[0001] La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de commande d'un moteur
pas-à- pas bidirectionnel comportant un stator comprenant une armature qui présente
une première, une deuxième et une troisième face polaire délimitant entre elles un
espace sensiblement cylindrique et qui comporte un premier et un deuxième circuit
magnétique reliant respectivement la première face polaire à la deuxième face polaire
et la première face polaire à la troisième face polaire, le stator comprenant en outre
une première et une deuxième bobine couplées magnétiquement au premier, respectivement
au deuxième circuit magnétique, et le moteur comportant en outre un rotor comprenant
un aimant permanent monté rotativement dans ledit espace.
[0002] Un moteur tel qu'il est défini ci-dessus est décrit dans la demande de brevet allemand
no DE-A-3 026 004. Selon cette demande de brevet, il est commandé par des impulsions
de courant qui sont envoyées simultanément dans les deux bobines chaque fois que le
rotor doit tourner d'un pas, c'est-à-dire de 180°. La polarité du courant circulant
dans l'une des bobines est inversée sensiblement au milieu de l'impulsion motrice.
[0003] La consommation d'un moteur commandé de cette manière est assez importante, puisqu'un
courant circule simultanément dans les deux bobines. En outre, le fait que la polarité
du courant dans l'une des bobines change au milieu de l'impulsion motrice implique
que le circuit de commande du moteur comporte huit transistors formant, de manière
classique, deux ponts de quatre transistors reliés, chacun, à l'une des bobines. Ces
huit transistors, qui doivent laisser passer un courant assez intense, occupent une
grande surface sur la plaquette de silicium dans laquelle sont intégrés tous les éléments
du circuit électronique servant à élaborer les impulsions motrices.
[0004] Des moteurs pas à pas bidirectionnels comportant deux bobines couplées magnétiquement
à un rotor comprenant un aimant permanent, ainsi que leurs procédés de commande, sont
déjà connus.
[0005] Ainsi, par exemple, la demande de brevet GB-A-1 451 359 décrit un moteur ayant un
stator qui comporte quatre faces polaires entourant un rotor. Ce rotor comprend un
aimant ayant deux paires de pôles répartis régulièrement à sa périphérie. Deux des
quatre faces polaires sont couplées magnétiquement à une première bobine, et les deux
autres faces polaires sont couplées magnétiquement à une deuxième bobine.
[0006] Toujours par exemple, la demande de brevet WO-A-81/02207 décrit un moteur dont le
rotor est un disque aimanté axialement de manière à présenter sur chacune de ses faces
une pluralité de pôles magnétiques alternativement nord et sud. Deux bobines sont
couplées avec ce rotor par des circuits magnétiques indépendants ayant chacun un entrefer
dans lequel passe la périphérie du disque formant le rotor.
[0007] Dans les deux documents ci-dessus, le procédé de commande du moteur consiste, pour
les deux sens de rotation du rotor, à appliquer des impulsions alternativement à l'une
et à l'autre des bobines, deux impulsions successives sur la même bobine ayant des
polarités inverses l'une de l'autre et le rotor tournant d'un pas en réponse à chaque
impulsion. Dans la demande de brevet GB-A-1 451 359, le sens de rotation du rotor
à partir de chacune de ses positions d'arrêt dépend de la polarité de l'impulsion
appliquée à la bobine qui doit être excitée lorsque le rotor est à cette position.
Dans la demande WO-A-81/02207, le sens de rotation du rotor dépend de la bobine à
laquelle est appliquée l'impulsion.
[0008] Les moteurs décrits dans ces deux documents étant très différents de celui qui est
décrit dans la demande de brevet DE-A-3 026 004, leurs procédés de commande ne sont
pas applicables à ce dernier.
[0009] Le but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif de commande
d'un moteur tel que celui qui est décrit dans cette demande de brevet DE-A-3 026 004
qui permettent d'une part de diminuer la consommation de courant du moteur et, d'autre
part, d'utiliser seulement six transistors de puissance dans le circuit de commande.
[0010] Ce but est atteint par le procédé et par le dispositif revendiqués dans les revendications
1 et 7 qui vont être décrites à l'aide du dessin dans lequel:
-les figures 1 et 2 représentent une forme d'exécution du moteur;
- la figure 3 est un tableau illustrant le procédé selon l'invention;
- les figures 4a et 4b représentent des diagrammes des impulsions de commande du moteur;
- la figure 5 est le schéma d'un exemple de circuit pour la mise en oeuvre du procédé;
- les figures 6a et 6b sont des diagrammes représentant des signaux mesurés en divers
points du schéma de la figure 5 pendant une rotation du moteur en marche avant, respectivement
en marche arrière;
- la figure 7 est un tableau illustrant une première variante du procédé selon l'invention;
- la figure 8 est le schéma d'un exemple de circuit pour la mise en oeuvre de cette
première variante du procédé;
- les figure 9a et 9b sont des diagrammes représentant des signaux mesurés en divers
points du circuit de la figure 8 pendant une rotation du moteur en marche avant, respectivement
en marche arrière;
- la figure 10 est un tableau illustrant une deuxième variante du procédé selon l'invention;
- la figure 11 est le schéma d'un exemple de circuit pour la mise en oeuvre de cette
deuxième variante;
- les figures 12a et 12b sont des diagrammes représentant des signaux mesurés en divers
points du circuit de la figure 11 pendant une rotation du moteur en marche avant,
respectivement en marche arrière;
- la figure 13 est un tableau illustrant une troisième variante du procédé selon l'invention;
- la figure 14 est le schéma d'un exemple de circuit pour la mise en oeuvre de cette
troisième variante;
[0011] les figures 15a et 15b sont des diagrammes représentant des signaux mesurés en divers
points du circuit de la figure 14 pendant une rotation du moteur en marche avant,
respectivement en marche arrière;
- la figure 16 est le schéma d'une variante du circuit de la figure 14; et
- la figure 17 est le schéma d'une exemple de circuit permettant d'asservir la durée
des impulsions motrices à la charge mécanique entraînée par le moteur.
[0012] Les figures 1 et 2 représentent une forme d'exécution du moteur décrit dans la demande
de brevet allemand no DE-OS 3.026.004 citée ci-dessus. Dans cette forme d'exécution,
le moteur comprend un stator dont l'armature est formée de deux pièces en matériau
magnétique doux dont l'une, désignée par 1, comporte trois branches désignées par
la, Ib et Ic, respectivement, et dont l'autre, désignée par 2, a sensiblement la forme
d'une barre rectiligne présentant trois saillies transversales dont deux, désignées
par 2a et 2b, sont situées à ses extrémités, et dont la troisième, désignée par 2c,
est située en son milieu. Ces deux pièces 1 et 2 de l'armature du stator sont disposées
l'une par rapport à l'autre dans la position représentée au dessin, dans laquelle
elles se font face, les branches la, Ib et Ic de la pièce 1 étant appliquées contre
les saillies 2a, 2b et 2c, respectivement, de la pièce 2 du stator. L'assemblage est
assuré par deux vis 3 dont l'une traverse la branche 1a pour se visser dans la saillie
2a et dont l'autre traverse la branche 1b pour se visser dans la saille 2b.
[0013] Un trou circulaire 4 est ménagé dans la pièce 1, au droit de la naissance de la branche
1c, médiane, de celle-ci, ménageant ainsi trois parties amincies 1d, 1e et 1f, en
forme d'isthmes, reliant les unes aux autres les trois faces polaires constituées
l'une par la branche 1 c et les deux autres par les portions du corps même de la pièce
1 situées entre les amincissements 1 d et 1e, et 1e et 1f respectivement.
[0014] Le rotor du moteur comprend un arbre 5 qui pivote par exemple entre deux éléments
6 et 7 du bâti de l'appareil qui est équipé du présent moteur. L'arbre 5 porte un
aimant permanent 8, bipolaire, dont les pôles, diamétralement opposes, ont été indiqués
par N et S à la figure 1.
[0015] Le stator du moteur comprend deux bobines 9 et 10 coaxiales enroulées sur les deux
parties rectilignes 2d de la pièce 2 de l'armature situées l'une entre la saillie
2a et la saillie 2c de la pièce 2 et l'autre entre la saillie 2b et la saillie 2c
de celle-ci. Le champ magnétique engendré par chacune de ces bobines dans l'espace
4 et dans t'aimant 8 lorsqu'elles sont parcourues par un courant a été schématiquement
représenté à la figure 1 où il est désigné par C9, respectivement C10.
[0016] Il faut noter que, en l'absence de courant dans les bobines 9 et 10, le rotor est
soumis à un couple de positionnement qui tend à le maintenir dans l'une ou l'autre
de deux positions de repos. L'une de ces positions est celle qui est représentée à
la figure 1, l'autre est celle qué le rotor occupe après avoir tourné de 180°. La
variation de ce couple de positionnement en fonction de l'angle de rotation du rotor
est telle que le rotor revient à la position qu'il occupait s'il est laissé libre
après avoir été déplacé, dans un sens ou dans l'autre, d'un angle inférieur à 90°
environ, et qu'il tourne jusqu'à l'autre position de repos s'il est laissé libre après
avoir été déplacé d'un angle supérieur à 90° environ.
[0017] Dans la figure 1, les directions des champs C9 et C10 forment des angles de 45° environ
avec la direction de l'axe d'aimantation N - S de l'aimant 8. En pratique, ces angles
peuvent être compris entre 30° et 60° environ, selon la forme donnée aux différentes
parties du stator.
[0018] Dans la suite de cette description, les courants circulant dans les bobines 9 et
10 dans un sens tel que le champ magnétique a le sens indiqué par les flèches C9 et
C10 seront arbitrairement qualifiés de positifs. De même, le sens de rotation indiqué
par la flèche 11 sera appelé arbitrairement sens de rotation positif.
