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Dispositif régulateur pour l'entretien de la marche synchrone relative dans les commandes à plusieurs moteurs, notamment pour machines à papier.
La présente invention concerne un dispositif régulateur pour l'entretien de la marche synchrone rela- ' tive, dans les commandes à plusieurs moteurs, notamment pour les machines à papier. Les diverses parties de ces machines sont actionnées par des moteurs individuels par- ticuliers, en dépendance d'une grandeur directrice qui peut être débitée par un moteur particulier ou par l'un des moteurs individuels.
On a déjà proposé d'employer comme grandeur directrice, une fréquence électrique, une fréquence triphasée, qui influence le courant excitateur du moteur individuel à régler en se servant de convertis- seurs à deux collecteurs pour chaque commande individuel- le ; ces convertisseurs fonctionnent en quelque sorte com- @ me machines auxiliaires et débitent, pour le moteur indi- viduel à régler, une tension additionnelle se superposant
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positivement ou négativement à la tension du réseau ex- citateur.
D'après la présente invention cette disposi- tion est perfectionnée du fait qu'on accouple avec le mo- teur individuel, avec intercalation d'un dispositif de réglage de traction, l'induit d'une machine tachymétri- que monophasée excitée par une fréquence directrice, le courant de la machine tachymétrique, courant tiré de l'induit, étant utilisé pour le réglage du moteur indi- viduel.
Cette disposition comporte par rapport à la disposition connue l'avantage d'être plus économique et plus simple du fait qu'on peut remplacer les convertis- seurs équipés de deux collecteurs, par de simples machi- nes monophasées ne comportant.chacune qu'un seul collec- teur, ce qui assure une diminution des causes.d'avaries, des frais d'entretien, ainsi qu'une réduction des trois conducteurs, nécessaires avec une grandeur directrice triphasée, à deux conducteurs, ce qui coopère à l'augmen- tation de la sûreté de fonctionnement et à la réduction des frais d'installation.
Le dessin ci-joint représente, à titre d'exem- ple, une forme d'exécution de l'objet de la présente in- vention. La fig. 1 est un schéma des connexions de l'ins- tallation. Les fig. 2 et 3 représentent les conditions électriques dans le réglage de la marche synchrone, et la fige 4 montre un détail de la fige 1.
Dans la fig. l, le moteur individuel est dési- gné par 1. Il actionne par une transmission à poulies co- niques 2 une dynamo tachymétrique 3. La transmjssion 2 sert au réglage de la traction. L'enroulement excita- teur 4 de la dynamo 3 est alimenté d'un réseau 5 qui fournit la fréquence directrice. La tension prise à l'in- duit de la dynamo tachymétrique est conduite à la bobine excitatrice 6 du moteur individuel 1. La bobine 6 est une excitation additionnelle à l'excitation principale
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iournie par .La bobine 7.cette bobine 7 est alimentee du réseau 8 à tension constante.
La fig. 2 montre les conditions électriques dans la dynamo tachymétrque. L'induit 3 tourne en syn- chronisme avec la fréquence directrice. La paire de pôles 9,10 de la dynamo tachymétrique est parcourue par la fréquence directrice provenant du réseau 5. Lorsque la fréquence directrice est à son amplitude, l'induit doit se trouver juste en face des pôles. L'induit est représen- té suivant huit phases différentes de la rotation en direc- tion de la flèche 11. Les flèches marquées, ne portant pas de références, indiquent d'après leur grandeur et leur direction le flux magnétique engendré par la fréquence di- rectrice, flux qui, dans les positions d'induit 12 et 13, est égal à zéro. Le cours de temps du champ d'induit est représenté au dessous dans la courbe 14.
La tension ré- sultant de cette tension de champ est représentée par la courbe 15.
Un autre cas limite est représenté sur la fig.
3. L'amplitude de la fréquence directrice se produit lors- que l'induit est perpendiculaire au champ excitateur, c'est-à-dire qu'alors l'induit n'est, dans sa rotation,pas du tout ou presque pas excité et qu'en conséquence aucune tension n'est induite dans cet induit. Tous les déplace- ments de la position de l'induit de la dynamo tachymétri- que entre ces deux cas limites par rapport à la position de la fréquence directrice, engendrent une tension dont la grandeur dépend de cet angle de déplacement.
Le cours de la tension de cette machine comporte dans un tour deux périodes (fig. 2). Pour obtenir un cou- rant continu, on a prévu d'après l'invention une commuta- tion double, c'est-à-dire que dans le présent exemple on a prévu un collecteur à quatre segments, les segments de chaque paire de segments diamétralement opposés sont re- liés l'un à l'autre (fig. 4). Les deux balais sont décalés i
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de 90 l'un par rapport à l'autre. On obtient en consé- quence avec cette machine un courant continu, dont la ten- sion dépend du déplacement angulaire momentané entre le nombre de tours de la dynamo tachymétrique et un nombre de tours directeur (fig. 2, courbe 16).
L'utilisation de la tension ainsi obtenue est représentée dans le schéma des connexions de la fig. 1.
Pour donner des dimensions aussi petites que possible à la dynamo tachymétrique, l'excitation fondamentale de ce , individuel moteur/est tirée d'un réseau de tension constante et seu- le la partie réglable de l'excitation est tirée de la dy- namo tachymétrique. Dans ce cas la tension de cette dyna- mo peut être utilisée non seulement de zéro jusqu'à un maximum positif, mais aussi au delà de zéro vers le maxi- mum négatif. Le point de travail normal pour le disposi- tif de marche synchrone serait alors celui oÙ la dynamo tachymétrique ne débite pas de tension. Ceci représente- rait pour cette dynamo une réduction de puissance ulté- rieure de la moitié. En conséquence avec une excitation totale du moteur individuel d'un kw et un réglage de champ requis de 10 %, il suffirait de tirer de cette dynamo seu- lement la moitié de 10%, donc 5 % = 50 watts.
