessus et un sens tel que le rotor commence à tourner dans le sens voulu. A la fin de la première partie de chaque impulsion motrice, la polarité de la tension appliquée à l'une des bobines est inversée, de manière que le champ magnétique résultant prenne une direction parallèle à la direction de repos et un sens opposé au sens qu'avait l'axe d'aimantation de l'aimant du rotor avant le début de l'impulsion motrice. This process consists in applying to the coils driving pulses formed of two parts. During the first part of each driving pulse, the coils are powered by equal voltages in absolute value whose polarity is such that the magnetic field applied to the rotor magnet and which results from the addition of the magnetic fields produced by these coils has a direction perpendicular to the rest direction defined above and a direction such that the rotor begins to rotate in the desired direction. At the end of the first part of each driving pulse, the polarity of the voltage applied to one of the coils is reversed, so that the resulting magnetic field takes a direction parallel to the direction of rest and a direction opposite to the direction that 'had the magnet axis of the rotor magnet before the start of the driving pulse.

Chacune de ces deux parties de l'impulsion motrice dure quelques millisecondes. Each of these two parts of the motor pulse lasts a few milliseconds.

Ce moteur présente l'avantage de fournir, toutes autres choses étant égales, un couple identique dans ses deux sens de rotation. This motor has the advantage of providing, all other things being equal, an identical torque in both directions of rotation.

Cependant, pour que le moteur fonctionne correctement et avec son rendement maximum, il faudrait que la deuxième partie de l'impulsion motrice commence lorsque le rotor a tourné de 90° exactement. However, for the motor to function properly and at its maximum efficiency, the second part of the driving impulse would have to start when the rotor has turned exactly 90 °.

Ceci n'est pratiquement jamais le cas, car l'angle parcouru par le rotor pendant la première partie de This is hardly ever the case, since the angle traveled by the rotor during the first part of

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l'impulsion motrice dépend du couple résistant qui lui est appliqué. the driving impulse depends on the resistant torque applied to it.

Or, lorsque les bobines du moteur sont alimentées comme elles le sont dans la première partie de l'impulsion motrice, le couple moteur a sa valeur maximale lorsque le rotor occupe une des positions de repos et diminue rapidement lorsque ce rotor commence à tourner. En outre, lorsque ses bobines sont alimantées comme elles le sont dans la deuxième partie de l'impulsion motrice, le couple moteur est nul lorsque le rotor occupe une des positions de repos et augmente assez lentement en fonction de l'angle de rotation de ce rotor. However, when the motor coils are supplied as they are in the first part of the driving pulse, the motor torque has its maximum value when the rotor occupies one of the rest positions and decreases rapidly when this rotor begins to rotate. In addition, when its coils are powered as they are in the second part of the drive pulse, the motor torque is zero when the rotor occupies one of the rest positions and increases relatively slowly depending on the angle of rotation of this rotor.

Au début de la deuxième partie de l'impulsion motrice, le couple fourni par le moteur a donc une valeur qui n'est qu'une fraction du couple maximum qu'il peut fournir, et cette fraction est d'autant plus faible que le couple résistant appliqué au rotor est grand. At the start of the second part of the driving pulse, the torque supplied by the motor therefore has a value which is only a fraction of the maximum torque which it can supply, and this fraction is all the lower as the resisting torque applied to the rotor is large.

Il en résulte que le rendement du moteur est assez faible et que, pour entraîner une charge mécanique donnée, il consomme plus d'énergie électrique qu'un moteur pas à pas classique à un seul sens de rotation. As a result, the efficiency of the motor is quite low and, to drive a given mechanical load, it consumes more electrical energy than a conventional stepper motor with only one direction of rotation.

D'autre part, si le couple résistant appliqué au rotor est faible, ce rotor atteint la position où il a tourné de 90° avant que la première partie de l'impulsion motrice soit terminée. On the other hand, if the resistive torque applied to the rotor is low, this rotor reaches the position where it has rotated 90 ° before the first part of the driving pulse is completed.

L'énergie électrique fournie au moteur pendant la fin de cette première partie de l'impulsion motrice est dissipée en pure perte, ce qui diminue encore le rendement de ce moteur. The electrical energy supplied to the motor during the end of this first part of the driving pulse is dissipated as a pure loss, which further reduces the efficiency of this motor.

En outre, après avoir atteint la position mentionnée ci-dessus, le rotor oscille autour de celle-ci jusqu'à la fin de la première partie de l'impulsion motrice. Il y a donc un risque non négligeable que la deuxième partie de l'impulsion motrice provoque une rotation du rotor dans la direction opposée à la direction voulue au lieu de lui faire terminer correctement son pas. Furthermore, after reaching the above-mentioned position, the rotor oscillates around it until the end of the first part of the driving pulse. There is therefore a non-negligible risk that the second part of the driving pulse will cause the rotor to rotate in the direction opposite to the desired direction instead of making it correctly complete its pitch.

Le fonctionnement correct du moteur n'est donc pas absolument garanti. Correct engine operation is therefore not absolutely guaranteed.

De plus, le fait qu'il est nécessaire d'inverser le sens du courant dans l'une des bobines au cours de chaque impulsion motrice rend difficile l'adjonction au circuit de commande du moteur décrit ci-dessus d'un des circuits bien connus qui sont destinés à diminuer la consommation d'un moteur pas à pas en ajustant la durée des impulsions motrices qui lui sont fournies à la charge mécanique qu'il entraîne. In addition, the fact that it is necessary to reverse the direction of the current in one of the coils during each driving pulse makes it difficult to add one of the circuits to the motor control circuit described above. known which are intended to reduce the consumption of a stepping motor by adjusting the duration of the driving pulses supplied to it to the mechanical load which it drives.

Le brevet US-A 4 514 676 propose un procédé de commande du moteur décrit ci-dessus qui évite en partie ces inconvénients. US Pat. No. 4,514,676 proposes a method for controlling the motor described above which partly avoids these drawbacks.

Selon ce procédé, une des bobines est alimentée, seule, pour faire tourner le rotor dans un sens, et l'autre bobine est alimentée, également seule, pour faire tourner le rotor dans l'autre sens. According to this method, one of the coils is supplied, alone, to rotate the rotor in one direction, and the other coil is supplied, also alone, to rotate the rotor in the other direction.

Pour chacune des positions de repos du rotor, la polarité de la tension appliquée à la bobine correspondant au sens de rotation désiré est choisie de manière que ie champ magnétique appliqué à l'aimant du rotor fasse, lorsque ce rotor occupe cette position de repos, un angle de 120° environ avec la direction de repos du rotor. For each of the rotor rest positions, the polarity of the voltage applied to the coil corresponding to the desired direction of rotation is chosen so that the magnetic field applied to the rotor magnet does, when this rotor occupies this rest position, an angle of approximately 120 ° with the rest direction of the rotor.

Lorsque ce moteur est commandé selon ce procédé, le couple qu'il fournit commence par augmenter, passe pas un maximum lorsque le rotor a tourné de 30° environ et diminue ensuite. When this motor is controlled according to this process, the torque which it supplies begins by increasing, not passing a maximum when the rotor has rotated by approximately 30 ° and then decreasing.

Cette variation du couple moteur en fonction de l'angle de rotation du rotor est plus favorable que dans le cas où le moteur est commandé de la manière décrite dans le brevet US-A 4 371 821 mentionné ci-dessus. En outre, la plupart des inconvénients mentionnés ci-dessus sont évités. This variation in the engine torque as a function of the angle of rotation of the rotor is more favorable than in the case where the engine is controlled in the manner described in US Pat. No. 4,371,821 mentioned above. In addition, most of the above-mentioned drawbacks are avoided.

Cependant, du fait qu'une seule bobine est alimentée, les pertes par effet Joule dans cette bobine sont plus élevées, toutes autres choses étant égales, que celles qui se produisent lorsque le moteur est commandé de la manière décrite dans le brevet US-A 4 371 821. Le rendement du moteur n'est donc pas sensiblement amélioré par ce deuxième procédé de commande. However, since only one coil is supplied, the Joule losses in this coil are higher, all other things being equal, than those which occur when the motor is controlled as described in US-A patent. 4,371,821. The efficiency of the engine is therefore not appreciably improved by this second control method.

Le brevet US-A 4 546 278 décrit également un moteur et son procédé de commande qui ne seront pas décrits à nouveau ici, sinon pour relever que ce procédé présente à peu près les mêmes inconvénients que celui qui est décrit dans le brevet US-A 4 371 821. US Pat. No. 4,546,278 also describes an engine and its control method which will not be described again here, except to note that this method has roughly the same disadvantages as that which is described in US-A patent. 4,371,821.

Un but de la présente invention est de proposer un moteur pas à pas qui fournisse un bon rendement, qui soit de fonctionnement fiable et qui soit particulièrement bien adapté pour être combiné à un circuit électronique permettant la diminution de la consommation par ajustement des impulsions motrices à la charge mécanique entraînée. An object of the present invention is to provide a stepping motor which provides good efficiency, which is reliable in operation and which is particularly well suited to be combined with an electronic circuit allowing the reduction of consumption by adjusting the driving pulses to the mechanical load involved.

Ce but est atteint par le moteur revendiqué, qui est caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens pour fournir simultanément des premier et deuxième courants aux bobines du moteur à chaque fois que le rotor doit tourner d'un pas, ces moyens étant susceptibles de fournir lesdits courants avec un sens constant lors de la durée totale de leur alimentation aux bobines et avec des intensités telles que, au début de ladite alimentation en courant et lorsque le rotor occupe l'une de ses positions de repos, ledit premier champ résultant forme un angle compris entre 110° et 160° avec un deuxième champ résultant produit dans ledit aimant permanent par les second et troisième champs magnétiques des bobines. This object is achieved by the claimed motor, which is characterized in that it further comprises means for simultaneously supplying first and second currents to the coils of the motor each time the rotor must turn one step, these means being capable of supplying said currents with a constant direction during the total duration of their supply to the coils and with intensities such that, at the start of said current supply and when the rotor occupies one of its rest positions, said first resulting field forms an angle between 110 ° and 160 ° with a second resulting field produced in said permanent magnet by the second and third magnetic fields of the coils.