[0019] Le tableau de la figure 3 illustre le procédé selon l'invention de commande de ce
moteur. Les signes + ou - dans les colonnes désignées par 19 et 110 indiquent qu'un
courant positif, respectivement négatif est envoyé dans la bobine 9, respectivement
10, dans le cas illustré par la ligne où ils se trouvent. Les flèches dans les colonnes
désignées par C9 et C10 indiquent le sens du champ créé par ces courants. Les flèches
dans les trois dernières colonnes désignées par Ra, Rb et Rc indiquent respectivement
la position de départ du rotor, la position qu'il atteindrait sous l'influence du
champ créé par les bobines 9 ou 10 si le courant était maintenu dans ces bobines,
et la position qu'il atteint sous l'influence du couple de positionnement lorsque
ce courant est interrompu. Ces diverses positions sont indiquées par des flèches allant
du pôle sud de l'aimant 8 à son pôle nord.
[0020] La ligne A du tableau de la figure 3 illustre la manière de commander le moteur pour
que le rotor tourne d'un pas, c'est-à-dire de 180°, dans le sens positif à partir
de la position qu'il occupe dans la figure 1. Cette position est rappelée dans la
colonne Ra de cette ligne A. Une impulsion de courant positif est envoyée dans la
bobine 10. Le champ qui résulte de cette impulsion a sensiblement la direction et
le sens de la flèche C10 de la figure 1. Aucun courant n'est envoyé dans la bobine
9. Le rotor est soumis à un couple tel que, si l'intensité du courant est suffisante,
il tourne dans le sens positif jusqu'à ce qu'il atteigne une position où la direction
du champ de l'aimant 8 est parallèle à la direction de la flèche C10 (colonne Rb).
Si le courant dans la bobine 10 est interrompu lorsque le rotor atteint cette position,
il termine son pas sous l'influence du couple de positionnement. Il se trouve alors
dans la position où le champ de l'aimant

direction opposée à celle qu'il avait avant que le courant soit appliqué à la bobine
10 (colonne Rc).
[0021] La ligne B du tableau de la figure 3 illustre la manière de commander le moteur pour
que le rotor tourne à nouveau d'un pas dans le sens positif à partir de la position
qu'il a atteinte à la suite de ce premier pas. Cette position est symbolisée dans
la colonne Ra de cette ligne 8. Une impulsion de courant de même intensité que celui
de la ligne A du tableau est envoyée dans la bobine 10, mais dans le sens négatif.
Le champ magnétique qui en résulte a donc la même direction que celle de la flèche
C10, mais le sens opposé. Le couple qui s'exerce sur le rotor a donc le même sens
que dans le cas précédent, et le rotor tourne à nouveau dans le sens positif jusqu'à
ce que le champ de l'aimant 8 ait une direction paralléle à celle du champ créé par
le courant circulant dans la bobine 10 (colonne Rb). A nouveau, lorsque ce courant
est interrompu, le rotor termine son pas sous l'influence du couple de positionnement.
Il se retrouve dans la position qu'il occupe dans la figure 1, après avoir fait un
tour complet dans le sens positif (colonne Rc).
[0022] Il est évident que si une impulsion de courant positif est alors à nouveau envoyée
dans la bobine 10, le rotor recommence un pas, comme dans le cas de la ligne A du
tableau de la figure 3.
[0023] La ligne C de ce tableau illustre la manière de commander le moteur pour que son
rotor tourne d'un pas dans le sens négatif à partir de la position qu'il occupe à
la figure 1 (colonne Ra).
[0024] Dans ce cas, une impulsion de courant positif est envoyée dans la bobine 9, et aucun
courant n'est envoyé dans la bobine 10. Le champ qui résulte de cette impulsion a
sensiblement la direction et le sens de la flèche C9. Le rotor est soumis à un couple
tel qu'il tourne dans le sens négatif jusqu'à ce que la direction du champ de l'aimant
8 devienne parallèle à la direction de la flèche C9 (colonne Rb). Lorsque ce courant
est interrompu, le rotor termine son pas sous l'influence du couple de positionnement
(colonne Rc). Il a donc tourné d'un demi-tour dans le sens négatif.
[0025] Si une impulsion de courant négatif est maintenant envoyée dans la bobine 9 (ligne
D tableau de la figure 3), le champ qui en résulte a la même direction que la flèche
C9, mais le sens inverse. Le rotor tourne donc, toujours dans le sens négatif, jusqu'à
ce que le champ de l'aimant 8 ait une direction parallè à celle de ce champ créé par
le courant négatif dans la bobine 9 (colonne Rb). A nouveau, lorsque ce courant est
interrompu, le rotor termine son pas sous l'influence du couple de positionnement
(colonne Rc).
[0026] Le rotor a alors effectué un tour complet dans le sens négatif. Si un courant positif
est à nouveau envoyé dans la bobine 9, le rotor recommence un pas comme dans le cas
de la ligne C.
[0027] Il est clair que, dans la pratique, le courant doit être interrompu au plus tard
lorsque le rotor atteint la position illustrée par la colonne Rb du tableau de la
figure 3, ou même auparavant. La durée des impulsions de courant envoyées dans la
bobine 10 ou dans la bobine 9 est choisie en fonction des caractéristiques du moteur
et/ou de la charge qu'il entraîne.
[0028] Il est facile de voir que le sens de rotation du rotor peut être choisi librement,
quelle que soit sa position. Lorsque le rotor est dans la position qu'il occupe à
la figure 1, une impulsion de courant positif appliquée à la bobine 10 provoque une
rotation dans le sens positif, et une impulsion de courant positif appliquée à la
bobine 9 provoque une rotation dans le sens négatif. Lorsque le rotor est dans la
position inverse de celle de la figure 1, une impulsion de courant négatif appliquée
à la bobine 10 provoque une rotation dans le sens positif, et une impulsion de courant
négatif appliquée à la bobine 9 provoque une rotation dans le sens négatif.
[0029] En résumé, des premières impulsions de courant sont appliquées alternativement dans
un sens et dans l'autre uniquement à l'une des bobines pour provoquer la rotation
du rotor dans un sens, et des deuxièmes impulsions de courant sont appliquées alternativement
dans un sens et dans l'autre uniquement à l'autre bobine pour provoquer la rotation
du rotor dans l'autre sens.
[0030] La figure 4a illustre les impulsions de courant envoyées à la bobine 10 pour faire
tourner le rotor dans le sens positif, et la figure 4b illustre les impulsions envoyées
à la bobine 9 pour faire tourner le rotor dans le sens négatif.
[0031] Pour que le rotor tourne d'un demi-pas en réponse à une de ces impulsions, il faut
qu'il se trouve dans la position voulue, c'est-à-dire qu'il doit se trouver dans la
position qu'il occupe à la figure 1, au moment où une impulsion de courant positif
est envoyée à la bobine 9 ou à la bobine 10 et qu'il doit se trouver dans son autre
position de repos au moment où une impulsion de courant négatif est envoyée à l'une
ou à l'autre de ces bobines.
[0032] Si, pour une raison quelconque, cette condition n'est pas remplie, c'est-à-dire que
le rotor se trouve dans la position de la figure 1 et qu'une impulsion négative est
envoyée à l'une des bobines, ou qu'il se trouve dans son autre position de repos et
qu'une impulsion positive est envoyée à cette bobine, le rotor commence à tourner
dans le sens inverse de celui qui correspond à la bobine dans laquelle le courant
est envoyée. Il ne tourne cependant que d'un angle faible, inférieur à l'angle correspondant
à un demi-pas. Le couple de positionnement auquel il est soumis ne change donc pas
de signe et le rotor revient à sa position de départ à la fin de l'impulsion.
[0033] L'impulsion suivante aura donc la polarité correcte pour le faire tourner d'un pas,
dans le sens voulu. Le sens de rotation n'est donc pas inversé lorsque le rotor n'a
pas la position qu'il devrait avoir au moment où une impulsion est envoyée à une des
bobines.
[0034] La figure 5 montre le schéma d'un exemple de circuit pour la mise en oeuvre du procédé
selon l'invention, et les figures 6a et 6b illustrent quelques signaux mesurés en
divers points de ce circuit.
[0035] Dans cet exemple, ainsi que dans les exemples qui seront décrits plus loin, le moteur
est utilisé dans une montre électronique pour entraîner des aiguilles d'affichage
de l'heure, de la minute et de la seconde, non représentées, à l'aide d'un train d'engrenage
également non représenté. Il est évident que ces exemples ne sont pas limitatifs et
que l'invention est utilisable quel que soit le dispositif ou l'appareil auquel le
moteur est incorporé.
[0036] Les bobines 9 et 10 du moteur sont branchées dans un double pont formé de six transistors
MOS désignés par T1 à T6. Les transistors T1, T3 et T5 sont de type p et ont leur
source reliée au pôle positif de la source d'alimentation. Les transistors T2, T4
et T6 sont de type n et ont leur source reliée au pôle négatif de la source d'alimentation.
Les drains des transistors T1 et T2, T3 et T4, T5 et T6 sont respectivement reliés
à une première borne de la bobine 10, à la deuxième borne de la bobine 10 et à une
première borne de la bobine 9, et à la deuxième borne de la bobine 9.
[0037] Les grilles G1 à G6 des transistors T1 à T6 sont reliées à un circuit logique formé
de six portes ET 21 à 26, de deux portes OU 27 et 28, de quatre inverseurs 29 à 32
et de deux flip-flops de type D 33 et 34, reliés les uns aux autres de la manière
représentée. Ce circuit logique ne sera pas décrit plus en détail ici, car son fonctionnement,
qui est illustré par les diagrammes des figures 6a et 6b, est facile à comprendre.
[0038] Ce circuit logique reçoit deux signaux périodiques ayant des fréquences respectives
de 1 Hz et de 64 Hz fournies par des sorties 35a et 35b d'un diviseur de fréquence
35. Ce diviseur 35 reçoit d'un oscillateur à quartz 36 un signal ayant une fréquence
de, par exemple, 32768 Hz. Il délivre en outre sur des sorties désignées par 35c,
35d et 35e d'autres signaux périodiques ayant respectivement des fréquences de 128,
256 et 2048 Hz qui seront utilisés dans des circuits décrits plus loin.
