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"DISPOSITIF SERVANT A REGLER LA MARCHE DE MACHINES ACTIONNEES ELECTRIQUEMENT, ET SPECIALEMENT DES MACHINES D'EXTRACTION, ASCENSEURS, MONTE- CHARGES , ETC.."
Pour régler la marche de machines telles que les treuils d'extraction, les ascenseurs, monte-charges, etc., entraînées par des moteurs électriques, il existe, comme on le sait, des dispositifs automatiques qui règlent la vitesse de marche en fonction, soit de l'espace parcouru, soit du temps, soit de ces deux grandeurs à la fois. Suivant le genre de moteur em- ployé, la vitesse de marche est toutefois influencée plus ou moins par l'importance de la charge, les frottements, la r é- sistance ohmique, etc., en un mot, car des facteurs qui va- rient d'une cordée à l'autre.
De ce fait, il peut se produire par rapport au régime de marche voulu des écarts tels qu'il
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devienne impossible de compter sur un fonctionnement précis.
L'objet de la présente invention, est un dispositif automatique de réglage pour les machines d'extraction, les ascenseurs, monte-charges et autres machines fonctionnant dans des conditions analogues et dans lequel, grâce à l'action simultanée d'un appareil de réglage actionné par la machine elle-même et d'un régulateur influencé par la vitesse que la machine possède à chaque instant, on réalise une vitesse qui varie d'après une loi prédéterminée en fonction de l'espace parcouru, mais indépendamment de l'importance de la charge ainsique de la grandeur des frottements et de la résistance ohmique .
Dans une machine pourvue d'un dispositif de réglage de ce genre, on pourra toujours, dans toutes les cordées, respec- ter rigoureusement la vitesse prescrite. Ce dispositif est également applicable au cas du courant continu et à celui du courant alternatif.
Au dessin ci-annexé est représenté schématiquement, à titre d'exemple de réalisation de l'invention, le dispositif de réglage de la marche d'une machine d'extraction à commande Ward-Léonard.
La Fig. 1 eàble schéma de montage de l'installation, la Fig. 2, un diagramme de marche.
Dans l'exemple représenté, on change le sens de marche et on modifie la vitesse du moteur principal 1 en faisant va- rier respectivement le sens et l'intensité du champ magnéti- que de la dynamo 2 au moyen de l'excitatrice 3. Cette derniè- re machine possède deux enroulements d'excitation dont- l'un est influencé par le rhéostat 7, et l'autre , par le régulateur à action rapide 6. Au lieu d'influencer de champ de la dynamo 2 de manière indirecte ainsi qudil vient d'être dit, on peut é- videmment aussi l'influencer directement et supprimer l'exci- tatrice 3 en disposant les deux enroulements a et b sur la dy- namo 2 elle-même.
Comme on l'expliquera plus loin d'une ma- niète plus détaillée, le régulateurrapide 6 ajuste toujours,
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dès que la machine d'extraction est en mouvement, l'excitation à une valeur correspondantà la charge actuelle de ladite ma- chine d'extraction, de telle sorte que la vitesse angulaire de cette dernière ne peut prendre qu'une seule valeur bien détermi- née pour chaque position du curseur de la résistance de régla- ge 7.
Le rhéostat 7 est actionné par le moteur principal 1 au moyen du va-et-vient à cames 8 de la manière suivante : pendant les périodes de démarrage et de ralentissement, le contrepoids 8e, qui tend naturellement à annuler la résistan- ce 7 en circuit avec l'enroulement d'excitation 311 de manière que celui-ci soit soumis à la pleine valeur de la tension, maintient en prise les cames du va-et-vient 8. Dès que le mo- teur principal 1 est en mouvement, pour la position représen- tée au schéma, le levier 8a. tourne dans le sens de marche nor- mal des aiguilles d'une montre, et par suite, le curseur du rhéostat 7 se déplace sous l'influence du contrepoids Se¯, dans le sens correspondant au démarrage.
A la fin de la course, le levier 8c, qui appuie alors sur le levier 8d, ramène le rhéostat 7 dans la position de dé- marrage. On doit comprendre que la vites-se d'entraînement du va-et-vient à cames 8 est telle que les leviers ou manivelles 8a et 8c fassent moins d'un tour pour la totalité de la cor- dée.
Le régulateur rapide 6 possède un équipage mobile astati- que, ou légèrement statique tel que le couple exercé par le ressort de rappel et le couple de l'équipage mobile à la ten- sion normale se font équilibre. L'enroulement de cet équipage mobile est, dans le cas envisagé ici, relié par'l'intermédiai- re de la résistance réglable 5 à la dynamo tachymétrique 4 en- traînée par le moteur principal.