L'invention va être décrite maintenant en détail à l'aide du dessin annexé dans lequel: The invention will now be described in detail using the attached drawing in which:

- la fig. 1 est une vue schématique en plan d'une forme d'exécution du moteur selon l'invention; - fig. 1 is a schematic plan view of an embodiment of the engine according to the invention;

- la fig. 2 est un tableau illustrant un procédé de commande du moteur de la fig. 1 ; - fig. 2 is a table illustrating a method for controlling the motor of FIG. 1;

- la fig. 3 est un schéma d'un exemple de circuit de commande du moteur de la fig. 1, et qui met en œuvre ie procédé de commande du moteur illustré à la fig. 2; et - fig. 3 is a diagram of an example of a motor control circuit of FIG. 1, and which implements the engine control method illustrated in FIG. 2; and

- la fig. 4 est un schéma partiel d'un autre exemple de circuit de commande du moteur de la fig. 1. - fig. 4 is a partial diagram of another example of the motor control circuit of FIG. 1.

Comme l'un des moteurs décrits dans le brevet US-A 4 371 821 déjà mentionné, le moteur 1 représenté schématiquement en plan à la fig. 1 à titre d'exemple non limitatif comporte un stator 2 percé d'une ouverture sensiblement cylindrique 3. Like one of the motors described in US-A 4,371,821 already mentioned, the motor 1 shown diagrammatically in plan in FIG. 1 by way of nonlimiting example comprises a stator 2 pierced with a substantially cylindrical opening 3.

L'ouverture cylindrique 3 est délimitée par trois The cylindrical opening 3 is delimited by three

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faces polaires 4a, 5a et 6a qui s'étendent chacune sur 120° environ et qui sont respectivement situées à une première extrémité de trois pièces polaires 4, 5 et 6. pole faces 4a, 5a and 6a which each extend over approximately 120 ° and which are respectively located at a first end of three pole pieces 4, 5 and 6.

Les deux faces polaires 5a et 6a sont symétriques l'une de l'autre par rapport à un axe 7, qui est diamétral à l'ouverture 3 et qui passe par le milieu de la face polaire 4a. Cette dernière est donc elle-même symétrique par rapport à cet axe 7. The two pole faces 5a and 6a are symmetrical to each other with respect to an axis 7, which is diametrical at the opening 3 and which passes through the middle of the pole face 4a. The latter is therefore itself symmetrical with respect to this axis 7.

Les pièces polaires 4, 5 et 6 sont reliées deux à deux par des parties 8, 9 et 10 situées entre les faces polaires 4a, 5a et 6a et dont les dimensions sont choisies de manière que leur réluctance soit nettement plus élevée que celle des autres parties du stator 2. The pole pieces 4, 5 and 6 are connected two by two by portions 8, 9 and 10 located between the pole faces 4a, 5a and 6a and the dimensions of which are chosen so that their reluctance is significantly higher than that of the others parts of the stator 2.

Le stator 2 comporte en outre deux noyaux 11 et 12 qui relient la deuxième extrémité de la pièce polaire 4 à la deuxième extrémité de la pièce polaire 5 et, respectivement, à la deuxième extrémité de la pièce polaire 6. The stator 2 further comprises two cores 11 and 12 which connect the second end of the pole piece 4 to the second end of the pole piece 5 and, respectively, to the second end of the pole piece 6.

Les deux bobines du moteur 1, désignées respectivement par les références 13 et 14, sont enroulées sur les noyaux 11 et 12. Les bornes de la bobine 13, désignées par 13a et 13b, et les bornes de la bobine 14, désignées par 14a et 14b, sont destinées à être reliées à un circuit de commande non représenté dans cette fig. 1 et dont un exemple sera décrit plus loin. The two coils of the motor 1, designated respectively by the references 13 and 14, are wound on the cores 11 and 12. The terminals of the coil 13, designated by 13a and 13b, and the terminals of the coil 14, designated by 14a and 14b, are intended to be connected to a control circuit not shown in this fig. 1 and an example of which will be described later.

Le moteur 1 comporte en outre un rotor 15 dont l'axe de rotation 15a est confondu avec l'axe de l'ouverture 3. Le rotor 15 comporte un aimant permanent 16 qui est seul représenté à la fig. 1 pour ne pas charger inutilement le dessin. The motor 1 also comprises a rotor 15, the axis of rotation 15a of which coincides with the axis of the opening 3. The rotor 15 comprises a permanent magnet 16 which is the only one shown in FIG. 1 so as not to load the drawing unnecessarily.

Dans cet exemple, l'aimant 16 ne comporte que deux pôles magnétiques désignés par N et 2. In this example, the magnet 16 has only two magnetic poles designated by N and 2.

Les bobines 13 et 14 sont évidemment couplées magnétiquement avec cet aimant 16. Chacune d'entre elles est donc traversée par une partie du champ magnétique produit par cet aimant 16. The coils 13 and 14 are obviously magnetically coupled with this magnet 16. Each of them is therefore crossed by a part of the magnetic field produced by this magnet 16.

Ces champs magnétiques partiels suivent chacun un chemin fermé traversant notamment l'ouverture 3 et l'aimant 16 lui-même. Ces chemins n'ont pas été représentés pour ne pas charger inutilement la fig. 1. These partial magnetic fields each follow a closed path notably crossing the opening 3 and the magnet 16 itself. These paths have not been shown so as not to unnecessarily load FIG. 1.

Le champ qui résulte, dans cet aimant 16, de l'addition vectorielle de ces deux champs magnétiques partiels a été symbolisé à la fig. 1 par une flèche 17, et sera désigné par la même référence dans la suite de cette description. The field which results, in this magnet 16, from the vector addition of these two partial magnetic fields has been symbolized in FIG. 1 by an arrow 17, and will be designated by the same reference in the remainder of this description.

Ce champ résultant 17 est perpendiculaire à l'axe de rotation 15a du rotor 15, et il est dirigé du pôle sud S vers le pôle nord N de l'aimant 16, comme l'axe d'aimantation de ce dernier. En outre, lorsque le rotor 15 tourne autour de l'axe 15a, ce champ résultant 17 tourne également autour de cet axe 15a, dans le même sens et à la même vitesse que le rotor 15. This resulting field 17 is perpendicular to the axis of rotation 15a of the rotor 15, and it is directed from the south pole S to the north pole N of the magnet 16, like the magnetization axis of the latter. In addition, when the rotor 15 rotates around the axis 15a, this resulting field 17 also rotates around this axis 15a, in the same direction and at the same speed as the rotor 15.

Lorsque la bobine 13 est alimentée par un courant qui sera désigné par 113 dans la suite de cette description, elle crée un deuxième champ magnétique qui traverse l'ouverture 3 et l'aimant 16 perpendiculairement à l'axe de rotation 15a du rotor 15 et dont la résultante dans l'aimant 16 est symbolisée par la flèche 18. Pour simplifier la description qui va suivre, cette résultante sera désignée comme étant le champ magnétique 18. When the coil 13 is supplied with a current which will be designated by 113 in the rest of this description, it creates a second magnetic field which crosses the opening 3 and the magnet 16 perpendicular to the axis of rotation 15a of the rotor 15 and the result of which in the magnet 16 is symbolized by the arrow 18. To simplify the description which follows, this result will be designated as the magnetic field 18.

Le sens de la flèche 18 dans la fig. 1 indique le sens du champ 18 lorsque le courant 113 circule dans la bobine 13 de sa borne 13a à sa borne 13b. Le sens de ce champ 18 et le sens de ce courant 113 seront désignés arbitrairement comme positifs dans la suite de cette description. The direction of the arrow 18 in fig. 1 indicates the direction of the field 18 when the current 113 flows in the coil 13 from its terminal 13a to its terminal 13b. The direction of this field 18 and the direction of this current 113 will be arbitrarily designated as positive in the remainder of this description.

De même, lorsque la bobine 14 est alimentée par un courant qui sera désigné par 114, elle crée un troisième champ magnétique qui traverse également l'ouverture 3 et l'aimant 16 perpendiculairement à l'axe de rotation 15a et dont la résultante dans cet aimant 16 est symbolisée par la flèche 19 et sera désignée comme étant le champ magnétique 19. Similarly, when the coil 14 is supplied by a current which will be designated by 114, it creates a third magnetic field which also crosses the opening 3 and the magnet 16 perpendicular to the axis of rotation 15a and the result of which in this magnet 16 is symbolized by the arrow 19 and will be designated as being the magnetic field 19.

Le sens de la flèche 19 dans la fig. 1 indique le sens du champ 19 lorsque le courant 114 circule dans la bobine 14 de sa borne 14a à sa borne 14b. Le sens de ce champ 19 et le sens de ce courant 114 seront également désignés, arbitrairement, comme positifs. The direction of the arrow 19 in fig. 1 indicates the direction of the field 19 when the current 114 flows in the coil 14 from its terminal 14a to its terminal 14b. The direction of this field 19 and the direction of this current 114 will also be designated, arbitrarily, as positive.

Il faut noter que lorsqu'il sera question dans la suite de cette description d'angles formés par les champs magnétiques 18 et 19 entre eux ou avec le champ résultant 17, il s'agira, de la manière qui est usuelle en géométrie, des angles que formeraient les flèches symbolisant ces champ 17,18 ou 19 si ces flèches étaient déplacées parallèlement à elles-mêmes jusqu'à ce que leurs origines coïncident. On voit que, dans l'exemple de la fig. 1, les champs 18 et 19 forment entre eux, selon cette définition, un angle de 120° environ. It should be noted that when it is a question in the following of this description of angles formed by the magnetic fields 18 and 19 between them or with the resulting field 17, it will be, in the manner which is usual in geometry, angles that the arrows symbolizing these fields 17,18 or 19 would form if these arrows were moved parallel to themselves until their origins coincided. We see that, in the example of FIG. 1, the fields 18 and 19 form between them, according to this definition, an angle of approximately 120 °.