[0039] Le circuit logique reçoit en outre un signal AR de détermination du sens de rotation
du moteur, qui est fourni, par exemple, par un circuit de mise à l'heure 38 qui peut
être quelconque et qui ne sera pas décrit ici.
[0040] Dans cet exemple, ce signal AR est à l'état logique "0" lorsque le rotor doit tourner
dans le sens positif, et à l'état logique "1" lorsque le rotor doit tourner dans le
sens négatif.
[0041] Il est facile de voir que la sortie Q du flip-flop 33 délivre des impulsions de commande
qui sont à l'etat "1" pendant environ 7,8 millisecondes, avec une période de une seconde.
Entre ces impulsions de commande, les grilles des transistors T1, T3 et T5 sont à
l'état logique "1" et les grilles des transistors T2, T4 et T6 sont à l'état logique
"0". Comme ces états "1" et "0" sont taprésentés respectivement par la tension de
la borne positive et par la tension de la borne négative de la source d'alimentation,
les six transistors T1 à T6 sont bloqués.
[0042] A la fin de chaque impulsion de commande délivrée par la sortie Q du flip-flop 33,
le flip-flop 34 change d'état. Sa sortie Q reste donc alternativement à l'état "0"
et à l'état "1" pendant une seconde.
[0043] On admettra pour commencer que la sortie Q du flip-flop 34 est à l'état "0" et que
sa sortie Q est donc à l'état "1".
[0044] Dans le cas où le moteur doit tourner dans le sens positif, le signal AR est à "0"
(figure 6a). Dans ces conditions, une impulsion de commande délivrée par la sortie
Q du flip-flop 33 passe la porte 21 et àtteint la grille G1 du transistor T1 à travers
la porte 23 et l'inverseur 30, et la grille G4 du transistor T4 à travers la porte
28. Pendant la durée de cette impulsion, la grille G4 passe donc à "1" et la grille
G1 passe à "0". Les transistors T1 et T4 deviennent donc conducteurs, et une impulsion
de courant traverse la bobine 10 dans le sens indiqué par la flèche 36a. Si le sens
de l'enroulement du fil formant la bobine 10 est choisi convenablement, cette impulsion
crée un champ magnétique dans le sens de la flèche C10 de la figure 1. Ce cas correspond
donc au cas de la ligne A du tableau de la figure 3. Si, en outre, le rotor se trouve,
avant le début de l'impulsion, dans la position représentée à la figure 1, il tourne
d'un demi-tour dans le sens positif.
[0045] La fin de l'impulsion de commande délivrée par la sortie Q du flip-flop 33 provoque
le basculement du flip-flop 34 dont la sortie Q passe à l'état "1 ". Une seconde plus
tard, la sortie Q du flip- flop 33 délivre une nouvelle impulsion de commande qui
traverse également la porte 21 et atteint, cette fois, la grille G2 du transistor
T2 à travers la porte 24, et la grille G3 du transistor T3 à travers la porte 27 et
l'inverseur 31. Ces deux transistors deviennent donc conducteurs, et une impulsion
de courant traverse la bobine 10 dans le sens inverse de celui de la flêche 36a. Le
rotor tourne donc à nouveau d'un pas dans le sens positif. Ce cas correspond à celui
de la ligne B du tableau de la figure 3.
[0046] Ce processus se répète à chaque impulsion de commande délivrée par la sortie Q du
flip-flop 33, tant que le signal AR reste à "0".
[0047] Si ce signal AR est à l'état "1" (figure 6b), les impulsions de commande délivrées
par la sortie Q du flip-flop 33 passent par la porte 22. Lorsque la sortie Q du flip-flop
34 est à "0", ces impulsions passent par la porte 26 et atteignent la grille G4 du
transistor T4 à travers la porte 28, et la grille G5 du transistor T5 à travers l'inverseur
32. Ces deux transistors deviennent donc conducteurs, et une impulsion de courant
passe dans la bobine 9 dans le sens de la flèche 37. Cette impulsion crée un champ
magnétique dans le sens de la flèche C9 de la figure 1, et le rotor tourne d'un pas
dans le sens négatif. Ce cas correspond à celui de la ligne C du tableau de la figure
3.
[0048] L'impulsion de comma·.;:G suivante, délivrée une seconde plus tard par la sortie
Q du flip-flop 33, passe également par la porte 22. Comme la sortie Q du flip-flop
34 est maintenant à l'état "1", cette impulsion passe par la porte 25 et atteint la
grille G6 du transistor T6. Cette impulsion atteint également la grille G3 du transistor
T3 à travers la porte 27 et l'inverseur 31. Ces transistors T3 et T6 deviennent donc
conducteurs et une impulsion de courant traverse la bobine 9 dans le sens inverse
de celui de la flèche 37. Ce cas correspond à celui de la quatrième ligne du tableau
de la figure 3, et le rotor tourne donc à nouveau d'un pas dans le sens négatif.
[0049] En résumé, le dispositif applique, en réponse à un signal de commande, une première
impulsion de courant à une première bobine, alternativement dans un sens et dans l'autre,
lorsque le signal de détermination du sens de rotation du rotor est dans son premier
état, et une deuxième impulsion de courant à la deuxième bobine, alternativement dans
un sens et dans l'autre, lorsque le signal de détermination du sens de rotation du
rotor est dans son deuxième état. Dans l'exemple décrit, le signal de commande est
constitué par les impulsions fournies par la sortie Q du flip-flop 33.
[0050] Le couple fourni par le moteur lorsqu'il est commandé selon le procédé décrit ci-dessus
est suffisant dans la plupart des cas. Il est cependant possible d'augmenter ce couple,
si nécessaire, en utilisant une variante de ce procédé.
[0051] Le tableau de la figure 7 résume cette première variante du procédé selon l'invention.
[0052] Pour faire tourner le rotor d'un pas dans le sens positif, à partir de la position
qu'il occupe à la figure 1, une impulsion de courant de sens positif est tout d'abord
appliquée à la bobine 10, comme dans le procédé décrit ci-dessus (voir la ligne A1
du tableau de la figure 7). Aucun courant n'est envoyé dans la bobine 9. Le champ
C10 créé par ce courant amène le rotor dans la position indiquée à la colonne Rb1
de cette ligne A1.
[0053] Le courant dans la bobine 10 est alors interrompu, et une impulsion de courant de
sens également positif est appliquée à la bobine 9 (ligne A2 du tableau de la figure
7). Le champ C9 résultant de ce courant amène le rotor dans la position indiquée à
la colonne Rb2.
[0054] Lorsque le courant dans la bobine 9 est interrompu, le couple de positionnement amène
le rotor dans la position indiquée à la colonne Rc de la ligne A2 du tableau de la
figure 7.
[0055] Pour faire tourner le rotor d'un deuxième pas, toujours dans le sens positif, une
impulsion de courant de sens négatif est appliquée à la bobine 10, puis une impulsion
de courant de sens négatif est envoyée dans la bobine 9. Les lignes B1 et B2 du tableau
de la figure 7 indiquent ces différents courants, les champs qui en résultent et les
positions atteintes par le rotor en réponse à ces champs et sous l'influence du couple
de positionnement.
[0056] Pour faire tourner le rotor d'un pas dans le sens négatif, à partir de la position
indiquée à la figure 1, une impulsion de courant de sens positif est envoyée dans
la bobine 9. Une impulsion de courant de sens également positif est ensuite envoyée
dans la bobine 10 et, enfin, le couple de positionnement amène le rotor dans sa deuxième
position de repos. Les lignes C1 et C2 du tableau de la figure 7 indiquent ces différents
courants, les champs qui en résultent et les positions atteintes par le rotor en réponse
à ces champs et sous l'influence du couple de positionnement.
[0057] Pour faire tourner le rotor d'un nouveau pas dans le sens négatif, une impulsion
de courant de sens négatif est envoyée dans la bobine 9, puis une impulsion de courant
de sens négatif est envoyée dans la bobine 10. Les lignes D1 et D2 du tableau de la
figure 7 indiquent ces différents courants, les champs qui en résultent et les positions
atteintes par le rotor en réponse à ces champs.
[0058] Ainsi, dans cette variante, comme dans le procédé décrit ci-dessus, des premières
impulsions de courant sont appliquées à une première bobine alternativement dans un
premier sens et dans le deuxième sens pour provoquer la rotation du rotor dans un
premier sens, et des deuxièmes impulsions de courant sont appliquées à la deuxième
bobine alternativement dans le premier et dans le deuxième sens pour provoquer la
rotation du rotor dans le deuxième sens.
[0059] En outre, une troisième impulsion est appliquée à la deuxième bobine après chaque
première impulsion, et une quatrième impulsion est appliquée à la première bobine
après chaque deuxième impulsion. Le sens de la troisième ou de la quatrième impulsion
est chaque fois le même que celui de la première ou, respectivement, de la deuxième
impulsion immédiatement précédente.
[0060] De cette manière, le couple fourni par le moteur est notablement augmenté, sans que
sa consommation augmente dans les mêmes proportions. En outre, il est toujours possible
de commander le moteur à l'aide d'un circuit ne comportant que six transistors de
puissance.
[0061] La figure 8 montre le schéma d'un exemple de circuit destiné à mettre en oeuvre cette
variante du procédé selon l'invention et les figures 9a et 9b sont des diagrammes
représentant des signaux mesurés en quelques points de ce circuit.
[0062] Le circuit de cette figure 8 comporte un flip-flop de type D 41, dont la sortie Q
passe à "1" chaque fois que la sortie 35a du diviseur de fréquence 35, non représenté
dans cette figure, passe à l'état "1". L'entrée R de remise à zéro de ce flip-flop
41 est reliée à la sortie 35c du diviseur de fréquence 35, non représenté, qui fournit
un signal à une fréquence de 128 Hz. Cette sortie Q du flip-flop 41 repasse donc à
"0" 3,9 millisecondes après avoir passé à "1".