Les avantages de l'invention résident dans la simplicité, l'économie, la sûreté de marche et le fonc- tionnement presque sans inertie de l'installation.
Dans la disposition de la fig. 1, la machine ta- chymétrique 1 influence l'excitation 6 directement. Dans de nombreux cas il peut être avantageux d'influencer l'ex- citation 6 par des éléments intermédiaires, par exemple des relais ou des servomoteurs, notamment lorsque le débit de la machine tachymétrique ne suffirait pas en cas d'in- fluence directe. D'autre part, l'invention n'est pas limi- tée aux dispositions dans lesquelles, comme dans le pré- sent exemple, on se sert d'une dynamo tachymétrique comme dispositif régulateur. D'autres dispositifs peuvent rem- placer cette dynamo tachymétrique.
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Regulator device for maintaining relative synchronous operation in multi-motor controls, in particular for paper machines.
The present invention relates to a regulating device for the maintenance of the relative synchronous operation, in the controls with several motors, in particular for paper machines. The various parts of these machines are operated by particular individual motors, depending on a directing quantity which can be delivered by a particular motor or by one of the individual motors.
It has already been proposed to use as a directing quantity an electric frequency, a three-phase frequency, which influences the exciter current of the individual motor to be regulated by using converters with two collectors for each individual control; these converters function in a way like auxiliary machines and output, for the individual motor to be regulated, an additional superimposed voltage
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positively or negatively at the voltage of the exciter network.
According to the present invention, this arrangement is improved by the fact that the armature of a single-phase tachometric machine excited by a traction control device is coupled with the individual motor, with the interposition of a traction adjustment device. guideline frequency, the current of the tachometric machine, current drawn from the armature, being used for the adjustment of the individual motor.
This arrangement has the advantage over the known arrangement of being more economical and simpler owing to the fact that converters equipped with two collectors can be replaced by simple single-phase machines each comprising only one. single collector, which ensures a reduction in the causes of damage, maintenance costs, as well as a reduction of the three conductors, necessary with a three-phase directing quantity, to two conductors, which cooperates in the increase - tation of operational reliability and reduction of installation costs.
The accompanying drawing shows, by way of example, one embodiment of the object of the present invention. Fig. 1 is a circuit diagram of the installation. Figs. 2 and 3 represent the electrical conditions in the synchronous operation setting, and fig 4 shows a detail of fig 1.
In fig. 1, the individual motor is designated by 1. It operates by means of a conical pulley transmission 2 a tacho generator 3. The transmission 2 is used to adjust the traction. The exciting winding 4 of the dynamo 3 is supplied with a network 5 which supplies the guide frequency. The voltage taken from the tacho generator is conducted to the exciter coil 6 of the individual motor 1. The coil 6 is an additional excitation to the main excitation
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Supplied by. Coil 7. This coil 7 is supplied from the network 8 at constant voltage.
Fig. 2 shows the electrical conditions in the tacho generator. The armature 3 rotates synchronously with the directing frequency. The pair of poles 9,10 of the tachometric dynamo is traversed by the guide frequency coming from network 5. When the guide frequency is at its amplitude, the armature must be located just in front of the poles. The armature is represented according to eight different phases of the rotation in the direction of the arrow 11. The marked arrows, not bearing references, indicate by their size and direction the magnetic flux generated by the frequency di - rectrix, flux which, in the armature positions 12 and 13, is equal to zero. The armature field time course is shown below in curve 14.
The voltage resulting from this field voltage is represented by curve 15.
Another borderline case is shown in fig.
3. The amplitude of the directing frequency occurs when the armature is perpendicular to the excitation field, that is to say that then the armature is, in its rotation, not at all or hardly at all. excited and that consequently no voltage is induced in this armature. All the displacements of the position of the armature of the tachometric dynamo between these two limit cases with respect to the position of the directing frequency, generate a voltage whose magnitude depends on this displacement angle.
The course of the voltage of this machine comprises two periods in one revolution (fig. 2). To obtain a direct current, a double switching has been provided according to the invention, that is to say that in the present example a collector with four segments is provided, the segments of each pair of diametrically opposed segments are connected to each other (Fig. 4). The two brushes are offset i
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of 90 relative to each other. As a result, a direct current is obtained with this machine, the voltage of which depends on the momentary angular displacement between the number of revolutions of the tacho-generator and a number of directing revolutions (fig. 2, curve 16).
The use of the voltage thus obtained is shown in the connection diagram of fig. 1.
To give dimensions as small as possible to the tacho dynamo, the fundamental excitation of this, individual motor / is taken from a constant voltage network and only the adjustable part of the excitation is taken from the dynamo tachometer. In this case the voltage of this dynamic can be used not only from zero to a positive maximum, but also beyond zero to the negative maximum. The normal working point for the synchronous operating device would then be the one where the tacho generator does not deliver voltage. This would represent for this dynamo a further power reduction of half. Consequently with a total excitation of the individual motor of one kw and a required field setting of 10%, it would be sufficient to draw from this dynamo only half of 10%, so 5% = 50 watts.
The advantages of the invention lie in the simplicity, economy, operational reliability and the almost inertia-free operation of the installation.
In the arrangement of FIG. 1, the tachometric machine 1 influences the excitation 6 directly. In many cases it can be advantageous to influence the excitation 6 by intermediate elements, for example relays or servomotors, in particular when the flow rate of the tachometric machine would not be sufficient in the event of direct influence. On the other hand, the invention is not limited to arrangements in which, as in the present example, a tachometric dynamo is used as a regulating device. Other devices can replace this tachometric dynamo.