Le moteur 1 comporte en outre des encoches 21 et 22 ménagées dans la paroi de l'ouverture cylindrique 3. Ces encoches 21 et 22 sont diamétralement opposées, et le diamètre 23 sur lequel elles sont situées fait un angle de 45° environ avec l'axe de symétrie 7. The motor 1 further comprises notches 21 and 22 formed in the wall of the cylindrical opening 3. These notches 21 and 22 are diametrically opposite, and the diameter 23 on which they are located makes an angle of approximately 45 ° with the axis of symmetry 7.

La présence de ces encoches 21 et 22 provoque l'application au rotor 15 d'un couple de positionnement qui tend à le maintenir ou à le ramener dans l'une ou l'autre de deux positions d'équilibre stable, ou positions de repos, qui sont celles où la direction du champ résultant 17 est perpendiculaire au diamètre 23 et fait donc avec l'axe de symétrie 7 un angle de 45° environ, désigné par la référence A dans la fig. 1. Cette direction du champ résultant 17 sera appelée direction de repos. Elle est représentée à la fig. 1 par la droite en traits mixtes 24. The presence of these notches 21 and 22 causes the application to the rotor 15 of a positioning torque which tends to maintain it or bring it back into one or the other of two stable equilibrium positions, or rest positions. , which are those where the direction of the resulting field 17 is perpendicular to the diameter 23 and therefore forms with the axis of symmetry 7 an angle of approximately 45 °, designated by the reference A in FIG. 1. This direction of the resulting field 17 will be called the direction of rest. It is shown in fig. 1 from the right in phantom 24.

Dans la fig. 1, le rotor 15 occupe l'une de ces positions de repos, qui sera appelée arbitrairement première position de repos de ce rotor 15. La deuxième position de repos de ce rotor 15 sera évidemment celle où le sens du champ résultant 17 est opposé à celui qu'il a dans la fig. 1. In fig. 1, the rotor 15 occupies one of these rest positions, which will be arbitrarily called the first rest position of this rotor 15. The second rest position of this rotor 15 will obviously be that in which the direction of the resulting field 17 is opposite to the one he has in fig. 1.

Le tableau de la fig. 2 illustre un procédé de commande du moteur selon l'invention. The table in fig. 2 illustrates a motor control method according to the invention.

Chacune des lignes L1, L2, L3 et L4 de ce tableau correspond à une impulsion motrice appliquée au moteur 1. Each of the lines L1, L2, L3 and L4 of this table corresponds to a driving pulse applied to the motor 1.

Le signe + ou le signe - inscrit dans les colonnes désignées par 113 et 114 indique que le courant 113, respectivement le courant 114, est positif ou négatif pendant l'impulsion motrice correspondant à la ligne où il se trouve. On admettra dans cet exemple que ces courants 113 et 114 sont égaux, en valeur absolue tout au moins. The sign + or the sign - registered in the columns designated by 113 and 114 indicates that the current 113, respectively the current 114, is positive or negative during the driving pulse corresponding to the line where it is located. In this example, it will be assumed that these currents 113 and 114 are equal, at least in absolute value.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

7 7

CH 680 253G A3 CH 680 253G A3

8 8

Les flèches dessinées dans les colonnes désignées par 18 et 19 indiquent la direction et le sens du champ 18, respectivement 19, créé dans l'aimant 16 par ces courants 113, respectivement 114. On admettra également que, dans cet exemple, les bobines 13 et 14 sont identiques, et que les réluctances des circuits magnétiques traversés par les champs qu'elles créent sont égales. Les intensités des champs 18 et 19 sont donc égales. The arrows drawn in the columns designated by 18 and 19 indicate the direction and the direction of the field 18, respectively 19, created in the magnet 16 by these currents 113, respectively 114. It will also be admitted that, in this example, the coils 13 and 14 are identical, and that the reluctances of the magnetic circuits crossed by the fields which they create are equal. The intensities of fields 18 and 19 are therefore equal.

Les flèches en traits interrompus dessinées dans la colonne R indiquent la direction et le sens que le champ résultant 17 a normalement au début de l'impulsion motrice correspondant à la ligne où elles se trouvent. The arrows in broken lines drawn in column R indicate the direction and the direction that the resulting field 17 normally has at the start of the driving pulse corresponding to the line where they are located.

Dans chaque ligne L1, L2, L3 et L4, la flèche en trait plein également dessinée dans la colonne R symbolise ia direction et le sens d'un champ magnétique R qui résulte de l'addition vectorielle des champs 18 et 19 créés en réponse aux courants 113 et 114 indiqués dans la même ligne. In each line L1, L2, L3 and L4, the arrow in solid line also drawn in the column R symbolizes the direction and the direction of a magnetic field R which results from the vector addition of fields 18 and 19 created in response to currents 113 and 114 indicated in the same line.

Il faut noter que les flèches dessinées dans les colonnes 18,19 et R ont la même direction et le même sens que si elles étaient dessinées dans la fig. 1. It should be noted that the arrows drawn in columns 18,19 and R have the same direction and the same direction as if they were drawn in fig. 1.

Il faut rappeler que, dans la forme d'exécution du moteur 1 représentée à la fig. 1, la face polaire 4a est symétrique par rapport à l'axe de symétrie 7 et les faces polaires 5a et 6a sont symétriques l'une de l'autre par rapport à ce même axe 7. It should be remembered that, in the embodiment of the motor 1 shown in FIG. 1, the pole face 4a is symmetrical with respect to the axis of symmetry 7 and the pole faces 5a and 6a are symmetrical with each other with respect to this same axis 7.

Les intensités des champs magnétiques 18 et 19 étant en outre égales dans cet exemple, le champ résultant R prend une première direction parallèle à l'axe de symétrie 7, ou même confondue avec cet axe 7, lorsque les courants 113 et 114 ont le même sens, ou une deuxième direction, perpendiculaire à la première et donc à l'axe de symétrie 7, lorsque les courants 113 et 114 ont des sens opposés. The intensities of the magnetic fields 18 and 19 being also equal in this example, the resulting field R takes a first direction parallel to the axis of symmetry 7, or even coincident with this axis 7, when the currents 113 and 114 have the same direction, or a second direction, perpendicular to the first and therefore to the axis of symmetry 7, when the currents 113 and 114 have opposite directions.

La ligne L1 du tableau de la fig. 2 illustre l'impulsion motrice qui est appliquée au moteur 1 pour faire tourner son rotor 15 d'un pas dans le sens indiqué par la flèche 25 de la fig. 1 à partir de sa première position de repos. Ce sens de rotation indiqué par la flèche 25 sera appelé arbitrairement sens de rotation positif. Line L1 of the table in fig. 2 illustrates the driving impulse which is applied to the motor 1 to rotate its rotor 15 by one step in the direction indicated by the arrow 25 in FIG. 1 from its first rest position. This direction of rotation indicated by arrow 25 will be arbitrarily called positive direction of rotation.

Pendant cette impulsion motrice, les deux bobines 13 et 14 sont alimentées simultanément de manière que les courants 113 et 114 qui les traversent soient tous deux positifs. Les champs magnétiques 18 et 19 produits par ces bobines 13 et 14 en réponse à ces courants ont donc la direction et le sens indiqués dans cette ligne L1, qui sont d'ailleurs identiques à ceux qui sont indiqués dans la fig. 1. During this driving pulse, the two coils 13 and 14 are supplied simultaneously so that the currents 113 and 114 which pass through them are both positive. The magnetic fields 18 and 19 produced by these coils 13 and 14 in response to these currents therefore have the direction and the direction indicated in this line L1, which are moreover identical to those which are indicated in FIG. 1.

Dans les conditions mentionnées ci-dessus, le champ magnétique R résultant de l'addition vectorielle des champs 18 et 19 a donc sa première direction, c'est-à-dire celle qui est parallèle à l'axe de symétrie 7, et un sens allant vers la face polaire 4a. Under the conditions mentioned above, the magnetic field R resulting from the vector addition of the fields 18 and 19 therefore has its first direction, that is to say that which is parallel to the axis of symmetry 7, and a direction going towards the polar face 4a.

On voit facilement que, puisque la direction de repos 24 forme avec l'axe de symétrie 7 un angle de 45°, le champ résultant R mentionné ci-dessus forme, au début de l'impulsion motrice, un angle de 135° avec le champ résultant 17. Cet angle est désigné par B dans le tableau de la fig. 2. Son sens, mesuré depuis le champ résultant 17 vers le champ résultant R, est le même que celui de la flèche 25 de la fig. 1 et sera également désigné arbitrairement comme sens positif. It is easy to see that, since the direction of rest 24 forms an angle of 45 ° with the axis of symmetry 7, the resulting field R mentioned above forms, at the start of the driving pulse, an angle of 135 ° with the resulting field 17. This angle is designated by B in the table in fig. 2. Its direction, measured from the resulting field 17 towards the resulting field R, is the same as that of the arrow 25 in FIG. 1 and will also be arbitrarily designated as a positive meaning.

L'interaction des champs R et 17 produit un couple moteur qui provoque la rotation du rotor 15 dans le sens positif, à condition bien entendu que les courant 113 et 114 aient une intensité suffisante. Pendant cette rotation du rotor 15, ce couple moteur commence par augmenter et passe par un maximum lorsque le rotor 15 se trouve dans la position où le champ résultant 17 est perpendiculaire au champ résultant R, c'est-à-dire lorsqu'il a tourné de 45° environ. The interaction of the fields R and 17 produces a motor torque which causes the rotation of the rotor 15 in the positive direction, provided of course that the currents 113 and 114 have a sufficient intensity. During this rotation of the rotor 15, this motor torque begins to increase and goes through a maximum when the rotor 15 is in the position where the resulting field 17 is perpendicular to the resulting field R, that is to say when it has rotated approximately 45 °.

Ce couple moteur diminue ensuite et, si l'impulsion motrice n'est pas interrompue, il atteint une valeur nulle lorsque le rotor 15 se trouve dans la position où le champ résultant 17 a la même direction et le même sens que le champ résultant R, c'est-à-dire lorsqu'il a tourné de 135° environ. This motor torque then decreases and, if the driving pulse is not interrupted, it reaches a zero value when the rotor 15 is in the position where the resulting field 17 has the same direction and the same direction as the resulting field R , that is to say when it has turned about 135 °.