Si l'on tourne dans le sens correspondant au démarrage, la manette de la résistance 5, la- quelle manette est reliée impérativement au dispositif de com- mande du rhéostat 7, la résistance augmente de manière telle
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que, bien que la tension de la dynamo tachymétrique augmente avec sa vitesse, l'enroulement du régulateur rapide 6 reçoit une tension constante, et que par suite, sa bobine mobile per- siste dans la position qu'elle occupait préalablement, ppourvu que la vitesse réelle du moteur principal concorde avec la va- leur théorique qu'elle devrait avoir, 'eu égard à la position du rhéostat 7.
Mais dès que le moindre écart vient à se pro- duire entre ces deux valeurs, la tension devient, suivant le sens de l'écart, plus grande ou plus petite que sa valeur nor- male; la bobine mobile prend dès lors une nouvelle position d'équilibre et modifie ainsi la résistance du sircuit de l'en- roulement d'excitation 3a. De ce fait, la tension aux bornes de l'excitatrice 3 change, et awec elle la vitesse du moteur principal 1 jusqu'à ce que la vitesse réelle concorde à nou- veau avec la vitesse théorique.
Le processus entier correspondant à un corlée à effectuer, par exemple en conformité du diagramme de'vitesses représenté à la Fig. 2, se déroule de la façon suivante.
A la fin du trait précédent, où le levier de marche 11 se trouvait dans la position R, la cage a ouvert l'interrup- teur de fin de course 13b, ce qui a mis la machine à l'arrêt.
Pour amorcer la nouvelle cordée,o :amène le levier de marche dans la position V, ce qui ferme le relais 12a. Etant donné que l'équipage mobile du régulateur rapide ne se trouve pas encore sous -tension, ce régulateur se trouve dans la position extrême figurée au dessin, et le champ a. de l'excitatrice 3 possède son intensité maximum. Par contre, l'enroulement de cl\amp 3b n'est encore parcouru par aucun courant, vu qu'il ne se trouve mis en circuit qu'au point C de la course dans le diagramme Fig. 2.
Sous l'effet du champ 3a le moteur d'ex- traction 1 développe un couple qui surpasse, bien que de très peu, le couple résistant à vaincre, de sorte que la machine d'extraction démarre dans le sens imposé par le levier de mar-
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che 11, dès que le frein .15 se trouve débloqué, frein dont l'électro 16 est excité en même temps que l'enroulement de champ 3a. La vitesse croît alors jusqu'à la valeur v1. A cette vitesse la dynamo tachymétrique 4 fournit une tension à la- quelle le couple de l'équipage mobile fait équilibre au couple opposé du ressort antagoniste. En conséquence, le régulateur \ règle la vitesse à cette valeur et s'oppose à tout écart.
La machine tourne à cette vitesse v1 jusqu'au point C de la cour- se, le dispositif étant prévu pour que jusqu'à ce point les de deux résistances de réglage 7 et 5 ne subissent aucun changement.
Ce n'est qu'à partir du point C que le rhéostat 7 commence à mettre de la résistance hors circuit; l'enroulement de champ
3b reçoit un courant dont l'intensité croît graduellement , et la vitesse du moteur principal 1 augmente. En même temps, le rhéostat 5 introduit de la résistance dans le circuit de l'é- quipage mobile du régulateur rapide 6 dans une mesure telle que l'augmentation de la tension fournie par la dynamo tachy- métrique 4 en raison de l'accroissement de vitesse de la ma- chine principale 1 se trouve compensée. Par suite, le régula- teur rapide.,fait en sorte que même pendant la période d'accé- lération la. concordance entre la vitesse réelle et la vitesse théorique soit assurée.
Lorsque le rhéostat 7 est arrivé à fond de course, la vitesse maxima. se trouve atteinte, et son maintien se trouve de nouveau assuré par l'équilibre de char- ge effectué par le régulateur rapide au moyen du réglage cor- respondant du champ de l'enroulement 3a. Au point E, le ralen- tissement commence automatiquement du fait que le levier 8c vient au contact de la came 8d et meut cette dernière dans le sens correspondant à l'augmentation de la résistance 7. Au point F de la course, le rhéostat 7 se retrouve dans la même position qu'au point 0, la machine tourne alors avec la vi- tesse v1 jusqu'au point G, où la cage ouvre l'interrupteur de fin de course 13a.
