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PERFECTIONNEMENTS AUX SYSTEMES DE CONTROLE DES MACHINES ELECTRIQUES.-
La présente addition a pour objet des perfectionnements aux sys- tèmes de contrôle des machines électriques, particulièrement applicables aux systèmes décrits dans le brevet principal.
Suivant une des caractéristiques essentielles du système décrit dans le brevet principal, une composante de l'excitation de l'inducteur à ex- citation séparée de la génératrice d'un groupe système Ward Léonard, est au- tomatiquement alimentée ou réglée par une excitatrice série, et un contrôleur comprenant une résistance ou un rhéostat variable est prévu pour régler à vo- lonté la vitesse du moteur à excitation séparée, alimenté par le courant d'in-
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duit de la génératrice. Dans un tel système, on obtient un effet de régula- tion automatique qui compense les conditions variables pouvant se présenter, par exemple, dans une installation d'appareils de levage, et on obtient ainsi des courbes ou caractéristiques convenables vitesse-couple, pour les diverses positions du contrôleur.
Dans ce système, qui donne généralement des résultats très sa- tisfaisants, il peut arriver exceptionnellement que le courant pris par le moteur pendant la période d'accélération, soit un peu trop intense et qu'il se produise des difficultés au point de vue de la commutation. Cela peut être amélioré en diminuant l'efficacité de l'excitatrice série, mais cela présente des inconvénients au point de vue de l'effet régulateur de l'excitatrice sé- rie, pour compenser convenablement les autres conditions pour lesquelles il est désirable que l'excitatrice série présente une efficacité complète. ceci posé, la présente invention a pour objet essentiel de diminuer les pointes de courant qui se produisent pendant la période dtaccélé- ration.
L'invention a pour objet de réaliser cette diminution sans en- trainer un accroissement du courant inducteur de la génératrice à excitation séparée devant traverser le contrôleur, de façon à éviter les difficultés qui se présentent pour contrôler des courants intenses dans un circuit inductif.
L'invention a encore pour objet d'empêcher toute tendance de la charge entraînée par le moteur du groupe système ward Léonard à tomber'en ar- rière, lorsque le contrôleur est amené d'une position de coupure, ou position neutre, dans une position de faible vitesse.
Suivant l'invention, la génératrice du groupe système Ward Léo- nard est munie d'un inducteur série qui est connecté de façon à avoir une ac- tion différentielle par rapport à l'inducteur à excitation séparée de la géné- ratrice, pour des charges positives du moteur coopérant.
Dans le système décrit dans le brevet principal, une résistance ou un rhéostat commandé par un contrôleur à commande manuelle, est relié en série avec un circuit parallèle formé par une résistance shuntant un circuit qui comprend l'inducteur à excitation séparée de la génératrice et l'induit de l'excitatrice série monté en série.
Suivant la présente invention, on dispose un système de contrôle automatique pour ladite résistance, assurant une surexcitation temporaire de @
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l'inducteur à excitation séparée de la génératrice, lorsque le contrôleur est amené de sa position neutre, ou de coupure, dans une position de faible vi- tesse.
L'effet du magnétisme rémanent dans la structure de l'inducteur de la génératrice est ainsi neutralisé, et le fonctionnement du moteur est assuré ou régularisé, de sorte que, lorsque le moteur est utilisé pour entraîner un appareil de levage, par exemple, il ne se produit pas de tendance à ce que la cabine descende légèrement avant d'être élevée, la description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la nature et les avantages de l'inven- tion,
La figure unique est un schéma des connexions d'un système de contrôle pour appareil de levage, conforme à la présente invention,
Le moteur électrique 10 est relié de façon à entraîner le tam- hour 11 d'un appareil de levage électrique.
ce moteur est muni d'un inducteur la à excitation séparée, qui est alimenté par la ligne 13, L'induit du moteur 10 est inséré dans un circuit local, avec l'induit d'une génératrice 14 à ex- citation séparée. la génératrice et le moteur constituent ainsi un groupe sys- tème Ward Léonard,
L'inducteur 15 de la génératrice est agencé de façon à être ex- cité séparément par la ligne 13, et une excitatrice série 16 est prévue pour régler une composante de l'excitation séparée de l'inducteur 15, L'inducteur 17 de l'excitatrice série 16 est monté ou inséré dans un circuit local compre- nant les induits du moteur 10 et de la génératrice 14.
Un rhéostat 18 commande par un contrôleur 19 actionné à la main, est monté en série,avec un circuit parallèle dont une branche comprend l'in- ducteur 15 de la génératrice à excitation séparée et l'induit 20 de l'excita- trice série, (tandis qu'une autre résistance 21 constitue l'autre branche de ce circuit, Le contrôleur 19 permet de varier ou de régler le rhéostat 18 cran par cran, et permet aussi de renverser le fonctionnement du moteur 10, au moyen des contacteurs-inverseurs 22 et 23
La génératrice 14 est entraînée de manière convenable quelconque et, dans l'exemple envisagé, elle est entraînée par un moteur-triphasé 24 qui est alimenté par une ligne triphasée 25.