Pratiquement, l'impulsion motrice est interrompue avant que le rotor atteigne cette position, et le rotor 15 termine son pas après cette interruption de l'impulsion motrice en réponse, notamment, au couple de positionnement créé par la présence des encoches 21 et 22, à son énergie cinétique et à celle des divers éléments mécaniques qu'il entraîne. In practice, the driving pulse is interrupted before the rotor reaches this position, and the rotor 15 ends its pitch after this interruption of the driving pulse in response, in particular, to the positioning torque created by the presence of the notches 21 and 22, to its kinetic energy and to that of the various mechanical elements it drives.

Lorsqu'il a terminé son pas, le rotor 15 occupe donc sa deuxième position de repos. When it has finished its pitch, the rotor 15 therefore occupies its second rest position.

La ligne L2 du tableau de la fig. 2 illustre l'impulsion motrice qui est appliquée au moteur 1 pour faire tourner son rotor 15 d'un pas dans le sens positif à partir de sa deuxième position de repos. Line L2 of the table in fig. 2 illustrates the driving pulse which is applied to the motor 1 to rotate its rotor 15 one step in the positive direction from its second rest position.

Pendant cette impulsion motrice, les deux bobines 13 et 14 sont alimentées, toujours simultanément, de manière que les courants 113 et 114 qui les traversent soient tous deux négatifs. During this driving pulse, the two coils 13 and 14 are supplied, always simultaneously, so that the currents 113 and 114 which pass through them are both negative.

On voit facilement que, dans ce cas, le champ résultant R a également sa première direction, mais que son sens est opposé à celui qu'il avait pendant l'impulsion motrice correspondant à la ligne L1 du tableau de la fig. 2. It is easy to see that, in this case, the resulting field R also has its first direction, but that its direction is opposite to that which it had during the driving impulse corresponding to line L1 of the table in FIG. 2.

L'angle B formé par les champs résultants R et 17 a donc à nouveau, au début de l'impulsion motrice, une valeur de 135° et son sens, toujours depuis le champ résultant 17 vers le champ résultant R, est également positif. The angle B formed by the resulting fields R and 17 therefore again has, at the start of the driving pulse, a value of 135 ° and its direction, always from the resulting field 17 towards the resulting field R, is also positive.

Le rotor 15 est donc à nouveau soumis à un couple moteur qui provoque sa rotation dans le sens positif. The rotor 15 is therefore again subjected to a driving torque which causes it to rotate in the positive direction.

Comme dans le cas précédent, l'impulsion motrice est interrompue avant que le rotor 15 ait tourné de 135°, et ce rotor 15 termine son pas en réponse, notamment, au couple de positionnement, à son énergie cinétique ainsi qu'à celle des divers éléments qu'il entraîne. As in the previous case, the driving pulse is interrupted before the rotor 15 has rotated 135 °, and this rotor 15 ends its pitch in response, in particular, to the positioning torque, to its kinetic energy as well as to that of the various elements that it entails.

Lorsqu'il a terminé ce pas, le rotor 15 occupe donc à nouveau sa première position de repos. When it has completed this step, the rotor 15 therefore again occupies its first rest position.

La ligne L3 du tableau de la fig. 2 illustre l'impulsion motrice qui est appliquée au moteur 1 pour faire tourner le rotor 15 d'un pas dans le sens négatif à partir de sa première position de repos. Line L3 of the table in fig. 2 illustrates the driving pulse which is applied to the motor 1 to rotate the rotor 15 one step in the negative direction from its first rest position.

Pendant cette impulsion motrice, les deux bobines sont alimentées, toujours simultanément, de manière que le courant 113 soit positif et que le courant 114 soit négatif. During this driving pulse, the two coils are supplied, always simultaneously, so that the current 113 is positive and that the current 114 is negative.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

6 6

g g

CH 680 253G A3 CH 680 253G A3

10 10

On voit facilement que, dans ces conditions, le champ résultant R a sa deuxième direction, c'est-à-dire celle qui est perpendiculaire à l'axe de symétrie 7, et que son sens va de la face polaire 5a vers la face polaire 6a. It is easily seen that, under these conditions, the resulting field R has its second direction, that is to say that which is perpendicular to the axis of symmetry 7, and that its direction goes from the polar face 5a towards the face polar 6a.

Au début de l'impulsion motrice, le champ résultant R fait donc à nouveau un angle B de 135° environ avec le champ résultant 17. Mais cette fois, le sens de cet angle B, toujours lorsqu'il est mesuré depuis ie champ résultant 17 vers le champ résultant R, est négatif. At the start of the driving pulse, the resulting field R therefore again forms an angle B of approximately 135 ° with the resulting field 17. But this time, the direction of this angle B, always when it is measured from the resulting field 17 towards the resulting field R, is negative.

Le rotor 15 est donc soumis à un couple moteur qui provoque sa rotation dans le sens négatif. The rotor 15 is therefore subjected to a motor torque which causes it to rotate in the negative direction.

Comme ci-dessus, l'impulsion motrice est interrompue et le rotor 15 termine son pas en réponse, notamment, au couple de positionnement, à son énergie cinétique et à celle des divers éléments mécaniques qu'il entraîne. As above, the driving pulse is interrupted and the rotor 15 ends its pitch in response, in particular, to the positioning torque, its kinetic energy and that of the various mechanical elements which it drives.

Lorsqu'il a terminé ce pas, le rotor 15 occupe donc sa deuxième position de repos. When it has completed this step, the rotor 15 therefore occupies its second rest position.

La ligne L4 du tableau de la fig. 2 illustre l'impulsion motrice qui est appliquée au moteur 1 pour faire tourner le rotor 15 d'un pas dans le sens négatif à partir de cette deuxième position de repos. Line L4 of the table in fig. 2 illustrates the driving pulse which is applied to the motor 1 to rotate the rotor 15 one step in the negative direction from this second rest position.

Pendant cette impulsion motrice, les bobines 13 et 14 sont alimentées, toujours simultanément, de manière que le courant 113 soit négatif et que le courant 114 soit positif. During this driving pulse, the coils 13 and 14 are supplied, always simultaneously, so that the current 113 is negative and that the current 114 is positive.

Dans ces conditions, le champ résultant R a de nouveau sa deuxième direction, comme dans le cas précédent, mais son sens va de la face polaire 6a vers la face polaire 5a. Under these conditions, the resulting field R again has its second direction, as in the previous case, but its direction goes from the polar face 6a towards the polar face 5a.

Au début de l'impulsion motrice, le champ résultant R fait donc à nouveau un angle B de 135° avec le champ résultant 17, et le sens de cet angle B est à nouveau négatif. At the start of the driving pulse, the resulting field R therefore again has an angle B of 135 ° with the resulting field 17, and the direction of this angle B is again negative.

Le rotor 15 est donc à nouveau soumis à un couple moteur qui provoque sa rotation dans le sens négatif. The rotor 15 is therefore again subjected to a driving torque which causes it to rotate in the negative direction.

Comme dans les cas précédents, le rotor 15 termine son pas, après que l'impulsion motrice a été interrompue, en réponse, notamment, au couple de positionnement, à son énergie cinétique et à celle des éléments mécaniques qu'il entraîne. As in the previous cases, the rotor 15 ends its pitch, after the driving pulse has been interrupted, in response, in particular, to the positioning torque, to its kinetic energy and to that of the mechanical elements which it drives.

En résumé, on voit que pour faire tourner le rotor 15, on applique au moteur 1 des impulsions motrices pendant lesquelles les deux bobines 13 et 14 sont toujours alimentées simultanément par des tensions dont la polarité ne varie pas. In summary, it can be seen that in order to rotate the rotor 15, motor pulses are applied to the motor 1 during which the two coils 13 and 14 are always supplied simultaneously with voltages whose polarity does not vary.

En outre, ces bobines 13 et 14 sont alimentées de manière que le champ magnétique R résultant de l'addition vectorielle des champs magnétiques 18 et 19 produits dans l'aimant 16 par les courants 113 et 114 circulant dans ces bobines 13 et 14 fait, au début de chaque impulsion motrice, un angle B de 135° environ avec le champ résultant 17, le sens de cet angle B, mesuré depuis le champ résultant 17 vers le champ résultant R, étant identique au sens dans lequel le rotor 15 doit tourner. In addition, these coils 13 and 14 are supplied in such a way that the magnetic field R resulting from the vector addition of the magnetic fields 18 and 19 produced in the magnet 16 by the currents 113 and 114 flowing in these coils 13 and 14, at the start of each driving pulse, an angle B of approximately 135 ° with the resulting field 17, the direction of this angle B, measured from the resulting field 17 towards the resulting field R, being identical to the direction in which the rotor 15 must rotate .

Du fait que l'angle B formé par le champ résultant 17 avec le champ résultant R au début de chaque impulsion motrice a une valeur de 135°, le couple fourni par le moteur 1 a une valeur qui commence par augmenter et qui passe par un maximum lorsque le rotor 15 a tourné de 45°, c'est-à-dire lorsque la direction du champ résultant 17 est perpendiculaire à la direction du champ résultant R. Since the angle B formed by the resulting field 17 with the resulting field R at the start of each driving pulse has a value of 135 °, the torque supplied by the motor 1 has a value which begins to increase and which passes through a maximum when the rotor 15 has rotated 45 °, that is to say when the direction of the resulting field 17 is perpendicular to the direction of the resulting field R.

Comme l'impulsion motrice est généralement interrompue, en pratique, lorsque le rotor 15 a tourné d'un angle de 50° à 70° environ, le couple produit par le moteur 1 a donc une valeur proche de sa valeur maximum pendant toute la durée de l'impulsion motrice. As the driving impulse is generally interrupted, in practice, when the rotor 15 has rotated by an angle of approximately 50 ° to 70 °, the torque produced by the motor 1 therefore has a value close to its maximum value throughout the duration of the motor impulse.