[0063] A cet instant, la sortie Q d'un deuxième flip-flop de type D 42 passe à l'état "1".
L'entrée R de remise à zéro de ce flip-flop 42 étant reliée à la sortie 35c du diviseur
35 qui fournit le signal à 128 Hz, à travers un inverseur 43, sa sortie Q repasse
à l'état "0" également 3,9 millisecondes après avoir passé à "1".
[0064] Un troisième flip-flop de type D 44 bascule à la fin de chaque impulsion fournie
par la sortie Q du flip-flop 42. La sortie Q de ce flip-flop 44 reste donc alternativement
à l'état "0" et à l'état "1" pendant une seconde.
[0065] Les deux impulsions de commande consécutives fournies chaque seconde par les sorties
Q des deux flip-flops 41 et 42 sont transmises aux grilles G1 à G6 des transistors
T1 à T6, identiques à ceux de la figure 5 et non représentés dans cette figure 8,
par un circuit logique comprenant des portes ET 45 à 52, des portes OU 53 à 56 et
des inverseurs 57 à 60, reliés les uns aux autres de la manière représentée. Ce circuit
logique ne sera pas décrit plus en détàil ici, car son fonctionnement, qui est illustré
par les diagrammes des figures 9a et 9b, est facile à comprendre.
[0066] Lorsque le signal AR, qui est identique au signal AR de la figure 5, est à l'état
"0" (figure 9a), et que la sortie Q du flip-flop 44 est également à l'état "0", chaque
première impulsion de commande fournie par la sortie Q du flip-flop 41 rend les transistors
T1 et T4 conducteurs. Une impulsion de courant passe donc dans le sens positif dans
la bobine 10 (ligne A1, figure 7). Dans les mêmes conditions, chaque deuxième impulsion
de commande fournie par la sortie Q du flip-flop 42 rend les transistors T4 et T5
conducteurs, ce qui provoque le passage d'une impulsion de courant dans la bobine
9, dans le sens positif également (ligne A2, figure 7).
[0067] Lorsque le signal AR est à l'état "0" et que la sortie Q du flip-flop 44 est à l'état
"1", chaque première impulsion de commande fournie par la sortie Q du flip-flop 41
rend les transistors T2 et T3 conducteurs. Une impulsion de courant passe donc dans
la bobine 10 dans le sens négatif (ligne B1, figure 7). Chaque deuxième impulsion
de commande fournie par la sortie Q du flip-flop 42 rend les transistors T3 et T6
conducteurs. Une impulsion de courant passe donc dans la bobine 9 également dans le
sens négatif (ligne B2, figure 7).
[0068] Lorsque le signal AR est à l'état "1" (figure 9b) et que la sortie a du flip-flop
44 est à l'état "0", chaque première impulsion de commande fournie par la sortie Q
du flip-flop 41 provoque le passage d'une impulsion de courant positif dans la bobine
9 (ligne C1, figure 7), et chaque deuxième impulsion de commande fournie par la sortie
9 du flip-flop 42 provoque le passage d'une impulsion de courant également positif
dans la bobine 10 (ligne C2, figure 7).
[0069] Lorsque le signal AR est à l'état "1", et que la sortie Q du flip-flop 44 est également
à l'état "1", chaque première impulsion de commande fournie par la sortie Q du flip-flop
41 provoque le passage d'une impulsion de courant négatif dans la bobine 9 (ligne
D1, figure 7), et chaque deuxième impulsion de commande fournie par la sortie 9 du
flip-flop 42 provoque le passage d'une impulsion de courant, également négatif, dans
la bobine 10 (ligne D2, figure 7).
[0070] En résumé, le dispositif de la figure 8 délivre aux bobines du moteur, en réponse
à un signal de commande, les mêmes premières et deuxièmes impulsions que le dispositif
de la figure 5. En outre, il applique une troisième impulsion de courant à la deuxième
bobine après chaque première impulsion et une quatrième impulsion de courant à la
première bobine après chaque deuxième impulsion. Cette troisième et cette quatrième
impulsion on
t le même sens que la première, respectivement la deuxième impulsion immédiatement
précédente.
[0071] Dans cet exemple, le signal de commande est constitué par les impulsions fournies
par les sorties Q des flip-flops 41 et 42.
[0072] Dans l'exemple de cette figure 8, les impulsions de commande délivrées par les sorties
Q des flip-flops 41 et 42 se suivent sans intervalle et elles ont des durées égales,
chacune, à la moitié de la durée des impulsions fournies par la sortie Q du flip-flop
33 dans le cas de la figure 5. Ceci n'est cependant pas obligatoire, et il est possible
de choisir pour ces impulsions de commande des durées différentes, pour les adapter
aux caractéristiques du moteur et/ou de la charge qu'il entraîne. Il est également
possible de laisser un petit intervalle entre elles.
[0073] Le tableau de la figure 10 résume une deuxième variante du procédé selon l'invention.
[0074] Pour faire tourner le rotor d'un pas dans le sens positif, à partir de la position
qu'il occupe à la figure 1, une impulsion de courant de sens négatif est tout d'abord
appliquée à la bobine 9 (ligne A1 du tableau de la figure 10). Aucun courant n'est
envoyé dans la bobine 10. Le champ C9 créé par cette impulsion amène le rotor dans
la position indiquée à la colonne Rb1 de cette ligne A1.
[0075] Le courant dans la bobine 9 est interrompu, et une impulsion de courant de sens positif
est appliquée à la bobine 10 (ligne A2 du tableau de la figure 10). Aucun courant
n'est envoyé dans la bobine 9. Le champ C10 résultant de cette impulsion amène le
rotor dans la position indiquée à la colonne Rb2. Lorsque le courant dans la bobine
10 est interrompu, le couple de positionnement amène le rotor dans la position indiquée
à la colonne Rc de la ligne A2.
[0076] Pour faire tourner le rotor d'un deuxième pas, toujours dans le sens positif, une
impulsion de courant de sens positif est appliquée à la bobine 9, puis une impulsion
de courant de sens négatif est envoyée dans la bobine 10. Les lignes 81 et 82 du tableau
de la figure 10 indiquent ces différents courants, les champs qui en résultent et
les positions atteintes par le rotor en réponse à ces champs et sous l'influence du
couple de positionnement.
[0077] Pour faire tourner le rotor d'un pas dans le sens négatif, à partir de la position
indiquée à la figure 1, une impulsion de courant de sens négatif est envoyée dans
la bobine 10. Une impulsion de courant de sens positif est ensuite envoyée dans la
bobine E'3t, enfin, le couple de positionnement amène le rotor dans sa deuxième position
de repos. Les lignes C1 et C2 du tableau de la figure 10 indiquent ces différents
courants, les champs qui en résultent et les positions atteintes par le rotor en réponse
à ces champs et sous l'influence du couple de positionnement.
[0078] Pour faire tourner le rotor d'un nouveau pas dans le sens négatif, une impulsion
de courant de sens positif est envoyée dans la bobine 10, puis une impulsion de courant
de sens négatif est envoyée dans la bobine 9. Les lignes D1 et D2 du tableau de la
figure 10 indiquent ces différents courants, les champs qui en résultent et les positions
atteintes par le rotor en réponse à ces champs et au couple de positionnement.
[0079] Ainsi, dans cette deuxième variante, comme dans le procédé et dans la première variante
décrits ci-dessus, des premières impulsions de courant sont appliquées à une première
bobine, alternativement dans un premier sens et dans le deuxième sens pour provoquer
la rotation du rotor dans un premier sens, et des deuxièmes impulsions de courant
sont appliquées à la deuxième bobine, alternativement dans le premier et dans le deuxième
sens pour provoquer la rotation du rotor dans le deuxième sens. Comme dans la première
variante, une troisième impulsion est appliquée à la deuxième bobine après chaque
première impulsion, et une quatrième impulsion est appliquée à la première bobine
après chaque deuxième impulsion.
[0080] Il faut noter cependant que, dans cette deuxième variante, la bobine à laquelle les
premières impulsions sont appliquées est celle à laquelle les deuxièmes impulsions
sont appliquées dans le procédé et dans la première variante, et vice versa. De même,
le sens du courant qui doit être appliqué pour provoquer la rotation du rotor dans
un sens déterminé à partir d'une position déterminée est chaque fois l'inverse du
sens du courant qui est appliqué dans les même conditions dans le procédé et dans
sa première variante. En outre, contrairement à ce qui se passe dans la première variante,
le sens de cette troisième et de cette quatrième impulsion est chaque fois le sens
inverse du sens de la première ou, respectivement, de la deuxième impulsion immédiatement
précédente.
[0081] La figure 11 illustre un exemple de circuit permettant la mise en oeuvre de cette
variante du procédé, et les figures 12a et 12b sont des diagrammes représentant des
signaux mesurés en quelques points de ce circuit lorsque le rotor tourne respectivement
dans le sens positif et dans le sens négatif.
[0082] Les flip-flops 41,42 et 44 et l'inverseur 43 représentés à la figure 11 sont exactement
les mêmes et fonctionnent de la même façon que ceux de la figure 8.
[0083] Les deux impulsions de commande fournies par les sorties des flip-flops 41 et 42
sont transmises aux grilles G1 à G6 des transistors T1 à T6, identiques à ceux de
la figure 5 et non représentés dans cette figure 11, par un circuit logique comportant
les portes ET 71 à 82, les portes OU 83 à 88, et les inverseurs 89 à 92, reliés les
uns aux autres de la manière représentée.
[0084] Ce circuit ne sera pas décrit plus en détail, car il est facile de voir, à l'aide
des figures 12a et 12b, que les premières impulsions de commande fournies par la sortie
Q de flip-flop 41 provoquent le passage des premières impulsions de courant dans la
bobine 9 ou le passage des deuxièmes impulsions de courant dans la bobine 10 selon
l'état du signal AR, et que les deuxièmes impulsions de commande fournies par la sortie
Q du flip-flop 42 provoquent le passage des troisièmes impulsions de courant dans
la bobine 10 ou des quatrièmes impulsions de courant dans la bobine 9, toujours selon
l'état du signal AR. Le sens de ces impulsions de courant est en outre déterminé par
l'état des sorties Q et Q du flip-flop 44. Cet état change à la fin de chaque impulsion
fournie par la sortie Q du flip-flop 42, c'est-à-dire à la fin de chaque pas du rotor.