Le champ 3a. se trouve ainsi supprimé, et comme le courant d'excitation de L'électro de frein 16 est
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supprimé en même temps, le frein à ait comprimé entre en action et arrête la machine au point H. Pendant la totalité da la période de marche B-G, le régulateur à action rapide 6 a pourvu au.. maintien de la vitesse prescrite.
Avec ce mdde de réglage, on peut aussi, et sans aucune @ difficulté, choisir au préalable toute valeur voulue pour la vitesse maximum de marche. Il suffit pour cela de placer avant le commencement de la cordée et au moyen du levier de réglage de vitesse 10, la coulisse 9 de telle aorte que le bras de le- vier 8±. bute contre l'extrémité supérieure de la dite coulisse lorsque le curseur du rhéostat 7 est arrivé au point qui cor- respond à la vitesse de marche désirée.
Le levier de marche 11 peut être actionné directement, mais il peut l'être aussi de. manière indirecte à partir d'un point éloigné, au moyen de toute commande à distance appro- priée. Dans les deux cas, l'impulsion initiale peut être donnée par un machiniste, une minuterie, etc.., ou aussi par le moteur principal 1 lui-même, en faisant en sorte, par exemple, que la manoeuvre de l'interrupteur de fin de course 13 commande le renversement du levier de marche 11 en vue du prochain trait.
En donnant aux cames 8a-8d une forme appropriée, on peut réaliser sans aucune difficulté que la période d'accélération et la période de ralentissement s'effectuent de toute manière désirée.
Les explications qui précèdent se rapportent à un mode de commande purement automatique. Parallèlement à ce mode de com- mande, il est également possible de régler la machine-4 la main au cas où certaines cordées doivent s'exécuter d'une ma- nière qui diffère du diagramme normal de marche et avec des arrêts en des points intermédiaires. En vue de tels cas, il est prévu une commande manuelle par frein, du même genre que celles que l'on utilise habituellement avec les machines d'ex- traction.
Dans la commande à la main pure et simple, avant le début @
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d'un trait, le levier 10 se trouve dans la position indiquée en pointillé. Après que le machiniste a, par exemple, plaeé de la main droite le levier de marche 11 dans la position qui correspond au sens de marche voulu, il agit de la main gauche sur le levier de frein (non représenté) dans le sens du débloca ge dudit.frein; le moteur d'extraction 1 se met alors en mar- che. En poussant progressivement en avant le levier 10, il . produit l'accélération du moteur. Avant le ralentissement auto- matique au moyen du dispositif à cames 8 il peut aussi produi- re à chaque instant un ralentissement'en ramenant en arrière le levier 10.
Si dans un cas particulier le couple résistant de la charge au moment du démarrage se trouve être supérieur à sa valeur normale, de telle sorte que le couple de démarrage du moteur principal 1 soit insuffisant pour mettre la machine en mouvement dans le sens voulu, le machiniste peut, shuntant la résistance en série 17 au moyen de l'interrupteur 14, renforcer le champ 3a suffisamment, ensuite de quoi le moteur principal ldéveloppe alors un couple plus puissant que le couple normal.
Bien que, dans la description qui précède du dispositif de manoeuvre suivant l'invention, il n'ait pas été fait spécia- lement mention des dispositifs de sécurité et des verrouillages habituellement prévus dans les machines d'extraction, les as- censeurs et autre engins de levage, ces organes peuvent évi- demment être prévus sans autre difficulté.
Au lieu de compenser à l'aide d'un rhéostat 5 la varia- tion de tension de la dynamo tachymétrique 4 qui résulte du changement de vitesse du moteur principal on peut, dams toute l'étendue du domaine de réglage entre les vitesses v1 et vmax, maintenir constante la tension aux bornes de la dynamo tachy- métrique 4 au moyen de tout autre dispositif de réglage connu, par exemple par décalage des balais sur le collecteur, etc..
Le présent dispositif de réglage ne comporte ni machine auxiliaire pour commander l'appareil de réglage, attendu que
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c'est la machine principale .elle-même qui manoeuvre ledit appa- reil de réglage, ni machine auxiliaire pour fixer la vitesse théorique, ni dispositifs différentiels mécaniques ou électri- ques. Malgré cela, il assure avec les moyens les plus simples et à des charges variables le maintien précis de la vitesse désirée en fonction du chemin parcouru par le fardeau.
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"DEVICE SERVING TO ADJUST THE OPERATION OF ELECTRICALLY DRIVEN MACHINES, AND ESPECIALLY EXTRACTION MACHINES, ELEVATORS, LOADERS, ETC .."