En outre, comme le sens du courant dans les bobines 13 et 14 du moteur 1 ne change pas pendant toute la durée des impulsions motrices, il n'existe pas de consommation inutile et/ou de risque d'inversion du sens de rotation du rotor tels que ceux qui peuvent se produire à la fin de la première partie de ces impulsions motrices lorsque le moteur est commandé de la manière décrite dans le brevet US-A 4 371 821 mentionné ci-dessus. In addition, since the direction of the current in the coils 13 and 14 of the motor 1 does not change throughout the duration of the driving pulses, there is no unnecessary consumption and / or risk of reversing the direction of rotation of the rotor. such as those which can occur at the end of the first part of these driving pulses when the motor is controlled in the manner described in US Pat. No. 4,371,821 mentioned above.

Il en résulte que, toutes autres choses étant égales, le rendement de ce moteur 1 et sa sécurité de fonctionnement sont plus élevés que ceux du moteur décrit dans ce brevet US-A 4 371 821. As a result, all other things being equal, the efficiency of this engine 1 and its operating safety are higher than those of the engine described in this patent US Pat. No. 4,371,821.

Le rendement du moteur 1 est également plus élevé que celui d'un moteur commandé selon le procédé décrit dans le brevet US-A 4 514 676 qui a aussi été mentionné ci-dessus, du fait que ses deux bobines sont alimentées simultanément. The efficiency of the motor 1 is also higher than that of a motor controlled according to the method described in US Pat. No. 4,514,676 which was also mentioned above, owing to the fact that its two coils are supplied simultaneously.

La valeur de l'angle B mentionnée ci-dessus, c'est-à-dire 135°, est celle pour laquelle le rendement du moteur 1 est le plus élevé. Il est cependant possible de choisir pour cet angle B des valeurs comprises entre 110° et 160° environ sans que son rendement diminue de manière trop forte. Notamment, une valeur de cet angle B supérieure à 135° permet d'obtenir du moteur 1 un couple moteur plus élevé, au prix d'une légère augmentation de sa consommation. The value of the angle B mentioned above, that is to say 135 °, is that for which the efficiency of the motor 1 is the highest. However, it is possible to choose values for this angle B between approximately 110 ° and 160 ° without its efficiency decreasing too strongly. In particular, a value of this angle B greater than 135 ° makes it possible to obtain from the motor 1 a higher motor torque, at the cost of a slight increase in its consumption.

La fig. 3 représente à titre d'exemple non limitatif le schéma d'un circuit permettant de commander le moteur 1 de la fig. 1 de la manière décrite ci-dessus à l'aide du tableau de la fig. 2. Fig. 3 shows by way of nonlimiting example the diagram of a circuit for controlling the motor 1 of FIG. 1 as described above using the table in FIG. 2.

Dans ce schéma, seules les bobines 13 et 14 du moteur 1, avec leurs bornes 13a et 13b, respectivement 14a et 14b, ont été représentées. In this diagram, only the coils 13 and 14 of the motor 1, with their terminals 13a and 13b, respectively 14a and 14b, have been shown.

Le circuit de commande de la fig. 3 comporte six transistors MOS désignées par T1 à T6. The control circuit of fig. 3 comprises six MOS transistors designated by T1 to T6.

Les transistors T1, T3 et T5 sont de type p, et leur source est reliée au pôle positif + d'une source d'alimentation non représentée. The transistors T1, T3 and T5 are of type p, and their source is connected to the positive pole + of a power source not shown.

Les transistors T2, T4 et T6 sont de type n, et leur source est reliée au pôle négatif - de la même source d'alimentation. The transistors T2, T4 and T6 are of type n, and their source is connected to the negative pole - from the same power source.

On admettra que les états logiques «0» et «1 » des signaux qui seront mentionnés ci-dessous correspondent respectivement au potentiel de la borne négative - et au potentiel de la borne positive + de la source d'alimentation mentionnée ci-dessus, qui alimente également les divers composants électroniques qui vont être décrits. It will be assumed that the logic states “0” and “1” of the signals which will be mentioned below correspond respectively to the potential of the negative terminal - and to the potential of the positive terminal + of the above-mentioned power source, which also supplies the various electronic components which will be described.

Par conséquent, les transistors T1, T3 et T5 sont conducteurs ou bloqués selon que le signal appliqué sur leur électrode de commande a l'état logique «0» ou «1 », et le contraire est valable pour les transistors T2, T4 et T6. Consequently, the transistors T1, T3 and T5 are conductive or blocked depending on whether the signal applied to their control electrode has the logic state “0” or “1”, and the opposite is valid for the transistors T2, T4 and T6 .

Les drains des transistors T1 et T2 sont reliés, ensemble, à la borne 13a de la bobine 13. The drains of the transistors T1 and T2 are connected, together, to the terminal 13a of the coil 13.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

7 7

11 11

CH 680 253G A3 CH 680 253G A3

12 12

Les drains des transistors T3 et T4 sont reliés, ensemble, à la borne 14a de la bobine 14 et à l'une des borne d'une porte de transmission P1 dont l'autre borne est reliée à la borne 13b de la bobine 13. The drains of the transistors T3 and T4 are connected, together, to the terminal 14a of the coil 14 and to one of the terminals of a transmission gate P1, the other terminal of which is connected to the terminal 13b of the coil 13.

Les drains des transistors T5 et T6 sont reliés, ensemble, à la borne 14b de la bobine 14 et à une borne d'une porte de transmission P2 dont l'autre borne est reliée à la borne 13b de la bobine 13. The drains of the transistors T5 and T6 are connected, together, to the terminal 14b of the coil 14 and to a terminal of a transmission gate P2, the other terminal of which is connected to the terminal 13b of the coil 13.

Il faut noter que les portes de transmission P1 et P2 sont bloquées ou conductrices selon que le signal appliqué à leur électrode de commande est à l'état «0» ou «1 ». It should be noted that the transmission doors P1 and P2 are blocked or conductive depending on whether the signal applied to their control electrode is in the "0" or "1" state.

Les électrodes de commande des transistors T1 à T6 et des portes P1 et P2 sont reliées de la manière représentée aux sorties s1 à s7 d'un circuit logique L comportant des portes ET 31 à 36, des portes OU 37 et 38, des inverseurs 39 et 40, et une bascule 41 de type T. The control electrodes of the transistors T1 to T6 and of the doors P1 and P2 are connected in the manner shown to the outputs s1 to s7 of a logic circuit L comprising AND gates 31 to 36, OR gates 37 and 38, inverters 39 and 40, and a flip-flop 41 of type T.

On admettra que les sorties Q et Q de cette bascule 41 changent d'état chaque fois que le signal appliqué à l'entrée T passe de l'état «1» à l'état «0». It will be assumed that the outputs Q and Q of this flip-flop 41 change state each time the signal applied to the input T changes from state "1" to state "0".

Les liaisons des divers composants du circuit L entre eux et avec les sorties s1 à s7 ne seront pas décrites en détail ici, car la conception de ce circuit L, ou d'un circuit remplissant les mêmes fonctions, se déduit aisément de son fonctionnement qui va être décrit plus loin. The connections of the various components of circuit L with each other and with outputs s1 to s7 will not be described in detail here, because the design of this circuit L, or of a circuit fulfilling the same functions, is easily deduced from its operation which will be described later.

Le circuit de la fig. 3 comporte encore un circuit générateur de signaux de commande G dont les sorties g1 et g2 sont reliées aux entrées e1 et e2 du circuit logique L. The circuit of fig. 3 also includes a circuit for generating control signals G, the outputs g1 and g2 of which are connected to the inputs e1 and e2 of the logic circuit L.

Ce circuit G est agencé de manière que le signal qu'il produit à sa sortie g1, qui sera appelé signal g1, passe de l'état logique «0» à l'état logique «1» chaque fois que le moteur 1 doit recevoir une impulsion motrice, que ce signal g1 reste dans cet état «1 » pendant une durée égale à la durée que doit avoir cette impulsion motrice pour que le rotor 15 du moteur 1 tourne correctement d'un pas, et que ce signal g1 retourne ensuite à l'état «0». This circuit G is arranged so that the signal which it produces at its output g1, which will be called signal g1, passes from the logic state “0” to the logic state “1” each time that the motor 1 must receive a driving pulse, that this signal g1 remains in this state "1" for a duration equal to the time that this driving pulse must have for the rotor 15 of the motor 1 to turn correctly by one step, and for this signal g1 to then return in state "0".

Ce circuit G est en outre agencé de manière que le signal qu'il produit à sa sortie g2, qui sera appelé signal g2, soit en permanence à l'état logique «0» ou à l'état logique «1» selon que le rotor 15 doit tourner dans le sens positif ou dans le sens négatif. This circuit G is also arranged so that the signal which it produces at its output g2, which will be called signal g2, is permanently in the logic state "0" or in the logic state "1" depending on whether the rotor 15 must turn in the positive direction or in the negative direction.

Le circuit G ne sera pas non plus décrit en détail ici, car sa constitution dépend du genre de dispositif qui est équipé du moteur 1 et sa conception est à la portée de l'homme du métier. The circuit G will also not be described in detail here, since its constitution depends on the type of device which is equipped with the motor 1 and its design is within the reach of the skilled person.

On voit facilement que, dans le cas du circuit de la fig. 3, les électrodes de commande de tous les transistors T1 à T6 et de la porte P2 sont à l'état logique «0» et que l'électrode de commande de la porte P1 est à l'état logique «1 » tant que le signal g1 est à l'état «0», indépendamment de l'état du signal 92. It is easy to see that, in the case of the circuit of FIG. 3, the control electrodes of all the transistors T1 to T6 and of the gate P2 are in the logic state "0" and that the control electrode of the gate P1 is in the logic state "1" as long as the signal g1 is in state "0", regardless of the state of signal 92.

Dans cette situation les transistors T1, T3 et T5 ainsi que la porte P1 sont conducteurs, alors que les transistors T2, T4 et T6 ainsi que la porte P2 sont bloqués. Les bobines 13 et 14 sont donc court-cir-cuitées et aucun courant ne circule dans ces bobines. In this situation the transistors T1, T3 and T5 as well as the gate P1 are conductive, while the transistors T2, T4 and T6 as well as the gate P2 are blocked. The coils 13 and 14 are therefore short-cir-cuitées and no current flows in these coils.

