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Régulateur électrique à action directe.
L'objet de l'invention est un régulateur électri- que à a.ction directe, c'est-à-dire déplagant lui-même un ou plusieurs organes de réglage sans l'intervention d'une nouvelle source d'énergie.
Il est caractérisé par le fait que son dispos@@f de réglage pour la grandeur à régler comporte une ou
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plusieurs roulettes se déplaçant le 'Long d'une rainure en arc de cercle d'une voie de contact, étant en contact chacune en deux points avec la rainure et tournant chacune autour d'un axe oblique par rapport à la voie de contact, cet axe constituant l'axe géométrique d'un cône dont le sommetse trouve à l'intersection de l'axe de la voie de contact et de la ligne passant par les points de contact de la roulette avec la rainure.
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Le dessin annexé représente titre d'exemple une forme d'exécution du régulateur.
La fig. 1 en est un, schéma.
La fig. 2 en est une coupe verticale axiale,
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La fin. 3 se rapporte â un détail.
Le régulateur représenté comporte une plaque de base métallique, destinée à être fixée sur un panneau de tableau de distribution. Elle porte sur sa face antérieure un couvercle métallique 2-1 de forme rec- tangulaire, comportant une partie vitrée 1 laissant apercevoir le mécanisme intérieur.
Le régulateur comprend entre autres choses:
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un dispositif inesurant la grandeur électrique qui doit être réglée, le dispositif de réglage Nodifiant la grandeur ci-dessus suivant les besoins, un dispositif antagoniste 10 faisant équilibre à l'action du dispositif de mesure, un dispositif d'asservissement 11.
Le dispositif de mesure est constitué par un moteur
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8 à champ tournant disposé dans une ouverture de la P1Q- que 1. Le mote1,l.r,,g, comporte un stator 12, qui est ana- logue à ceux des moteurs d'induction et dans le bobinage duquel passe un courant proportionnel à la grandeur électrique à -et un rotor14 en forme de tambour
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établi selon le principe de Ferrai. Le stator 12 peut être bobiné pour courant triphasé ou monophasé.
L'arbre 18 du rotor 14 est en acier trempé vers ses extrémités. Il repose par ses parties trempées dans deux paliers 19 comportant chacun trois galets ¯20. en acier trempé.
Le dispositif de réglage 9 comporte la voie de contact 21, se trouvant à l'arrière de la plaque 1, et une roulette 22 se déplagant le long de la voie de con- tact.
Cette dernière est formée d'un collecteur analogue à ceux des machines électriques à courant continu, est à axe horizontal et est fixée à la plaque de base 1.
Ses lamelles en cuivre présentent à leurs extrémités antérieures des fraisures recevant des connexions 26 les reliant à des résistances 23 donnant lieu au réglage désiré lors des mouvements de la roulette 22.
Dans sa face annulaire postérieure est pratiquée une rainure annulaire 24 de section transversale angulaire, dont les deux flancs sont inclinés à 45 environ sur l'axe et qui reçoit cette roulette 22. celle-ci, en graphite par exemple, comporte une jante ayant une section transversale en demi-cercle et est ainsi en contact en deux points avec les flancs de la rainure 24. Les deux points de contact se trouvent dans un plan méridien de la voie de contact 21., de sorte qu'une droite 40 -passant par eux coupe l'axe géométrique de celle-ci en 38. L'axe géométrique 41 de l'axe méca- nique incliné 27 de la roulette 22 passe aussi par ce point d'intersection 38.
Il en résulte que cette rou- lette 22, dans son mouvement sur la voie 21, roule sans glisser sur cette dernière à la façon d'un cône qui roule sur un plan, La disposition indiquée @
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blé avantage de diminuer l'effort de roulement et
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d'annuler pratiquaient i' U,:3ure de ay, 22 1E au é,<-;,p18- cement de la roulette 22.
L'axe ± se termine à ses deux extrémités par des
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rotules 30, 31; il reposa par l'une d'elles, 3L. dans une crapaudine 32, par l'autre, 31, dans un trou ì d'une pièce Z Hppartanant à un arbre 2;- Ce dernier est entraîne par l'arbre 18 du dispositif de mesure au (.iOyt2n d'une manivelle 35. Un étrier 37 peut pivoter sur la
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pièce 4 autour d'un axe géométrique passant par le point 38; il porte (,'un côté de l'arbre 12. 1,.1.11 "Ofas cour- be 12.. muni àe la crapaudine 2 , da l' 2.utl'e une impasse 42 servant à équilibrer le poids de la roulette 22, du bras 43.