[0085] La commande du moteur selon une troisième variante du procédé permet d'augmenter
le couple fourni par ce moteur, par rapport à celui qu'il fournit lorsqu'il est commandé
selon la deuxième variante, sans augmenter sa consommation dans une trop grande mesure.
[0086] Le tableau de la figure 13 résume cette troisième variante. Les lignes Al, A2, B1,
B2, C1, C2, D1 et D2 de ce tableau sont identiques aux lignes correspondantes du tableau
de la figure 10.
[0087] Pour faire tourner le rotor d'un pas dans le sens positif, à partir de la position
qu'il occupe à la figure 1, une impulsion de courant de sens négatif est appliquée
à la bobine 9, puis une impulsion de courant de sens positif est appliquée à la bobine
10, comme dans la deuxième variante décrite ci-dessus (lignes A1 et A2 de la figure
13).
[0088] Ensuite, une impulsion de courant est envoyée à nouveau dans la bobine 9, dans le
sens positif cette fois, sans que le courant soit interrompu dans la bobine 10. Les
champs C9 et C10 qui résultent de ces courants se combinent pour exercer sur le rotor
un couple qui s'ajoute au couple de positionnement pour amener le rotor à sa deuxième
position de repos (ligne A3 de la figure 13).
[0089] Pour faire tourner le rotor d'un nouveau pas dans le sens positif, une impulsion
de courant positif est envoyée à la bobine 9, puis une impulsion de sens négatif est
envoyée à la bobine 10 (lignes B1 et B2 de la figure 13).
[0090] Ensuite, une impulsion de sens négatif est envoyée à nouveau dans la bobine 9, sans
que le courant soit interrompu dans la bobine 10. Les champs C9 et C10 qui résultent
de ces courants se combinent à nouveau pour exercer un couple qui s'ajoute au couple
de positionnement pour ramener le rotor à la position qu'il occupe à la figure 1 (ligne
B3 de la figure 13).
[0091] De manière analogue, pour faire tourner d'un pas le rotor dans le sens négatif à
partir de la position qu'il occupe à la figure 1, les mêmes impulsions de courant
que dans la deuxième variante sont appliquées aux bobines 9 et 10 (lignes C1 et C2
de la figure 13), puis une impulsion de courant positif est envoyée à la bobine 10
sans que le courant soit interrompu dans la bobine 9 (ligne C3 de la figure 13).
[0092] Pour faire tourner le rotor d'un nouveau pas dans le sens négatif, les mêmes impulsions
de courant que dans la deuxième variante sont appliquées aux bobines 9 et 10 (lignes
D1 et D2 de la figure 13) puis une impulsion de courant négatif est envoyée à la bobine
10 sans que le courant soit interrompu dans la bobine 9 (ligne D3 de la figure 13).
[0093] En résumé, dans cette troisième variante, les premières, deuxièmes, troisièmes et
quatrièmes impulsions de courant sont appliquées comme dans la deuxième variante.
En outre, une cinquième impulsion de courant est appliquée à la première bobine après
le début de chaque troisième impulsion et une sixième impulsion de courant est appliquée
à la deuxième bobine après de début de chaque quatrième impulsion, sans que cette
troisième ou cette quatrième impulsion soit interrompue. Le sens de la cinquième ou
de la sixième impulsion de courant est le sens inverse du sens de la première ou de
la deuxième impulsion immédiatement précédente.
[0094] La figure 14 illustre un exemple de circuit permettant la mise en oeuvre de cette
troisième variante du procédé, et la figure 15 est un diagramme représentant des signaux
mesurés en quelques points de ce circuit.
[0095] Le circuit de la figure 14 comporte un flip-flop de type D 101 dont l'entrée d'horloge
Ck reçoit le signal ayant une fréquence de 1 Hz de la sortie 35a du diviseur 35, non
représenté dans cette figure (voir la fig. 5). La sortie Q. de ce flip-flop 101 est
reliée à son entrée D, de sorte que sa sortie Q passe à l'état "1" chaque fois que
le signal ayant une fréquence de 1 Hz passe lui- même à l'état "1". L'entrée R de
remise à zéro du flip-flop 101 reçoit de la sortie 35d du diviseur 35 un signal ayant
une fréquence de 256 Hz. La sortie Q du flip-flop 101 repasse donc à l'état "0" environ
1,9 milliseconde après avoir passé à l'état "1". A cet instant, la sortie Q d'un flip-flop
102, également de type D, dont l'entrée Ck est reliée à la sortie Õ du flip-flop 101,
passe à l'état "1". Comme l'entrée R de remise à zéro de ce flip-flop 102 reçoit,
à travers un inverseur 103, le signal ayant une fréquence de 256 Hz fourni par la
sortié 35d du diviseur 35, la sortie Q de ce flip-flop 102 repasse à l'état "0" environ
1,9 milliseconde après avoir passé à l'état "1". A cet instant, la sortie Q d'un flip-flop
104 également de type D, dont l'entrée Ck est reliée à la sortie Q du flip-flop 102,
passe à l'état "1". L'entrée R de ce flip-flop 104 recevant également le signal ayant
une fréquence de 256 Hz, sa sortie Q repasse à l'état "0" également 1,9 milliseconde
environ après avoir passé à l'état "1".
[0096] Les sorties Q des flip-flops 101, 102 et 104 délivrent donc chaque seconde trois
impulsions successives.
[0097] Chaque fois que la sortie Õ du flip-flop 104 passe à l'état "1", un flip-flop 105,
également de type D, bascule. Sa sortie Q reste donc alternativement à l'état "0"
et à l'état "1" pendant une seconde.
[0098] Les trois impulsions de commande fournies respectivement par les sorties Q des flip-flops
101, 102 et 104 sont transmises aux grilles G1 à G6 des transistors T1 à T6, identiques
à ceux de la figure 5 et non représentés dans cette figure 14, par un circuit logique
comprenant les portes ET 106 à 117, les portes OU 118 à 125 et les inverseurs 126
à 129, reliés les uns aux autres de la manière représentée.
[0099] Ce circuit logique ne sera pas décrit plus en détail, car il est facile de voir,
à l'aide des figures 15a et 15b, que, comme dans la deuxième variante décrite ci-dessus,
les premières impulsions de commande fournies par la sortie 9 du flip-flop 101 provoquent
le passage des premières impulsions de courant dans la bobine 9 ou le passage des
deuxièmes impulsions de courant dans la bobine 10 selon l'état logique du signal AR,
et que les deuxièmes impulsions de commande fournies par la sortie Q du flip-flop
102 provoquent le passage des troisièmes impulsions de courant dans la bobine 10 ou
des quatrièmes impulsions de courant dans la bobine 9, toujours selon l'état du signal
AR. En outre, les troisièmes impulsions de commande fournies par la sortie Q du flip-flop
104 maintiennent les troisièmes ou les quatrièmes impulsions de courant, et provoquent
en même temps le passage des cinquièmes impulsions de courant dans la bobine 9, dans
le sens inverse de celui de la première impulsion immédiatement précédente, ou le
passage des sixièmes impulsions de courant dans la bobine 10, dans le sens inverse
de celui de la deuxième impulsion immédiatement précédente.
[0100] Ces trois impulsions de commande fournies par les sorties Q des flip-flops 101, 102
et 104 ont des durées égales dans l'exemple décrit ci-dessus. Il est évident que ces
impulsions pourraient avoir des durées différentes, adaptées aux caractéristiques
du moteur et/ou de la charge qu'il entraîne.
[0101] Dans la troisième variante du procédé décrite ci-dessus, un courant circule dans
les deux bobines du moteur pendant les cinquièmes ou les sixièmes impulsions. La source
d'alimentation du dispositif doit donc fournir, pendant ces cinquièmes ou sixièmes
impulsions, deux fois plus de courant que pendant les autres impulsions. Ceci peut
conduire à une diminution momentanée de la tension de cette source, avec tous les
inconvénients qui sont liés à une telle diminution.
[0102] Pour éviter ces inconvénients, il est possible d'interrompre le courant alternativement
dans l'une et dans l'autre des bobines pendant les cinquièmes, respectivement les
sixièmes impulsions. De cette manière, la source d'alimentation du dispositif doit
fournir le même courant dans tous les cas.
[0103] Le circuit de la figure 16, qui est un complément au circuit de la figure 14, permet
de réaliser cette interruption du courant alternativement dans l'une et dans l'autre
bobine pendant ces cinquièmes, respectivement sixièmes impulsions. Ce circuit comporte
quatre portes ET 131 à 134 ayant chacune une première entrée reliée, respectivement,
à la sortie d'une des portes 120 à 123 de la figure 14. Les sorties de ces portes
131 à 134 sont reliées respectivement à l'entrée de l'inverseur 127, à la grille G2,
à l'entrée de l'inverseur 129, et à la grille G6.
[0104] Une porte ET 135 a sa première entrée reliée à la sortie Q du flip-flop 104 de la
figure 14, et sa deuxième entré reliée à la sortie 35e du diviseur 35 de la figure
5, non représenté dans cette figure 16. Cette sortie délivre un signal ayant une fréquence
de, par exemple, 2048 Hz. La sortie de la porte 135 est reliée, à travers un inverseur
136, aux deuxièmes entrées des portes 131 et 132. Une autre porte ET 137 a sa première
entrée également reliée à la sortie Q du flip-flop 104 et sa deuxième entrée reliée,
par l'intermediaire d'un inverseure 138, à la sortie 35e du diviseur 35. La sortie
de la porte 137 est reliée, par l'intermediaire d'un inverseur 139, aux deuxième entrées
des portes 133 et 134. Le reste du circuit de la figure 14 n'est pas modifié.