Lorsqu'une impulsion motrice doit être appliquée au moteur 1, le signal g1 passe à l'état «1 » et y reste pendant toute la durée que doit avoir cette impulsion motrice. When a driving pulse must be applied to the motor 1, the signal g1 goes to state "1" and remains there for the entire duration that this driving pulse must have.

Si le signal g2 et la sortie Q de la bascule 41 sont à l'état «0» lorsque le signal g1 passe à l'état «1 », les transistors T3 et T5 se bloquent et le transistor T6 devient conducteur, les autres transistors et les portes P1 et P2 restant dans l'état où ils étaient précédemment. If the signal g2 and the output Q of flip-flop 41 are in the state "0" when the signal g1 goes to the state "1", the transistors T3 and T5 are blocked and the transistor T6 becomes conductive, the other transistors and the doors P1 and P2 remaining in the state they were previously.

Un courant circule donc de la borne + à la borne -de la source d'alimentation à travers le transistor T1, la bobine 13, la porte P1, la bobine 14 et le transistor T6. Dans les bobines 13 et 14, ce courant circule de la borne 13a vers la borne 13b, respectivement de la borne 14a à la borne 14b. A current therefore flows from terminal + to terminal -of the power source through transistor T1, coil 13, gate P1, coil 14 and transistor T6. In the coils 13 and 14, this current flows from terminal 13a to terminal 13b, respectively from terminal 14a to terminal 14b.

Dans les deux bobines 13 et 14, le courant a donc le sens qui a été désigné ci-dessus comme positif, et l'impulsion motrice que reçoit alors le moteur 1 correspond à celle qui a été décrite à l'aide de la ligne L1 du tableau de la fig. 2. In the two coils 13 and 14, the current therefore has the direction which has been designated above as positive, and the driving pulse which then receives the motor 1 corresponds to that which has been described using the line L1. from the table in fig. 2.

A la fin de cette impulsion motrice, c'est-à-dire lorsque le signal g1 repasse à l'état «0», les transistors T3 et T5 deviennent à nouveau conducteurs et le transistors T6 se bloque à nouveau. En outre, la sortie Q de la bascule 41 passe à l'état «1 ». At the end of this driving pulse, that is to say when the signal g1 returns to the state "0", the transistors T3 and T5 become again conductors and the transistors T6 again blocks. In addition, the Q output of flip-flop 41 changes to state "1".

Si le signal g2 est toujours à l'état «0» au début de l'impulsion motrice suivante, c'est-à-dire lorsque le signal g1 repasse à l'état «1 », ce sont les transistors T1 et, à nouveau, T3 qui se bloquent et le transistor T2 qui devient conducteur, les autres transistors et les portes P1 et P2 restant dans l'état qu'ils ont lorsque le signal g1 est à l'état «0». If the signal g2 is always at state "0" at the start of the next driving pulse, that is to say when the signal g1 returns to state "1", these are the transistors T1 and, at again, T3 which are blocked and the transistor T2 which becomes conductive, the other transistors and the gates P1 and P2 remaining in the state they have when the signal g1 is in the state "0".

Dans ces conditions, un courant circule donc de la borne + à la borne - de la source d'alimentation à travers le transistor T5, la bobine 14, la porte P1, la bobine 13 et le transistor T2. Dans les bobines 13 et 14, ce courant circule de la borne 13b vers la borne 13a, respectivement de la borne 14b vers la borne 14a. Under these conditions, a current therefore flows from terminal + to terminal - of the power source through transistor T5, coil 14, gate P1, coil 13 and transistor T2. In the coils 13 and 14, this current flows from terminal 13b to terminal 13a, respectively from terminal 14b to terminal 14a.

Dans ces deux bobines, le courant a donc le sens défini comme négatif, et l'impulsion motrice correspond à celle qui a été décrite à l'aide de la ligne L2 du tableau de la fig. 2. In these two coils, the current therefore has the direction defined as negative, and the driving pulse corresponds to that which has been described using line L2 of the table in FIG. 2.

A la fin de cette impulsion motrice, les transistors T1 et T3 deviennent à nouveau conducteurs, et le transistor T2 se bloque à nouveau. En outre, la sortie Q de la bascule 41 repasse à l'état «0», de sorte que, si le signal g2 reste à l'état «0», la prochaine impulsion motrice correspond à nouveau à la ligne L1 du tableau de la fig. 2. At the end of this driving pulse, the transistors T1 and T3 become conductive again, and the transistor T2 is blocked again. In addition, the output Q of the flip-flop 41 returns to the state "0", so that, if the signal g2 remains in the state "0", the next driving pulse again corresponds to line L1 of the table of fig. 2.

Si, par contre, le signal g2 est à l'état «1» et la sortie Q de la bascule 41 est à l'état «0» au moment où le signal g1 passe à l'état «1 », les transistors T3 et T5, ainsi que la porte P1, se bloquent alors que le transistor T4 et la porte P2 deviennent conducteurs. If, on the other hand, the signal g2 is in the state “1” and the output Q of the flip-flop 41 is in the state “0” at the moment when the signal g1 passes to the state “1”, the transistors T3 and T5, as well as the gate P1, are blocked while the transistor T4 and the gate P2 become conductive.

Un courant circule donc de la borne + à la borne -de la source d'alimentation à travers le transistor T1, la bobine 13, la porte P2, la bobine 14 et le transistor T4. Ce courant a donc le sens positif dans la bobine 13 et le sens négatif dans la bobine 14, et l'impulsion motrice correspond à celle qui a été décrite à l'aide de la ligne L3 du tableau de la fig. 2. A current therefore flows from terminal + to terminal -of the power source through transistor T1, coil 13, gate P2, coil 14 and transistor T4. This current therefore has the positive direction in the coil 13 and the negative direction in the coil 14, and the driving pulse corresponds to that which has been described using line L3 of the table in FIG. 2.

A la fin de cette impulsion motrice, le transistor T4 et la porte P2 se bloquent à nouveau et le tran5 At the end of this driving pulse, the transistor T4 and the gate P2 are blocked again and the tran5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

13 13

CH 680 253G A3 CH 680 253G A3

14 14

sistor T4 et la porte P1 deviennent à nouveau conducteurs. En outre, la sortie Q de la bascule 41 passe à l'état «1 ». sistor T4 and gate P1 become conductive again. In addition, the Q output of flip-flop 41 changes to state "1".

Si le signai g2 est toujours à l'état «1 » lorsque le signal g1 repasse à l'état «1 » au début de l'impulsion motrice suivante, ce sont les transistors T1, à nouveau, et T5, ainsi que, à nouveau, la porte P1 qui se bloquent, alors que le transistor T2 et, à nouveau, la porte P2 deviennent conducteurs. If the signal g2 is still in state "1" when the signal g1 returns to state "1" at the start of the next driving pulse, these are the transistors T1, again, and T5, as well as, at again, the gate P1 which are blocked, while the transistor T2 and, again, the gate P2 become conductive.

Un courant circule donc de la borne + à la borne -de la source d'alimentation à travers le transistor T3, la bobine 14, la porte P2, la bobine 13 et le transistor T2. Ce courant a donc le sens positif dans la bobine 14 et le sens négatif dans la bobine 13, et l'impulsion motrice correspond à celle qui a été décrite à l'aide de la ligne L4 du tableau de la fig. 2. A current therefore flows from terminal + to terminal -of the power source through transistor T3, coil 14, gate P2, coil 13 and transistor T2. This current therefore has the positive direction in the coil 14 and the negative direction in the coil 13, and the driving pulse corresponds to that which has been described using line L4 of the table in FIG. 2.

A la fin de cette impulsion motrice, les transistors T1 et T5 ainsi que la porte P1 deviennent à nouveau conducteurs, alors que le transistor T2 et la porte P2 se bloquent à nouveau. En outre, la sortie Q de la bascule 41 repasse à l'état «0», de sorte que, si le signal g2 reste à l'état «1 », la prochaine impulsion motrice correspond à nouveau à la ligne L3 du tableau de la fig. 2. At the end of this driving pulse, the transistors T1 and T5 as well as the gate P1 become again conductive, while the transistor T2 and the gate P2 are blocked again. In addition, the output Q of the flip-flop 41 returns to the state "0", so that, if the signal g2 remains in the state "1", the next driving pulse again corresponds to line L3 of the table of fig. 2.

Dans l'exemple qui vient d'être décrit, le moteur 1 est commandé de la manière dite «à tension constante», puisque ses bobines 13 et 14, en série l'une avec l'autre dans ce cas particulier, sont soumises à la tension de la source d'alimentation du circuit de commande pendant toute la durée de chaque impulsion motrice. In the example which has just been described, the motor 1 is controlled in the so-called “constant voltage” manner, since its coils 13 and 14, in series with one another in this particular case, are subjected to the voltage of the control circuit power source for the duration of each driving pulse.

Il est évident que le moteur 1 peut tout aussi bien être commandé de la manière dite «à courant constant», c'est-à-dire de manière que le courant qui circule dans les bobines 13 et 14 soit au moins à peu près constant pendant toute la durée de chaque impulsion motrice. It is obvious that the motor 1 can just as well be controlled in the so-called “constant current” manner, that is to say so that the current flowing in the coils 13 and 14 is at least approximately constant for the duration of each motor pulse.

Un circuit mettant en œuvre un tel procédé est décrit, par exemple, dans la demande de brevet EP-A 0 057 663, dans un cas où il est utilisé pour commander un moteur pas à pas à une seule bobine et un seul sens de rotation. L'adaptation de ce circuit au cas du moteur 1 à deux bobines 13 et 14 et à deux sens de rotation ne sera pas décrite ici car elle est à la portée de l'homme du métier. A circuit implementing such a method is described, for example, in patent application EP-A 0 057 663, in a case where it is used to control a stepping motor with a single coil and a single direction of rotation . The adaptation of this circuit to the case of the motor 1 with two coils 13 and 14 and with two directions of rotation will not be described here because it is within the reach of those skilled in the art.