Le bon contact nécessaire entre la vole 21 et la
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roulette 22 est obtenue en soutiaettant la seconde à un effort donné dû à deux ressorts 28. Ceux-ci sont dis- posés symétriquement par rapport à l'axe de la voie 21 et sont attachés, d'une part, à l'étrier 37, d'autre
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part, à l'arbre 2. La rotule 2Q.. se trouve sur une ligne parallèle à l'arbre 29 et passant par le sommet de la rainure 24 de sorte que les pressions exercées aux deux points de contact sont égales. Grâce aux
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rotules 3p. ± et au trou II de la pièce ,2i, l'arbre 37 peut répondre librement à l'appel des ressorts .
Comme cet étrier 37 tourne autour d'un axe passant par le point 38, la majeure partie de l'effort fournipar les ressorts 28 esttransmise à la roulette 22: la réaction sur l'arbre 29 est minime par suite et se tra- duit par une pe-tite poussée axiale de l'avant vers l'arrière sur le palier postérieur 45 et par deux petits efforts latéraux sur les paliers 20 ; le palier 45 est un palier de butée à bille, ce qui réduit le frottement
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au Minimum.
L'arbre 18 est muni à son extrémité antérieure d'un index 72 se mouvant devant un cercle indicateur 12. et donnant la position que la. roulette 22 occupe à chaque instant sur la voie de contact 21.
Le dispositif antagoniste 10 comporte un contre- poids 46 suspendu devait la plaque à deux minces ru- bans d'acier 47, 48, s'enroulant en sens inverse l'un de l'autre sur deux poulies d'acier 49, 50 de même diamètre calées sur l'arbre 18 du dispositif demmesure 8; les deux rubans sont rendus solidaires de leurs poulies par des goupilles non visibles sur le dessin.
Le ruban ±passe sur une poulie supplémentaire 51 supportant le poids du contrepoids 46, pour s'enrouler sur sa poulie 49 en sens inverse de l'autre; il en est rendu solidaire par une goupille non représentée qui l'empêche de glisser sur cette poulie 51: celle-cl et la poulie 49 ont des diamètres et des positions rela- tives tels que les deux brins du ruban sont verticaux.
Le ruban 48 est également vertical.
Le dispositif Il Se trouve sur la face antérieure de la plaque 1 et est constitué par un Piègent élastique, ainsi que par des moyens de temporisation.
L'élément élastique est formé d'un ressort 57 en spirale, dont l'une des extrémités est fixée à l'arbre 1 18 du dispositif 8, l'autre à une cheville 58 d'un dis- que 59 fou sur l'arbre 18,. Le disque 2.2.. est monté sur un moyeu formant coussinet et engrène avec un pignon 60 solidaire d'un tambour 61 tournant entre deux aimants permanents 62 et un noyau de fer 63 intérieur. le fonctionnement de la forme d'exécution décrite est le suivant, si l'on admet qu'il s'agit de régler
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astatiquement la@ tension monophasée d'inné macnine électrique:
La tension qui doit @tre réglée est mesuree par Le dispositif 8 soit soit par l'intermédiaire d'un transformateut de tension. Le courant passant dans le bobinage 13 détermine un champ tournant qui exerce sur le rotor 14 un couple correspondant à la valeur de la tension. Le couple est équilibré par le couple antagoniste du contrepoids 46 et la roulette 22 occupe la position voulue, sur la voie de contact 21 pour créer dans la machine une excitation correspondant aux conditions de tension et de onarge momentanément impo- sées à cette macnine.
Si ces conditions changent, la tension appliquée au régulateur change aussi et le couple exercé sur le rotor 14 varie; au cas où il s'agit par exemple d'une baisse de la tension, le contrepoids 46 prend la pré- pondérance et la roulette 22 se déplace dans le sens voulu pour provoquer une augmentation de l'excitation de la machine, afin de relever la tension, Par suite de la "constante de temps"ou inertie magnétique de cette machine, l'établissement du nouveau régime d'ex- citation n'a pas lieu tout de suite et.la tension sera en retard sur le mouvement de la roulette 22 qui, sans l'action retardatrice du dispositif d'asservissement,
risquerait d'aller trop loin et de devoir revenir en- suite en arrière pour repartir en avant et -ainsi de suite pendant un temps assez long.
La machine réglée par la présente forme d'exécu- tion peut servir.de servo-moteur pour le réglage d'une autre machine.
Le dispositif de mesure peut être établi pour une alimentation par du courant continu, au lieu de
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l'être par du courant alternatif.