To regulate the running of machines such as hoists, elevators, freight elevators, etc., driven by electric motors, there are, as we know, automatic devices that adjust the running speed as a function, either of the space traveled, or of time, or of these two quantities at the same time. Depending on the type of motor used, the running speed is however influenced to a greater or lesser extent by the magnitude of the load, the friction, the ohmic resistance, etc., in short, because of the factors which will vary. laugh from one party to the next.
As a result, deviations from the desired speed may occur such that
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becomes impossible to rely on precise operation.
The object of the present invention is an automatic adjustment device for extraction machines, elevators, freight elevators and other machines operating under similar conditions and in which, thanks to the simultaneous action of a adjustment actuated by the machine itself and by a regulator influenced by the speed that the machine has at any time, a speed is achieved which varies according to a predetermined law as a function of the space traveled, but independently of the importance of the load as well as the magnitude of friction and ohmic resistance.
In a machine provided with an adjustment device of this kind, it will always be possible, in all the ropes, to strictly observe the prescribed speed. This device is also applicable to the case of direct current and to that of alternating current.
In the accompanying drawing is shown schematically, by way of exemplary embodiment of the invention, the device for adjusting the rate of an extraction machine controlled by Ward-Leonard.
Fig. 1st assembly diagram of the installation, Fig. 2, a walking diagram.
In the example shown, the direction of travel is changed and the speed of the main motor 1 is modified by varying the direction and intensity of the magnetic field of the dynamo 2 respectively by means of the exciter 3. This last machine has two excitation windings, one of which is influenced by the rheostat 7, and the other, by the fast-acting regulator 6. Instead of influencing the field of the dynamo 2 indirectly as has just been said, one can obviously also influence it directly and eliminate the exciter 3 by placing the two windings a and b on the dynamo 2 itself.
As will be explained later in more detail, the fast regulator 6 always adjusts,
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as soon as the extraction machine is in motion, the excitation at a value corresponding to the current load of said extraction machine, so that the angular speed of the latter can take only one well determined value. - born for each cursor position of the adjustment resistor 7.
The rheostat 7 is actuated by the main motor 1 by means of the cam reciprocating 8 in the following manner: during the starting and slowing down periods, the 8e counterweight, which naturally tends to cancel the resistance 7 by circuit with the excitation winding 311 so that the latter is subjected to the full value of the voltage, keeps the two-way cams engaged. As soon as the main motor 1 is in motion, for the position shown in the diagram, lever 8a. rotates in the normal direction of travel clockwise, and as a result, the cursor of the rheostat 7 moves under the influence of the counterweight Sē, in the direction corresponding to starting.
At the end of the stroke, the lever 8c, which then presses on the lever 8d, returns the rheostat 7 to the start position. It should be understood that the driving speed of the reciprocating cam 8 is such that the levers or cranks 8a and 8c make less than one revolution for the entire rope.
The rapid regulator 6 has an astatic or slightly static moving assembly such that the torque exerted by the return spring and the torque of the moving assembly at normal voltage are balanced. The winding of this moving assembly is, in the case considered here, connected by the intermediary of the adjustable resistor 5 to the tacho generator 4 driven by the main motor.
If you turn in the direction corresponding to starting, the handle of resistance 5, which handle is imperatively connected to the control device of the rheostat 7, the resistance increases in such a way.
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that, although the tension of the tacho generator increases with its speed, the winding of the fast regulator 6 receives a constant tension, and that consequently its voice coil remains in the position which it previously occupied, provided that the the actual speed of the main motor agrees with the theoretical value it should have, having regard to the position of the rheostat 7.
But as soon as the slightest difference occurs between these two values, the voltage becomes, depending on the direction of the difference, greater or less than its normal value; the voice coil therefore assumes a new position of equilibrium and thus modifies the resistance of the circuit of the excitation winding 3a. As a result, the voltage at the terminals of the exciter 3 changes, and with it the speed of the main motor 1, until the actual speed again matches the theoretical speed.
The entire process corresponding to a corlée to be carried out, for example in accordance with the speed diagram shown in FIG. 2, proceeds as follows.
At the end of the previous stroke, where the running lever 11 was in the R position, the cage opened the limit switch 13b, which put the machine at a standstill.
To start the new rope, o: brings the walking lever to position V, which closes relay 12a. Since the mobile assembly of the fast regulator is not yet under-tensioned, this regulator is in the extreme position shown in the drawing, and the field a. of exciter 3 has its maximum intensity. On the other hand, the winding of key \ amp 3b is not yet carrying any current, since it is only switched on at point C of the stroke in the diagram FIG. 2.