[0105] Lorsque, pendant une troisième impulsion de command fournie par la sortie Q du flip-flop
104, les deux bobines doivent être parcourues par des courants positifs (cas des lignes
A3 et C3 du tableau de la figure 13), les sorties des portes OU 120 et 122 passent
à l'état "1". La figure 16 montre que, dans ce cas, la grille G5 du transistor T5
n'est mise à l'état "0" que lorsque le signal à 2048 Hz est à l'état "1". De même,
la grille G1 du transistor T1 n'est mise à l'état "0" que lorsque ce signal à 2048
Hz est à l'état "0". Le transistor T1 est donc bloqué lorsque le transistor T5 est
conducteur, réciproquement. Le transistor T4, par contre, reste en permanence conducteur.
Il en résulte que les deux bobines sont parcourues alternativement par le courant.
[0106] Lorsque les deux bobines doivent être parcourues par des courants négatifs (cas des
lignes B3 et D3 du tableau de la figure 13), ce sont les sorties des portes OU 121
et 123 qui passent à l'état "1". Dans ce cas, la grille G6 du transistor T6 n'est
mise à l'état "1" que lorsque le signal à 2048 Hz est également à l'état "1", et la
grille G2 du transistor T2 n'est mise à l'état "1" que lorseque ce signal est à l'état
220". Le transistor T2 est donc bloqué lorsque le transistor T6 est conducteur, et
réciproquement.
[0107] Le transistor T3, par contre, reste conducteur en permanence. Il en résulte que les
deux bobines sont également parcourues alternativement par un courant.
[0108] Dans le procédé et ses variantes décrits ci-dessus, les durées des diverses impulsions
sont prédéterminées. Il est bien entendu possible d'ajuster la durée de ces impulsions
à la grandeur de la charge réellement entrainée par le moteur, pour diminuer autant
que possible la consommation d'énergie électrique du système.
[0109] Les circuits permettant de réaliser cet ajustement, qui sont bien connus et qui ne
seront pas décrits ici, mesurent en général la valeur d'une grandeur électrique dépendante
du courant qui çircule dans la bobine, comparent cette valeur mesurée avec une valeur
de référence et utilisent le résultat de cette comparaison pour asservir la durée
des impulsions motrices à la charge entraînée par le moteur.
[0110] Ces circuits comportent généralement une résistance branchée en série avec la bobine
du moteur. La chute de tension dans cette résistance, qui est proportionnelle au courant
circulant dans la bobine, est utilisée comme grandeur d'entrée du circuit d'asservissement.
La présence de cette résistance entraîne une diminution de la tension appliquée au
moteur et une augmentation de la consommation du système.
[0111] Dans le procédé selon l'invention et dans ses deux premières variantes, une seule
des deux bobines est parcourue à chaque instant par un courant. Il en est de même,
dans la troisième variante, pendant la première et la deuxième impulsion de commande.
[0112] Cette particularité permet de réaliser un asservissement de la durée des premières,
deuxièmes, troisièmes et quatrièmes impulsions de courant à la charge entraîinée par
le moteur sans avoir à brancher une résistance en série avec les bobines. Il suffit
pour cela, par exemple, de mesurer pendant chaque impulsion de courant appliquée à
l'une des bobines la tension induite dans l'autre bobine, qui n'est pas parcourue
par le courant. Cette mesure peut être utilisée pour ajuster la durée des impulsions
de courant.
[0113] La figure 17 illustre un exemple de circuit mettant en oeuvre ce procédé d'asservissement,
appliqué au cas de la figure 5.
[0114] Tous les éléments décrits dans cette figure 5, à l'exception du diviseur de fréquence
35 et de l'oscillateur 36, sont reproduits dans cette figure 17, avec les mêmes références.
[0115] Le circuit de la figure 17 comporte un circuit de mesure 141 qui peut être de n'importe
quel type et qui ne sera pas décrit en détail ici. Le circuit de la figure 17 comporte
en outre six portes de transmission 142 à 147 et une porte OU 148. La sortie de cette
porte 148 est reliée à l'entrée R de remise à zéro du flip-flop 33. L'une des entrées
de la porte 148 est reliée à la sortie 35b du diviseur 35, non représenté, et l'autre
de ses entrées est reliée à la sortie du circuit 141. Les premières bornes des portes
de transmission 142 et 143 sont reliées, ensemble, au drain des transistors T1 et
T2, et donc à une des bornes de la bobine 10. Les premières bornes des portes de transmission
144 et 145 sont reliées, ensemble, au drain des transistors T3 et T4, c'est-à-dire
à l'autre borne de la bobine 10 et à une des bornes de la bobine 9. Les premières
bornes des portes de transmission 146 et 147 sont reliées, ensemble, au drain des
transistors T5 et T6, c'est-à-dire à l'autre borne de la bobine 9. Les deuxièmes bornes
des portes 142, 144 et 146 sont reliées, ensemble, à l'une des entrées du circuit
de mesure 141 et les deuxièmes bornes des portes 143, 145 et 147 sont reliées ensemble
à l'autre entrée de ce circuit de mesure 141.
[0116] Les électrodes de commande des portes de transmission 142 à 147 sont reliées, respectivement,
aux sorties des portes 26, 25, 27, 28, 23 et 24. De cette manière, lorsqu'un courant
positif passe dans la bobine 10, les portes de transmission 145 et 146 sont conductrices,
et le circuit de mesure 141 est relié aux bornes de la bobine 9. Lorsqu'un courant
négatif passe dans cette bobine 10, les portes de transmission 144 et 147 sont conductrices,
et le circuit de mesure 141 est également relié aux bornes de la bobine 9, mais dans
le sens inverse du sens précédent. La polarité du signal appliqué aux entrées du circuit
141 est donc la même dans les deux cas.
[0117] Lorsqu'un courant positif passe dans la bobine 9, les portes de transmission 142
et 145 sont conductrices, et c'est la bobine 10 qui est reliée aux entrées du circuit
141. Lorsqu'un courant négatif passe dans la bobine 9, les portes de transmission
143 et 144 sont conductrices et la bobine 10 est également reliée aux entrées du circuit
141, en sens inverse du précédent. La polarité du signal appliqué à ces entrées est
donc la même dans ces deux cas.
[0118] Quelle que soit la bobine parcourue par un courant, la sortie du circuit 114 délivre
un signal "1" lorsque, par exemple, la tension appliquée à ses entrées dépasse une
valeur déterminée. Ce signal remet la sortie Q du flip-flop 33 à "0", ce qui interrompt
le courant circulant dans la bobine utilisée.
[0119] Si, pour une raison ou une autre, la sortie du circuit 141 ne passe pas à l'état
"1", la sortie Q du flip-flop 33 est néanmoins remise à l'état "0" par le signal provenant
de la sortie 35b du diviseur 35, comme dans le cas de la figure 5. Cette disposition
évite que le flip-flop 33 ne reste indéfiniment enclenché, et donc que du courant
ne circule en permanence dans une des bobines.
[0120] D'autres circuits pourraient être prévus, notamment un circuit dans lequel la mesure
de la tension induite dans la bobine non parcourue par le courant ne serait pas réalisée
pendant chaque impulsion, mais à intervalles plus longs. Cette mesure servirait à
déterminer une durée d'impulsions qui serait alors mémorisée et qui serait utilisée
pour les impulsions suivantes.
[0121] Le circuit 141 pourrait être aussi réalisé sous la forme d'un circuit détectant uniquement
la rotation ou la non-rotation du rotor. Les impulsions de courant auraient normalement
toutes la même durée. Lorsque le circuit 141 détecterait que le rotor n'a pas tourné
en réponse à une de ces impulsions normales, une impulsion de rattrapage, de plus
grande durée que la durée normale, serait alors envoyée au moteur par son circuit
de commande.
[0122] Il est évident que le même genre de circuit pourrait être adapté sans difficulté
au cas des figures 8 et 11.
1. Procédé de commande d'un moteur pas à pas bidirectionnel comportant un stator comprenant
une armature (1, 2) qui présente une première, une deuxième et une troisième face
polaire délimitant entre elles un espace sensiblement cylindrique (4) et qui comporte
un premier et un deuxième circuit magnétique reliant respectivement la première face
polaire à la deuxième face polaire et la première face polaire à la troisième face
polaire, le stator comprenant en outre une première (9) et une deuxième bobine (10)
couplées magnétiquement au premier, respectivement au deuxième circuit magnétique,
et le moteur comportant en outre un rotor comprenant un aimant permanent (8) monté
rotativement dans ledit espace (4), caractérisé par le fait qu'il consiste à appliquer
des premières impulsions de courant uniquement à la première bobine (9), alternativement
dans un premier sens et dans le deuxième sens, pour provoquer la rotation du rotor
d'un pas dans un premier sens pour chacune des premières impulsions, et à appliquer
des deuxièmes impulsions de courant uniquement à la deuxième bobine (10), alternativement
dans le premier sens et dans le deuxième sens, pour provoquer la rotation du rotor
d'un pas dans le deuxième sens pour chacune des deuxièmes impulsions, aucun courant
n'étant appliqué à la deuxième bobine (10) pendant la durée des premières impulsions
et aucun courant n'étant appliqué à la première bobine (9) pendant la durée des deuxièmes
impulsions.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à appliquer
à la deuxième bobine (10), après chaque première impulsion, une troisième impulsion
de courant ayant le même sens que la première impulsion immédiatement précédente,
et à appliquer à la première bobine (9), après chaque deuxième impulsion, une quatrième
impulsion de courant ayant le même sens que la deuxième impulsion immédiatement précédente.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il consiste à appliquer
à la deuxième bobine (10), après chaque première impulsion, une troisième impulsion
de courant ayant le sens inverse du sens de la première impulsion immédiatement précédente,
et à appliquer à la première bobine (9), après chaque deuxième impulsion, une quatrième
impulsion de courant ayant le sens inverse du sens de la deuxième impulsion immédiatement
précédente.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'il consiste à appliquer
à la première bobine (9), après le début de chaque troisième impulsion, une cinquième
impulsion ayant le sens inverse du sens de la première impulsion immédiatement précédente,
et à appliquer à la deuxième bobine (10), après le début de chaque quatrième impulsion,
une sixième impulsion ayant le sens inverse du sens de la deuxième impulsion immédiatement
précédente.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il consiste à interrompre
alternativement la troisième et la cinquième impulsion pendant la durée de la cinquième
impulsion, et à interrompre alternativement la quatrième et la sixième impulsion pendant
la durée de la sixième impulsion.
6. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé par le fait qu'il
consiste à mesurer, au moins pendant une impulsion appliquée à une des bobines (9,
10), la tension induite dans l'autre bobine (9, 10), et à ajuster la durée desdites
impulsions en réponse à la mesure de cette tension induite.
7. Dispositif de commande d'un moteur pas-à- pas bidirectionnel comportant un stator
comprenant une armature qui présente une première, une deuxième et une troisième face
polaire délimitant entre elles un espace sensiblement cylindrique (4) et qui comporte
un premier et un deuxième circuit magnétique reliant respectivement la première face
polaire à la deuxième face polaire et la première face polaire à la troisième face
polaire, le stator comprenant en outre une première (9) et une deuxième bobine (10)
couplées magnétiquement au premier, respectivement au deuxième circuit magnétique,
et le moteur comportant en outre un rotor comprenant un aimant permanent (8) monté
rotativement dans ledit espace (4), le dispositif de commande comportant des moyens
(38) pour fournir un signal de détermination du sens de rotation du rotor (AR) ayant
un premier et un deuxième état, et des moyens (35, 36) pour fournir un signal de commande
chaque fois que le rotor doit tourner d'un pas, caractérisé par le fait qu'il comporte
en outre des moyens de commande (21 à 34; 41 à 60; 71 à 92; 101 à 129) pour fournir,
en réponse au signal de commande, une première impulsion de courant exclusivement
à la première bobine (9), alternativement dans un premier sens et dans le deuxième
sens pour provoquer la rotation du rotor d'un pas dans un premier sens pour chacune
des premières impulsions lorsque le signal de détermination du sens de rotation (AR)
est dans son premier état, et pour fournir une deuxième impulsion exclusivement à
la deuxième bobine (10), alternativement dans le premier et dans le deuxième sens
pour provoquer la rotation du rotor d'un pas dans le deuxième sens pour chacune des
deuxièmes impulsions lorsque le signal de détermination du sens de rotation (AR) est
dans son deuxième état.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens de
commande (21 à 34; 41 à 60; 71 à 92; 101 à 129) comportent des moyens (42, 46, 47,
53, 54) pour fournir, en réponse au signal de commande, une troisième impulsion de
courant à la deuxième bobine (10) après chaque première impulsion et une quatrième
impulsion de courant à la première bobine (9) après chaque deuxième impulsion, la
troisième et la quatrième impulsion de courant ayant le même sens que la première,
respectivement, la deuxième impulsion immédiatement précédente.
9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les moyens de
commande (21 à 34; 41 à 60; 71 à 92; 101 à 129) comportent des moyens (42, 72, 74,
76, 78, 80, 82, 83 à 86) pour fournir, en réponse au signal de commande, une troisième
impulsion de courant à la deuxième bobine (10) après chaque première impulsion et
une quatrième impulsion de courant à la première bobine (9) après chaque deuxième
impulsion, la troisième et la quatrième impulsion de courant ayant le sens inverse
du sens de la première, respectivement, la deuxième impulsion immédiatement précédente.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les moyens de
commande (21 à 34; 41 à 60; 71 à 92; 101 à 129) comportent des moyens (104, 111, 112,
115, 116, 118, 119, 120 à 123) pour fournir, en réponse au signal de commande, une
cinquième impulsion de courant à la première bobine (9) après le début de chaque troisième
impulsion et une sixième impulsion de courant à la deuxième bobine (10) après le début
de chaque quatrième impulsion, la cinquième et la sixième impulsion de courant ayant
le sens inverse du sens de la première, respectivement de la deuxième impulsion immédiatement
précédente.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait qui'il comporte
en outre des moyens (131 à 139) pour interrompre alternativement la troisième et la
cinquième impulsion pendant la durée de la cinquième impulsion, et pour interrompre
alternativement la quatrième et la sixième impulsion pendant la durée de la sixième
impulsion.
12. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comporte en
outre des moyens 141) pour mesurer, au moins pendant une impulsion fournie à une desdites
bobine (9, 10), la tension induite dans l'autre bobine (9, 10), des moyens (142 à
147) pour relier sélectivement les moyens de mesure (141) à ladite autre bobine (9,
10) en réponse au signal (AR) de détermination du sens de rotation et au signal de
commande, et des moyens (148) pour ajuster la durée des impulsions en réponse à la
tension induite mesurée.
13. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé par le fait qu'il
comporte en outre des moyens (141) pour mesurer, au moins pendant une impulsion fournie
à une desdites bobine (9, 10), la tension induite dans l'autre bobine (9, 10), des
moyens (142 à 147) pour relier sélectivement les moyens de mesures (141) à ladite
autre bobine (9, 10) en réponse au signal (AR) de détermination du sens de rotation
et au signal de commande, et des moyens (148) pour ajuster la durée des impulsions
en réponse à la tension induite mesurée.
1. Verfahren zum Steuern eines drehrichtungsumkehrbaren Schrittmotors mit einem Stator,
der ein Joch (1, 2) umfasst, das eine erste, eine zweite und eine dritte Polfläche
aufweist, welche zwischeneinander einen im wesentlichen zylindrischen Raum (4) begrenzen.
und das einen ersten und einen zweiten Magnetkreis umfasst, welche die erste Polfläche
mit der zweiten Polfläche bzw. die erste Polfläche mit der dritten Polfläche verbinden,
wobei der Stator ferner eine erste (9) und eine zweite (10) Spule umfasst, die magnetiscb
mit dem ersten bzw. zweiten Magnetkreis verkoppelt sind, und wobei der Motor ferner
einen Rotor umfasst, der drehbeweglich in dem Raum (4) gelagert ist und einen Permanentmagneten
(8) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass erste Stromimpulse nur an die erste Spule
(9), alternierend in einer ersten und in einer zweiten Richtung, angelegt werden,
um die Drehung des Rotors um einen Schritt in einer ersten Richting für jeden der
ersten Impulse zu bewirken, und dass zweite Stromimpulse nur an die zweite Spule (10)
alternierend in der ersten und in der zweiten Richtung angelegt werden, um die Drehung
des Rotors um einen Schritt in der zweiten Richtung für jeden der zweiten Impulse
zu bewirken, wobei kein Strom an die zwete Spule (10) während der Dauer der ersten
Impulse und kein Strom an die erste Spule (9) während der Dauer der zweiten Impulse
angelegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass an die zweite Spule (10)
nach jedem ersten Impuls ein dritter Stromimpuls mit derselben Richtung wie der erste
unmittelbar vorhergehende Impuls angelegt wird, und dass an die erste Spule (9) nach
jedem zweiten Impuls ein vierter Stromimpuls mit der gleichen Richtung wie der zweite
unmittelbar vorhergehende Impuls angelegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass an die zweite Spule (10)
nach jedem ersten Impuls ein dritter Stromimpuls mit entgegensetzter Richtung zu der
Richtung des ersten unmittelbar vorhergebenden Impulses angelegt wird, und dass an
die erste Spule (9) nach jedem zweiten Impuls ein vierter Stromimpuls mit entgegengesetzter
Richtung zu der Richtung des zweiten unmittelbar vorhergehenden Impulses angelegt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, dass an die erste Spule (9)
nach Beginn jedes dritten Impulses ein fünfter Impuls mit entgegengesetzter Richtung
zu der Richtung des ersten unmittelbar vorhergehenden Impulses angelegt wird, und
dass an die zweite Spule (10) nach dem Beginn jedes vierten Impulses ein sechster
Impuls mit entgegengesetzter Richtung zu der Richtung des zweiten unmittelbar vorhergehenden
Impulses angelegt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass alternierend der dritte
und der fünfte Impuls während der Dauer des fünften Impulses unterbrochen werden,
und dass alternierend der vierte und der sechste Impuls während der Dauer des sechsten
Impulses unterbrochen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass, mindestens
während eines an eine der Spulen (9, 10) angelegten Impulses, die in der anderen Spule
(9, 10) induzierte Spannung gemessen wird und die Dauer des genannten Impulses im
Ansprechen auf die Messung dieser induzierten Spannung eingestellt wird.