Ce système est analogue à celui qui a été décrit dans le brevet principal*
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En vue de neutraliser l'effet du magnétisme rémanent dans l'in- ducteur de la génératrice, et aussi d'améliorer autrement les caractéristiques opératives du moteur 10, de façon que, lorsque le contrôleur 19 est amené de sa position de coupure représentée, dans une position correspondant à une faible vitesse du moteur, la cabine de l'appareil de levage ne s'abaisse pas légère- ment avant d'être élevée, et d'assurer que le courant passant dans le circuit local comprenant les induits de'la génératrice 14 et du moteur 10, ne soit pas trop élevé et susceptible d'entraîner des difficultés de commutation,
un des perfectionnements objets de la présente invention consiste à prévoir un induc- teur série 26 pour la génératrice, et des moyens automatiques comprenant des contacteurs 27 et 28, pour oontriler les résistances rhéostatiques 21 et 18.
L'inducteur série 26 est bobiné de façon à avoir une action dif- férentielle par rapport à l'inducteur 16 à excitation séparée de la génératri- ce, lorsque le moteur 10 fonctionne dans des conditions de charge positive, Le contacteur 27 est normalement excité, comme représenté, de sorte que ses con- tacts supérieurs shuntent une portion réglable de la résistance 18, et que ses contacts inférieurs sont disposés pour shunter une partie de la résistance 21, lorsque le contacteur est automatiquement désexcité, ainsi qu'il sera expliqué par la suite.
Le contacteur 28 occupe normalement la position inférieure, com- me représenté, lorsque le contrôleur 19 occupe sa position de coupure, la bo- bine de ce contacteur est contrôlée par des contacteurs directionnels 22 et 23, et est agencée de façon à être excitée, et le contacteur brusquement élevé, quel- que temps après la fermeture du contacteur directionnelchoisi .Les contacts supérieures du contacteur 28 contrôlent l'excitation du frein électromagnétique 29, qui est prévu pour maintenir la cabine de l'ascenseur, tandis que le moteur 10 est désexcité. Les contacts inférieurs de ce contacteur sont prévus ou dis- posés pour contrôler l'excitation du contacteur 27, lorsque le contrôleur 19 oc- cupe sa seconde position opérative, c'est-à-dire sa position de faible vitesse.
Grâce à ce montage, on obtient un degré d'excitation relativement élevé pour l'inducteur 15. à excitation séparée,, lorsque le contrôleur 19 est amené de sa position de coupure dans sa seconde position, ou position de faible vitesse du moteur. En général, la suite ou la séquence des opérations est telle
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qu'après que le contrôleur 19 a été amené de sa position de coupure dans sa seconde position, le contacteur directionnel particulier, c'est-à-dire le contacteur 22 ou le contacteur 23, suivant le sens de déplacement du contrô- leur 19, est actionné;
de plus, du fait qu'une portion de la résistance série
18 est shuntée par les contacts supérieurs du contacteur 27, et que la résis- tance 21 est entièrement montée en shunt avec le circuit comprenant l'indue- teur 15 de la génératrice et l'induit 20 de l'excitatrice série, on obtient temporairement un degré d'excitation relativement élevé pour l'inducteur 15.
L'excitation du frein électromagnétique, pour libérer ou relâcher son effet de freinage, est légèrement retardée par le fonctionnement du con- tacteur 28 et c'est pourquoi la tendance de la cabine de l'élévateur, à des- cendre légèrement avant d'être élevée, est ainsi empêchée,, En outre, puisque le contacteur 27 est désexcité quelque temps après l'excitation du frein élec- tromagnétique 29, la surexcitation de l'inducteur 15 est simplement temporai- re, mais sa durée est néanmoins suffisante pour empêcher toute tendance de la cabine de l'appareil de levage à descendre légèrement avant d'être élevée, La désexcitation du contacteur 27 effectue l'ouverture du shunt disposé par rapport à la portion de la résistance 18, et établit un shunt par rapport à une portion de la résistance 21.
Cela a pour effet de diminuer automatique- ment l'excitation de l'inducteur 15 jusqu'à une valeur correspondant à la po- sition du contrôleur 19.
Le fonctionnement de l'équipement qui vient d'être décrit est le suivant : on suppose que la disposition de l'équipement est telle qu'une rotation de la manette du contrôleur 19, dans le sens des aiguilles d'une montre, a pour effet d'élever la cabine de l'appareil de levage, et qu'inver- sement une rotation de cette manette dans le sens inverse des aiguilles d' une montre, à partir de la position de coupure, a pour effet de faire descen- dre cette cabine.