Under the effect of the field 3a, the extraction motor 1 develops a torque which surpasses, although only slightly, the resistance torque to be overcome, so that the extraction machine starts in the direction imposed by the control lever. Mar-
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che 11, as soon as the brake .15 is released, the brake of which the electro 16 is energized at the same time as the field winding 3a. The speed then increases to the value v1. At this speed, the tachometric dynamo 4 supplies a voltage at which the torque of the moving assembly balances the opposite torque of the counter spring. Consequently, the regulator sets the speed to this value and opposes any deviation.
The machine rotates at this speed v1 up to point C of the run, the device being provided so that up to this point the two adjustment resistors 7 and 5 do not undergo any change.
It is only from point C that the rheostat 7 begins to switch off resistance; field winding
3b receives a current whose intensity increases gradually, and the speed of the main motor 1 increases. At the same time, the rheostat 5 introduces resistance into the circuit of the moving equipment of the fast regulator 6 to such an extent that the voltage supplied by the tachymeter 4 increases due to the increase. the speed of the main machine 1 is compensated. As a result, the rapid regulator ensures that even during the acceleration period 1a. agreement between the actual speed and the theoretical speed is ensured.
When the rheostat 7 has reached full travel, the maximum speed. is reached, and its maintenance is again ensured by the load balance effected by the rapid regulator by means of the corresponding adjustment of the field of the winding 3a. At point E, slowing down begins automatically because lever 8c comes into contact with cam 8d and moves the latter in the direction corresponding to the increase in resistance 7. At point F of the stroke, rheostat 7 is found in the same position as at point 0, the machine then turns with the speed v1 up to point G, where the cage opens the limit switch 13a.
Field 3a. is thus eliminated, and since the excitation current of the electro brake 16 is
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removed at the same time, the compressed air brake comes into action and stops the machine at point H. During the entire period of operation B-G, the fast-acting regulator 6 has provided for the maintenance of the prescribed speed.
With this setting method, it is also possible, without any difficulty, to select any desired value for the maximum running speed beforehand. For this, it suffices to place before the start of the rope and by means of the speed adjustment lever 10, the slide 9 in such a way that the lever arm 8 ±. abuts against the upper end of said slide when the cursor of the rheostat 7 has reached the point which corresponds to the desired walking speed.
The drive lever 11 can be operated directly, but it can also be operated by. indirectly from a distant point, by means of any suitable remote control. In both cases, the initial impulse can be given by a machinist, a timer, etc., or also by the main motor 1 itself, by ensuring, for example, that the operation of the switch of limit switch 13 controls the reversal of the travel lever 11 for the next haul.
By giving the cams 8a-8d a suitable shape, it can be realized without any difficulty that the acceleration period and the deceleration period take place in any desired manner.
The above explanations relate to a purely automatic control mode. Parallel to this control mode, it is also possible to adjust the machine-4 by hand in the event that certain ropes have to be executed in a way which differs from the normal gait pattern and with stops at points. intermediaries. In view of such cases, a manual brake control is provided, of the same type as is customarily used with extraction machines.
In outright hand control, before the start @
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with a line, the lever 10 is in the position indicated in dotted lines. After the machinist has, for example, placed the travel lever 11 with his right hand in the position corresponding to the desired direction of travel, he acts with his left hand on the brake lever (not shown) in the direction of release. age of said brake; the extraction motor 1 then starts up. By gradually pushing lever 10 forward, it. produces engine acceleration. Before the automatic slowing down by means of the cam device 8, it can also produce a slowing down at any moment by bringing the lever 10 back.
If in a particular case the resistive torque of the load at the time of starting is found to be greater than its normal value, so that the starting torque of the main motor 1 is insufficient to set the machine in motion in the desired direction, the The machinist can, bypassing the series resistance 17 by means of the switch 14, reinforce the field 3a sufficiently, after which the main motor then develops a torque more powerful than the normal torque.
Although, in the foregoing description of the operating device according to the invention, no special mention has been made of the safety devices and locks usually provided in extraction machines, lifts and the like. lifting devices, these components can obviously be provided without further difficulty.
Instead of compensating with the aid of a rheostat 5 for the voltage variation of the tacho generator 4 which results from the change of speed of the main motor, it is possible, in the whole extent of the adjustment range between speeds v1 and vmax, keep the voltage at the terminals of tachymeter 4 constant by means of any other known adjustment device, for example by shifting the brushes on the commutator, etc.
This adjustment device does not include any auxiliary machine for controlling the adjustment device, since
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it is the main machine itself which operates said adjustment device, neither auxiliary machine for setting the theoretical speed, nor mechanical or electrical differential devices. Despite this, it ensures with the simplest means and at variable loads the precise maintenance of the desired speed according to the distance traveled by the load.