Il est en outre évident que le circuit de commande du moteur 1, de quelque nature qu'il soit, peut être associé avec un circuit permettant l'ajustement de la durée des impulsions motrices à la charge mécanique entraînée par ce moteur. De nombreux documents, qui ne peuvent pas être énumérés ici, décrivent de tels circuits d'ajustement, qui sont donc bien connus et ne seront pas non pius décrits ici. It is also obvious that the control circuit of the motor 1, of whatever nature, can be associated with a circuit allowing the duration of the driving pulses to be adjusted to the mechanical load driven by this motor. Numerous documents, which cannot be listed here, describe such adjustment circuits, which are therefore well known and will not be described further here.

Lorsque les bobines 13 et 14 sont commandées par un circuit tel que celui de la fig. 3, elles sont toujours branchées en série l'une avec l'autre pendant les impulsions motrices. When the coils 13 and 14 are controlled by a circuit such as that of FIG. 3, they are always connected in series with each other during the driving pulses.

Il est évident que ce branchement n'est pas le seul possible et que ces bobines 13 et 14 peuvent également être branchées en parallèle pendant chaque impulsion motrice, ou même en série lorsque le rotor doit tourner dans un sens et en parallèle lorsque ce rotor doit tourner dans l'autre sens. It is obvious that this connection is not the only possible one and that these coils 13 and 14 can also be connected in parallel during each driving pulse, or even in series when the rotor must turn in one direction and in parallel when this rotor must turn the other way.

Des circuits de commande réalisant ces branchements n'ont pas été représentés car leur conception est à la portée de l'homme du métier. Control circuits making these connections have not been shown because their design is within the reach of those skilled in the art.

Il faut encore relever que dans la forme d'exécution du moteur 1 représentée à la fig. 1, les champs 18 et 19 forment un angle de 120° environ lorsqu'ils sont tous deux positifs ou tous deux négatifs, alors qu'ils forment un angle de 60° environ lorsqu'ils sont l'un positif et l'autre négatif. It should also be noted that in the embodiment of the motor 1 shown in FIG. 1, the fields 18 and 19 form an angle of approximately 120 ° when they are both positive or both negative, while they form an angle of approximately 60 ° when they are one positive and the other negative .

Si en outre, comme cela a été admis pour la description du fonctionnement du moteur 1 faite à l'aide de la fig. 2, les champs magnétiques 18 et 19 ont toujours la même intensité, qui sera désignée par J, on voit que l'intensité du champ R résultant de leur addition vectorielle n'est pas la même selon qu'ils sont tous deux positifs ou négatifs, ou qu'ils sont l'un positif et l'autre négatif. If in addition, as has been admitted for the description of the operation of the motor 1 made with the aid of FIG. 2, the magnetic fields 18 and 19 always have the same intensity, which will be designated by J, we see that the intensity of the R field resulting from their vector addition is not the same depending on whether they are both positive or negative , or that they are one positive and the other negative.

Dans le premier cas, qui est celui où le rotor 15 tourne dans le sens positif, l'intensité du champ résultant R est égale à J, alors que dans le deuxième cas, qui est celui où le rotor 15 tourne dans ie sens négatif, elle est égale à ^ • J. In the first case, which is where the rotor 15 turns in the positive direction, the intensity of the resulting field R is equal to J, while in the second case, which is where the rotor 15 turns in the negative direction, it is equal to ^ • J.

Le couple produit par le moteur 1, qui est proportionnel à l'intensité du champ résultant R, est donc The torque produced by motor 1, which is proportional to the intensity of the resulting field R, is therefore

également /3 fois plus élevé lorsque le rotor 15 tourne dans le sens négatif que lorsque ce rotor 15 tourne dans le sens positif. also / 3 times higher when the rotor 15 turns in the negative direction than when this rotor 15 turns in the positive direction.

Si cela est nécessaire, diverses mesures peuvent être prises pour supprimer ou au moins diminuer cette variation du couple fourni par le moteur 1 en fonction du sens de rotation de son rotor 15. If necessary, various measures can be taken to eliminate or at least reduce this variation in the torque supplied by the motor 1 as a function of the direction of rotation of its rotor 15.

Ainsi, par exemple, il est possible de modifier de circuit de commande de la fig. 3 de la manière représentée à la fig. 4. Thus, for example, it is possible to modify the control circuit of FIG. 3 as shown in FIG. 4.

Les portes 31 et 34, l'inverseur 39 et la bascule 41 visibles dans cette fig. 4 sont identiques aux éléments de la fig. 3 qui portent les mêmes références. En outre, les sorties des portes 31 à 34 sont reliées de la même manière et aux mêmes éléments que dans la fig. 3. Ces derniers n'ont pas été représentés dans la fig. 4. The doors 31 and 34, the reverser 39 and the rocker 41 visible in this fig. 4 are identical to the elements of FIG. 3 which bear the same references. In addition, the outputs of the doors 31 to 34 are connected in the same way and to the same elements as in FIG. 3. These have not been shown in fig. 4.

Outre des sorties g1 et g2 qui délivrent les mêmes signaux que les sorties g1 et g2 du circuit G de la fig. 3, le circuit G de la fig. 4 comporte une sortie g3 qui délivre un signal formé d'une suite d'impulsions périodiques qui seront appelées impulsions g3. Pour une raison qui sera rendue évidente par la suite de cette description, la période de ces impulsions g3 est courte par rapport à la durée des impulsions motrices. In addition to outputs g1 and g2 which deliver the same signals as the outputs g1 and g2 of circuit G in FIG. 3, the circuit G of FIG. 4 has an output g3 which delivers a signal formed by a series of periodic pulses which will be called pulses g3. For a reason which will be made clear later on in this description, the period of these pulses g3 is short compared to the duration of the motor pulses.

Le circuit de la fig. 4 comporte en outre une porte ET 42 dont la sortie est reliée aux entrées des portes 31 et 34 qui sont reliées, dans la fig. 3, à la sortie g1 du circuit G. Les entrées de cette porte 42 sont respectivement reliées à cette sortie gl du circuit G et à la sortie d'une porte NON-ET 43. The circuit of fig. 4 further comprises an AND gate 42, the output of which is connected to the inputs of the doors 31 and 34 which are connected, in FIG. 3, at the output g1 of the circuit G. The inputs of this gate 42 are respectively connected to this output gl of the circuit G and to the output of a NAND gate 43.

Les entrées de cette porte 43 sont respectivement reliées à la sortie g2 et à la sortie g3 du circuit G. The inputs of this gate 43 are respectively connected to the output g2 and to the output g3 of the circuit G.

On voit facilement que, lorsque le signal g2 est à l'état «0», c'est-à-dire lorsque le rotor 15 doit tourner dans le sens positif, le circuit de la fig. 4 fonctionne exactement comme celui de la fig. 3. It is easily seen that, when the signal g2 is in the state "0", that is to say when the rotor 15 must turn in the positive direction, the circuit of FIG. 4 works exactly like that of FIG. 3.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

9 9

15 15

CH 680 253G A3 CH 680 253G A3

16 16

Par contre, lorsque le signal g2 est à l'état «1 », c'est-à-dire lorsque ie rotor 15 doit tourner dans ie sens négatif, les bobines 13 et 14 sont périodiquement déconnectées de la source d'alimentation et remises en court-circuit, et ceci chaque fois que le signal g3 est à l'état «1». Le courant circulant dans ces bobines 13 et 14 n'est pas interrompu lorsque ce signal g3 est dans cet état «1 », puisque ces bobines 13 et 14 ont une certaine inductivité et qu'elles sont mises en court-circuit. Mais, évidemment, la valeur de ce courant est, à chaque instant, inférieure à celle qu'il aurait si les bobines 13 et 14 restaient en permanence connectées à la source d'alimentation. On the other hand, when the signal g2 is in the state "1", that is to say when the rotor 15 must turn in the negative direction, the coils 13 and 14 are periodically disconnected from the power source and reset in short-circuit, and this each time the signal g3 is in the state "1". The current flowing in these coils 13 and 14 is not interrupted when this signal g3 is in this state "1", since these coils 13 and 14 have a certain inductivity and they are short-circuited. But, obviously, the value of this current is, at each instant, lower than that which it would have if the coils 13 and 14 remained permanently connected to the power source.

Il suffit donc de choisir le rapport cyclique des impulsions g3 de manière que la valeur de ce courant diminue d'un facteur . Le couple produit par le moteur 1 est alors identique quel que soit le sens de rotation du rotor 15. It is therefore sufficient to choose the duty cycle of the pulses g3 so that the value of this current decreases by a factor. The torque produced by the motor 1 is then identical whatever the direction of rotation of the rotor 15.

Dans le moteur 1 représenté à la fig. 1, l'aimant 16 du rotor 15 n'a que deux pôles magnétiques, et les moyens de positionnement de ce rotor 15, constitués par les encoches 22 et 23, sont agencés de manière que la direction de repos du champ résultant 17 fasse un angle A de 45° avec l'axe de symétrie 7. In the motor 1 shown in FIG. 1, the magnet 16 of the rotor 15 has only two magnetic poles, and the positioning means of this rotor 15, constituted by the notches 22 and 23, are arranged so that the rest direction of the resulting field 17 makes a angle A of 45 ° with the axis of symmetry 7.

Cette valeur de l'angle A est particulièrement avantageuse, car c'est celle pour laquelle le rendement du moteur 1 est le plus élevé lorsqu'il est commandé de la manière particulièrement simple décrite ci-dessus, c'est-à-dire lorsque les courants 113 et 114 sont égaux. This value of the angle A is particularly advantageous, since it is that for which the efficiency of the motor 1 is the highest when it is controlled in the particularly simple manner described above, that is to say when the currents 113 and 114 are equal.

Il est cependant possible de disposer les moyens de positionnement du rotor 15 de manière que la valeur de cet angle A soit comprise entre 20° environ et 70° environ sans modifier cette manière de commander le moteur 1, et sans pour autant que le rendement de ce dernier diminue trop fortement. However, it is possible to arrange the means for positioning the rotor 15 so that the value of this angle A is between approximately 20 ° and approximately 70 ° without modifying this manner of controlling the motor 1, and without, however, the efficiency of the latter decreases too strongly.