Lorsque la manette du contrôleur 19 est ainsi tournée dans le sens des aiguilles d'une montre, à partir de la position de coupure représen- tée, jusqu'à la seconde position opérative, le contacteur 23 est excita pour se fermer, en reliant ainsi l'inducteur 15 à la ligne 13, en vue d'effectuer une élévation de la cabine de l'appareil, L'inducteur 15 est momentanément @
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surexcité, parce que d'une part une partie de la résistance 18 est temporai- rement shuntée par les contacts supérieurs du contacteur 27 et que d'autre part la résistance 21 est entièrement disposée en relation shunt par rapport au circuit comprenant l'inducteur 15 et l'induit 20 de l'excitatrice,
Cet effet est simplement temporaire,
car la bobine du contacteur 28 est excitée par un. circuit comprenant le contact supérieur auxiliaire 3Q¯ @ du contacteur 23, Lorsque le contacteur 28 s'élève, son effet est de désex- citer l'enroulement du frein électromagnétique 29, de sorte que ce frein re- lâche son effet de freinage sur l'arbre du moteur 10, et permet au moteur de commencer l'élévation de la cabine de l'appareil de levage.
Les contacts in- férieurs du contacteur 28 sont ouverts peu de temps après la fermeture des contacts supérieurs de ce contacteur. cela a pour effet de désexciter la bobine du contacteur 27 , de sorte que le shunt, par rapport à la partie de la résistance 18, établi par les contacts supérieurs du contacteur 27, est ouvert, et que les contacts in- férieurs de ce contacteur shuntent une partie de la résistance 21. Cela en- traîne une diminution du courant passant dans l'inducteur 15, jusqu'à une va- leur déterminée par la position de la manette du contrôleur.
On voit ainsi que la suite d'opérations pour fermer le contacteur directionnel 23, libérer 39 frein électromagnétique 29, et désexciter le contacteur 27, est telle que 1' inducteur 15 de la génératrice est temporairement surexcité pendant une cour- te durée, et cela a pour effet de neutraliser le :magnétisme rémanent qui est, sinon, susceptible d'entraîner des troubles dans le fonctionnement du moteur 10.
L'inducteur différentiel 26, de la génératrice 14, procure un effet de stabilisation grâce auquel l'effet régulateur de l'excitatrice série 16 peut être diminué, sans gêner le fonctionnement de l'excitatrice série dans le réglage automatique de l'excitation de l'inducteur 15 de la génératrei ce, de façon à obtenir des caractéristiques désirables vitesse-couple, pour le moteur 10.
L'inducteur différentiel 26, en neutralisant jusqu'à un certain point le flux engendré par l'inducteur 15, empêche la production d'impulsions
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brusques de courant qui pourraient avoir tendance à causer des difficultés de commutaiton dans les induits de la génératrice et du moteur, L'effet de cet inducteur est très rapide, car, en réglant l'excitation efficace de la généra- trice, il règle le courant passant dans l'inducteur série de l'excitatrice 16 qui, à son tour, produit une diminution rapide de l'effet de réglage de l'exci- tatrice, en déterminant l'excitation de l'inducteur 15.
En vue d'augmenter la vitesse du moteur 10, et par suite celle de l'appareil de levage entraîné par ce moteur, la manette du contrôleur 19 est déplacée dans le sens des aiguilles d'une'montre, sur ses positions successives, ce qui a pour effet de shunter la résistance 18, oran par cran.
Lorsque le controleur 19 est ramené dans sa position de coupure, les diverses parties du système prennent leurs positions respectives représentées sur le dessin. Un trajet de décharge, pour l'inducteur 15 de la génératrice, est établi par les contacts auxiliaires inférieurs des contacteurs directionnels 22 et 23.
Pour entraîner l'appareil de levage dans le sens opposé, la ma- nette du contrôleur 19 est tournée dans le sens inverse des aiguilles d'une mon- tre, et le fonctionnement de l'équipement est le même que celui décrit précédem- ment, sauf que, dans ce cas, le contacteur directionnel 22 est excité pour être fermé et pour inverser le sens du courant traversant l'inducteur 15, de sorte qu'il est ainsi inverse de celui qu'il était lorsque la manette du contrôleur était amenée dans l'autre sens. Le moteur 10 est alors entraîné dans un sens op- posé au sens précédent, et cela entrain une descente de la cabine de l'appareil de levage.
Dans la troisième position opérative du contrôleur, dans les deux sens de marche du moteur, la bobine du contacteur 27 est excitée à travers le contrôleur 19, de sorte que les contacts supérieurs du contacteur 27 shuntent une partie de la résistance 18, et que les contacta inférieurs de ce contacteur coupent le shunt court-circuitant une partie de la résistance 21.
Cela entraîne un accroissement du courant passant dans l'induc- teur 15 de la génératrice, et une augmentation de la vitesse du moteur 10,
Si le contrôleur est amené directement de sa position de cou- pure, dans la troisième position, l'inducteur série 26 de la génératrice, à ac- tion différentielle, agit automatiquement de façon à empêcher un courant exoes-. n
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sif dans le circuit local comprenantles induits de la génératrice et du moteur, et cela évite des difficultés de commutation.
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont été indiquées'ci-dessus, à titre d'exemple, né sont nullement limita- tives , et qu'on peut s'en écarter, sans pour cela sortir du cadre de l'inven- tion.