7. Anordnung zum Steuern eines drehrichtungsumkehrbaren Schrittmotor mit einem Stator,
der ein Joch (1, 2) umfasst, das eine erste, eine zweite und eine dritte Polfläche
aufweist, welche zwischeneinander einen im wesentlichen zylindrischen Raum (4) begrenzen,
und das einen ersten und eine zweiten Magnetkreis umfasst, welche die erste Polfläche
mit der zweiten Polfläche bzw. die erste Polfläche mit der dritten Polfläche verbinden,
wobei der Stator ferner eine erste (9) und eine zweite (10) Spule umfasst, die magnetisch
mit dem ersten bzw. zweiten Magnetkreis verkoppelt sind, und wobei der Motor ferner
einen Rotor umfasst, der drehbeweglich in dem Raum (4) gelagert ist und einen Permanentmagneten
(8) umfasst, wobei die Steueranordnung Mittel (38) umfasst zum Liefern eines Signals
zum Festlegen der Drehrichtung des Rotors (AR), das einen ersten und einen zweiten
Zustand besitzt, sowie Mittel (35, 36) umfasst zum Liefern eines Steuersignals immer
dann, wenn der Rotor um einen Schritt drehen muss, dadurch gekennzeichnet, dass sie
ferner Steuermittel (21 bis 34: 41 bis 60: 71 bis 92; 101 bis 129) umfasst um, im
Ansprechen auf das Steuersignal, einen ersten Stromimpuls ausschliesslich an die erste
Spule (9) anzulegen, alternierend in einer ersten und in einer zweiten Richtung, um
die Drehung des Rotors um einen Schritt in einer ersten Richtung für jeden der ersten
Impulse zu bewirken, wenn das Signal zur Bestimmung der Drehrichtung (AR) in seinem
ersten Zustand ist, und einen zweiten Stromimpuls ausschliesslich an die zweite Spule
(10) anzulegen, alternierend in der ersten und in der zweiten Richtung, um die Drehung
des Rotors um einen Schritt in der zweiten Richtung für jeden der zweiten Impulse
zu bewirken, wenn das Signal zur Bestimmung der Drehrichtung (AR) in seinem zweiten
Zustand ist.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (21 bis
34; 41 bis 60; 71 bis 92; 101 bis 129) Mittel (42, 46, 47, 53, 54) umfassen zum Liefern,
im Ansprechen auf das Steuersignal, eines dritten Stromimpulses an die zweite Spule
(10) nach jedem ersten Impuls und eines vierten Stromimpulses an die erste Spule (9)
nach jedem zweiten Impuls, wobei der dritte und der vierte Stromimpuls die gleiche
Richtung haben wie der erste bzw. zweite unmittelbar vorhergehende Impulses.
9. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuemittel (21 bis
34; 41 bis 60; 71 bis 92; 101 bis 129) Mittel (42, 72, 74, 76, 78, 80, 82, 83 bis
86) umfassen zum Liefern, im Ansprechen auf das Steuersignal, eines dritten Stromimpulses
an die zweite Spule (10) nach jedem ersten Impuls und eines vierten Stromimpulses
an die erste Spule (9) nach jedem zweiten Impuls, wobei der dritte und der vierte
Stromimpuls umgekehrte Richtung haben zu der Richtung des ersten bzw. zweiten unmittelbar
vorhergehenden Impulses.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (21 bis
34; 41 bis 60; 71 bis 92; 101 bis 129) Mittel (104, 111, 112, 115, 116, 118, 119,
120 bis 123) umfassen, zum Liefern, im Ansprechen auf das Steuersignal, eines fünften
Stromimpulses an die erste Spule (9) nach dem Beginn jedes dritten Impulses und eines
sechsten Stromimpulses an die zweite Spule (10) nach dem Beginn jedes vierten Impulses,
wobei der fünfte und der sechste Stromimpuls umgekehrte Richtung haben zu der Richtung
des ersten bzw. zweiten unmittelbar vorhergehenden Impulses.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Mittel (31
bis 139) umfasst zum alternierenden Unterbrechen des dritten und des fünften Impulses
während der Dauer des fünften Impulses und zum alternierenden Unterbrechen des vierten
und des sechsten Impulses während der Dauer des sechsten Impulses.
12. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Mittel (141)
umfasst zum Messen, zumindest während eines an eine Spule (9, 10) gelieferten Impulses,
der in der anderen Spule (9, 10) induzierten Spannung, Mittel (142 bis 147) zum selektiven
Verbindung der messmittel (141) mit der genannten anderen Spule (9, 10) im Ansprechen
auf das Signal (AR) zum Bestimmen der Drehrichtung und auf das Steuersignal, und Mittel
(148) zum Einstellen der Impulsdauer im Ansprechen auf die gemessene induzierte Spannung.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 der 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner
Mittel (141) umfasst zum Messen, zumindest während eines an eine Spule (9, 10) gelieferten
Impulses, der in der anderen Spule (9, 10) induzierten Spannung, Mittel (142 bis 147)
zum selektiven Verbinden der Messmittel (141) mit der genannten anderen Spule (9,
10) im Ansprechen auf das Signal (AR) zum Bestimmen der Drehrichtung und auf das Steuersignal,
und Mittel (148) zum Einstellen der Impulsdauer im Ansprechen auf die gemessene induzierte
Spannung.
1. Method for controlling a bidirectional stepping motor including a stator comprising
a core (1, 2) which presents a first, a second and a third pole face defining therebetween
a substantially cylindrical space (4) and which includes a first and a second magnetic
circuit respectively coupling the first pole face to the second pole face and the
first pole face to the third pole face, the stator moreover comprising a first (9)
and a second (10) winding coupled respectively to the first and the second magnetic
circuit and the motor further including a rotor comprising a permanent magnet (8)
rotatably mounted in said space (4), characterized in that it consists in apply alternately
in a first and in a second sense, in order to effect rotation of the rotor by one
step in a first sense for each of the first pulses and in applying second current
pulses solely to the second winding (10) alternately in the first sense and in the
second sense, to effect rotation, of the rotor by one step in the second sense for
each of the second pulses, no current being applied to the second winding (10) over
the duration of the first pulses and no current being applied to the first winding
(9) over the duration of the second pulses.
2. Method according to claim 1, characterized in that it consists in applying to the
second winding (10), following each first pulse, a third current pulse having the
same sense as the immediately preceding first pulse and in applying to the first winding
(9), following each second pulse, a fourth current pulse having the same sense as
the immediately preceding second pulse.
3. Method according to claim 1, characterized in that it consists in applying to the
second winding (10) following each first pulse, a third current pulse the sense of
which is inverted from that of the immediately preceding first pulse,and in applying
to the first winding (9), following each second pulse, a fourth current pulse the
sense of which is inverted from that of the immediately preceding second pulse.
4. Method according to claim 3, characterized in that it consists in applying to the
first winding (9) after the beginning of each third pulse, a fifth pulse the sense
of which is inverted from that of the immediately preceding first pulse, and in applying
to the second winding (10), after the beginning of each fourth pulse, a sixth pulse.
the sense of which is inverted from that of the immediately preceding second pulse.
5. Method according to claim 4, characterized in that it consists in measuring, at
least during a pulse applied to one of the windings (9, 10), the voltage induced in
the other winding (9, 10) and in adjusting the duration of said pulses in response
to the value of said induced voltage.
6. Method according to any of claims 1, 2 or 3, characterized in that in consists
in measuring, at least during a pulse applied to one of the windings (9, 10), the
voltage induced in the other winding (9, 10), and in adjusting the duration of said
pulses in response to the value of said induced voltage.
7. Control arrangement for a bidirectional stepping motor including a stator comprising
a core which presents a first, a second and a third pole face defining therebetween
a substantially cylindrical space (4) and which includes a first and a second magnetic
circuit respectively coupling the first pole face to the second pole face and the
first pole face to the third pole face, the stator moreover comprising a first (9)
and a second (10) winding coupled respectively to the first and the second magnetic
circuit, and the motor further including a rotor comprising a permanent magnet (8)
rotatably mounted in said space (4), the control arrangement including means (38)
for supplying a signal having a first and a second state to determine the rotation
sense of the rotor (AR), and means (35, 35) for supplying a control signal each time
the rotor is to turn through a step, characterized in that it includes furthermore
control means (27 - 34; 41 - 60; 71 - 92; 101 - -129) for supplying, in response to
the control signal, a first current pulse solely to the first winding (9), alternately
in a first sense and in the second sense for effecting rotation of the rotor by one
step in a first sense for each of said first pulses when the signal to determine the
rotation sense (AR) is in its first state, and for supplying a second pulse solely
to the second winding (10) alternately in the first and in the second sense, for effecting
rotation of the rotor by one step in the second sense for each of the second pulses
when the signal to determine the rotation sense is in its second state.
8. Control arrangement according to claim 7, characterized in that the control means
(21 - 34; 41 - 60; 71 -92; 101 - 729) include means (42,46, 47, 53, 54) for supplying,
in response to the control signal, a third current pulse to the second winding (10)
following each first pulse and a fourth current pulse to the first winding (9) following
each second pulse, the third and fourth current pulses having the same sense as the
respective first and second immediately preceding pulses.
9. Control arrangement according to claim 7, characterized in that the control means
(21 - 34; 41 - 60; 71 - 92; 101 - -129) include means (42, 72, 74, 76, 78, 80, 82,
83 - 86) for supplying, in response to the control signal, a third current pulse to
the second winding (10) following each first pulse and a fourth current pulse to the
first winding (9) following each second pulse, the third and fourth current pulses
having the sense inverted from the sense of the respective first and second immediately
preceding pulses.
10. Control arrangement according to claim 9, characterized in that the control means
(21 - 34; 41 -60; 71 - 92; 101 - 129) include means (104, 111, 112, 115, 116, 118,
119, 120 - 123) for supplying in response to a control signal, a fifth current pulse
to the first winding (9) after the beginning of each third pulse and a sixth currenfpulse
to the second winding (10) after the beginning of each fourth pulse, the fifth and
the sixth current pulses having the sense inverted from the sense of the respective
first and second immediately preceding pulses.
11. Control arrangement according to claim 10, characterized in that it further includes
means (131 - 139) for alternately interrupting the third and the fifth pulse over
the duration of the fifth pulse and for alternately interrupting the fourth and the
sixth pulse over the duration of the sixth pulse.
12. Control arrangement according to claim 7 characterized in that it further includes
means (141) for measuring, at least during a pulse supplied to a winding (9, 10),
the voltage induced in the other winding (9, 10), means (142 - 147) for selectively
coupling the measuring means (141) to said other winding (9, 10) in response to the
signal (AR) to determine the rotation sense and to the control signal, and means (148)
for adjusting the duration of the pulses in response to the measured induced voltage.
13. Control arrangement according to either of claims 8 or 9, characterized in that
it further includes means (141) for measuring, at least during a pulse supplied to
a winding (9, 10), the voltage induced in the other winding (9, 10), means (142 -
147) for selectively coupling the measuring means (141) to said other winding (9,
10) in response to the signal (AR) to determine the rotation sense and to the control
signal, and means (148) for adjusting the duration of the pulses in response to the
measured induced voltage.