On voit également que, selon la valeur de l'angle A, il est possible que, avec les conventions de sens définies ci-dessus, les champs 18 et 19, et donc les courants 113 et 114, doivent avoir des sens différents l'un de l'autre pendant les impulsions motrices destinées à faire tourner le rotor 15 dans ie sens positif, et que ces courants 113 et 114 doivent avoir le même sens pendant les impulsions motrices destinées à faire tourner le rotor 15 dans ie sens négatif. We also see that, depending on the value of the angle A, it is possible that, with the sense conventions defined above, the fields 18 and 19, and therefore the currents 113 and 114, must have different meanings l ' to each other during the driving pulses intended to rotate the rotor 15 in the positive direction, and that these currents 113 and 114 must have the same direction during the driving pulses intended to rotate the rotor 15 in the negative direction.

Pour décrire le procédé de commande du moteur 1 dans un tel cas, il est donc plus avantageux de définir respectivement comme premier et deuxième sens du courant 113 ou du courant 114 le sens que ce courant 113 ou 114 a pendant les impulsions motrices destinées à faire tourner le rotor 15 dans son premier sens de rotation à partir de sa première et, respectivement, de sa deuxième position de repos. To describe the process for controlling the motor 1 in such a case, it is therefore more advantageous to define respectively as first and second direction of the current 113 or of the current 114 the direction that this current 113 or 114 has during the driving pulses intended to make turn the rotor 15 in its first direction of rotation from its first and, respectively, from its second rest position.

Avec ces définitions, et quel que soit l'angle A, on peut dire que, pour que le rotor 15 tourne dans son premier sens, les courants 113 et 114 doivent avoir tous deux alternativement leur premier et leur deuxième sens et que, pour que ie rotor 15 tourne dans son deuxième sens, le courant 113 doit avoir alternativement son premier et son deuxième sens et le courant 114 doit avoir son deuxième sens lorsque le courant 113 a son premier sens et réciproquement. With these definitions, and whatever the angle A, it can be said that, for the rotor 15 to rotate in its first direction, the currents 113 and 114 must both have their first and second directions alternately and that, in order for ie rotor 15 rotates in its second direction, current 113 must have its first and second directions alternately and current 114 must have its second direction when current 113 has its first direction and vice versa.

Connaissant l'angle A, il est facile de déterminer les intensités et les sens que les courants 113 et 114 Knowing the angle A, it is easy to determine the intensities and the directions that the currents 113 and 114

doivent avoir pendant chacune des impulsions motrices pour que l'angle B ait la valeur désirée. Cette détermination peut être faite à l'aide de calculs trigo-nométriques simples qui ne seront pas décrits ici. must have during each of the driving impulses so that the angle B has the desired value. This determination can be made using simple three-dimensional calculations which will not be described here.

En outre, on voit facilement que, quel que soit le nombre P de pôles magnétiques de l'aimant du rotor, qui a alors P positions de repos distinctes, il existe toujours, dans l'aimant permanent, un champ magnétique semblable au champ résultant 17 décrit dans le cas du moteur 1 de la fig. 1, c'est-à-dire un champ résultant de l'addition vectorielle des deux champs partiels produits par l'aimant et passant chacun à travers une des bobines. Furthermore, it is easily seen that, whatever the number P of magnetic poles of the rotor magnet, which then has P distinct rest positions, there is always, in the permanent magnet, a magnetic field similar to the resulting field. 17 described in the case of the motor 1 of FIG. 1, that is to say a field resulting from the vector addition of the two partial fields produced by the magnet and each passing through one of the coils.

Toujours quel que soit le nombre P de pôles magnétiques de l'aimant du rotor, ce champ résultant a une direction et un sens qui dépendent de la position angulaire du rotor, et il tourne de 180° dans le même sens que le rotor chaque fois que ce dernier tourne d'un angle égal à celui qui sépare, dans l'aimant permanent, deux pôles magnétiques adjacents, soit 3607P, ou, ce qui est équivalent, d'un angle égal à celui qui sépare deux positions de repos successives du rotor. Always regardless of the number P of magnetic poles of the rotor magnet, this resulting field has a direction and a direction which depend on the angular position of the rotor, and it rotates 180 ° in the same direction as the rotor each time that the latter rotates by an angle equal to that which separates, in the permanent magnet, two adjacent magnetic poles, i.e. 3607P, or, which is equivalent, by an angle equal to that which separates two successive rest positions of the rotor.

Comme dans le cas d'un moteur dont le rotor comporte un aimant bipolaire, qui n'est qu'un cas particulier d'un aimant dans lequel le nombre P mentionné ci-dessus est égal à deux, c'est l'interaction de ce champ résultant avec celui qui est produit par ies bobines en réponse aux courants qui les traversent qui produit le couple moteur provoquant la rotation du rotor. As in the case of an engine whose rotor comprises a bipolar magnet, which is only a particular case of a magnet in which the number P mentioned above is equal to two, it is the interaction of this resulting field with that which is produced by ies coils in response to the currents which cross them which produces the engine torque causing the rotation of the rotor.

On précisera aussi que ce moteur selon l'invention peut être pourvu d'un rotor comportant un aimant permanent ayant plus de deux pôles magnétiques, ce moteur pouvant être avantageusement commandé, notamment lorsque les moyens de positionnement de son rotor sont agencés de manière que le champ résultant semblable au champ 17 défini ci-dessus fait, dans chacune des positions de repos de ce rotor, un angle égal, de préférence, à 45° environ avec l'axe de symétrie des directions des champs magnétiques produits, dans l'aimant permanent, par les bobines du moteur lorsque celles-ci sont parcourues par un courant. Cet angle, qui est semblable à l'angle A de la fig. 1, peut d'ailleurs être compris entre 20° et 70° sans que le fonctionnement de ce moteur en soit notablement affecté. It should also be noted that this motor according to the invention can be provided with a rotor comprising a permanent magnet having more than two magnetic poles, this motor being able to be advantageously controlled, in particular when the means for positioning its rotor are arranged so that the resulting field similar to field 17 defined above makes, in each of the rest positions of this rotor, an angle preferably equal to approximately 45 ° with the axis of symmetry of the directions of the magnetic fields produced, in the magnet permanent, by the motor coils when these are traversed by a current. This angle, which is similar to the angle A in fig. 1, may moreover be between 20 ° and 70 ° without the operation of this engine being significantly affected.

Un tel moteur n'a pas été représenté, car il peut être identique au moteur 1 de la fig. 1 dans lequel l'aimant bipolaire 16 a été simplement remplacé par un aimant ayant plus de deux pôles magnétiques. Such an engine has not been shown, because it can be identical to the engine 1 of FIG. 1 in which the bipolar magnet 16 has simply been replaced by a magnet having more than two magnetic poles.

Claims (4)

RevendicationsClaims 1. Moteur pas à pas à deux sens de rotation comportant:1. Stepper motor with two directions of rotation comprising: - un rotor comprenant un aimant permanent produisant un premier champ magnétique;- a rotor comprising a permanent magnet producing a first magnetic field; - une première bobine traversée par une première partie dudit premier champ magnétique et destinée à produire un deuxième champ magnétique en réponse à un premier courant;- A first coil crossed by a first part of said first magnetic field and intended to produce a second magnetic field in response to a first current; - une deuxième bobine traversée par une deuxième partie dudit premier champ et destinée à produire un troisième champ magnétique en réponse à un deu-a second coil crossed by a second part of said first field and intended to produce a third magnetic field in response to a two- 55 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 1717 CH 680 253G A3CH 680 253G A3 xième courant, lesdites première et seconde parties dudit premier champ magnétique formant dans l'aimant permanent un premier champ résultant;x current, said first and second parts of said first magnetic field forming in the permanent magnet a first resulting field; - des premiers moyens pour appliquer ledit deuxième champ magnétique audit aimant permanent dans une première direction;- first means for applying said second magnetic field to said permanent magnet in a first direction; - des deuxièmes moyens pour appliquer ledit troisième champ magnétique audit aimant permanent dans une deuxième direction symétrique à la première direction par rapport à un axe de symétrie; et- second means for applying said third magnetic field to said permanent magnet in a second direction symmetrical to the first direction with respect to an axis of symmetry; and - des moyens de positionnement destinés à maintenir ou à ramener ledit rotor dans l'une ou l'autre d'une pluralité de positions de repos, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour fournir simultanément lesdits premier et deuxième courants aux bobines à chaque fois que le rotor doit tourner d'un pas, ces moyens étant susceptibles de fournir lesdits courant avec un sens constant lors de la durée totale de leur alimentation aux bobines et avec des intensités telles que, au début de ladite alimentation en courant et lorsque le rotor occupe l'une de ses positions de repos, ledit premier champ résultant forme un angle (B) compris entre 110° et 160° avec un deuxième champ résultant produit dans ledit aimant permanent par lesdits second et troisième champs magnétiques.- positioning means intended to maintain or bring said rotor into one or the other of a plurality of rest positions, characterized in that it also comprises means for simultaneously supplying said first and second currents to coils each time the rotor must turn one step, these means being capable of supplying said current with a constant direction during the total duration of their supply to the coils and with intensities such that, at the start of said current supply and when the rotor occupies one of its rest positions, said first resulting field forms an angle (B) of between 110 ° and 160 ° with a second resulting field produced in said permanent magnet by said second and third magnetic fields. 2. Moteur pas à pas selon ia revendication 1, caractérisé en ce que l'angle (B) a une valeur sensiblement égale à 135°.2. Stepping motor according to ia claim 1, characterized in that the angle (B) has a value substantially equal to 135 °. 3. Moteur pas à pas selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième courants présentent une intensité égale, les moyens de positionnement étant agencés en outre de manière que, dans chacune desdites positions de repos, ledit premier champ magnétique résultant fait avec l'axe de symétrie un angle (A) compris entre 20° et 70°.3. Stepping motor according to claim 1 or 2, characterized in that said first and second currents have an equal intensity, the positioning means being arranged further so that, in each of said rest positions, said first magnetic field resulting made with the axis of symmetry an angle (A) between 20 ° and 70 °. 4. Moteur pas à pas selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit angle (A) a une valeur sensiblement égale à 45°.4. Stepping motor according to claim 3, characterized in that said angle (A) has a value substantially equal to 45 °. 55 1010 1515 2020 2525 3030 3535 4040 4545 5050 5555 6060 6565 1111
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