Le présent régulateur peut être utilisé pour di- vers réglages : simples; par exemple: des réglages de tension, avec ou sans compoundage, d'intensité, de puissance active ou réactive, de cos. [alpha], de tension avec partage des puissances réactives entre plusieurs machines couplées en parallèle, d'impédance, de vitesse, Combinés, par exemple: réglages de tension-intensité, de tension-cos. tf, de tension avec limitation de l'in- tensité. suivant les cas, deux appareils peuvent être combinés pour obtenir le résultat cherché.
Le régulateur selon l'invention peut être accouplé mécaniquement par chaîne de Galle, ou par crémaillère, par exemple, avec un autre régulateur dans certains cas .
La partie rotative du dispositif de mesure peut aussi effectuer plusieurs tours.
REVENDICATIONS.
1). Régulateur à action directe, caractérisé par le fait que son dispositif de réglage pour la gran- deur à régler comporte une ou plusieurs roulettes se déplaçant le long d'une rainure en arc de cercle d'une voie de contact, étant en contact chacune en deux points avec la rainure et tournant chacune autour d'un axe oblique par rapport à la voie de contact, cet axe cons- tituant l'axe géométrique d'un cône dont le sommet se trouve à l'intersection de l'axe de la voie de contact et de la ligne passant par les points de contact de la roulette avec la rainure.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Direct acting electric regulator.
The object of the invention is an electric regulator with direct action, that is to say which itself moves one or more regulating members without the intervention of a new energy source.
It is characterized by the fact that its adjustment device for the quantity to be adjusted comprises one or
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several rollers moving along an arcuate groove of a contact path, each in contact at two points with the groove and each rotating about an axis oblique with respect to the contact path, this axis constituting the geometric axis of a cone whose apex is located at the intersection of the axis of the contact path and the line passing through the points of contact of the wheel with the groove.
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The accompanying drawing shows by way of example one embodiment of the regulator.
Fig. 1 is one, diagram.
Fig. 2 is an axial vertical section,
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The end. 3 relates to a detail.
The regulator shown has a metal base plate, intended to be fixed to a distribution board panel. It carries on its front face a metal cover 2-1 of rectangular shape, comprising a glazed part 1 allowing the internal mechanism to be seen.
The regulator includes among other things:
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a device measuring the electrical quantity which is to be regulated, the adjusting device modifying the above quantity as required, an antagonist device 10 balancing the action of the measuring device, a servo-control device 11.
The measuring device consists of a motor
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8 with a rotating field placed in an opening of the P1Q- que 1. The mote1, lr ,, g, comprises a stator 12, which is analogous to those of the induction motors and in the winding of which flows a current proportional to the electrical quantity with -and a drum-shaped rotor14
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established according to the principle of Ferrai. The stator 12 can be wound for three-phase or single-phase current.
The shaft 18 of the rotor 14 is made of steel which is hardened towards its ends. It rests with its hardened parts in two bearings 19 each comprising three rollers ¯20. in hardened steel.
The adjustment device 9 comprises the contact path 21, located at the rear of the plate 1, and a roller 22 moving along the contact path.
The latter is formed of a collector similar to those of direct current electric machines, has a horizontal axis and is fixed to the base plate 1.
Its copper strips have at their front ends countersinks receiving connections 26 connecting them to resistors 23 giving rise to the desired adjustment during the movements of the wheel 22.
In its rear annular face is formed an annular groove 24 of angular cross section, the two sides of which are inclined at approximately 45 on the axis and which receives this wheel 22. the latter, made of graphite for example, comprises a rim having a semicircular cross section and is thus in contact at two points with the flanks of the groove 24. The two points of contact are in a meridian plane of the contact path 21., so that a straight line 40 -passing by them intersects the geometric axis thereof at 38. The geometric axis 41 of the inclined mechanical axis 27 of the roller 22 also passes through this point of intersection 38.
It follows that this wheel 22, in its movement on the track 21, rolls without slipping on the latter in the manner of a cone which rolls on a plane.
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wheat advantage of reducing the rolling effort and
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to cancel practiced i 'U,: 3ure de ay, 22 1E au é, <- ;, p18- p18- roulette 22.
The ± axis ends at both ends with
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ball joints 30, 31; he rested by one of them, 3L. in a slider 32, by the other, 31, in a hole ì of a part Z Hppartanant to a shaft 2; - The latter is driven by the shaft 18 of the measuring device at (.iOyt2n of a crank 35 . A bracket 37 can pivot on the
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part 4 around a geometric axis passing through point 38; it carries (, 'one side of the shaft 12. 1, .1.11 "Ofas curved 12 .. provided with the crapaudine 2, in the 2.utl'e a dead end 42 serving to balance the weight of the roulette 22, arm 43.
The necessary good contact between flight 21 and
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roulette 22 is obtained by supporting the second at a given force due to two springs 28. These are arranged symmetrically with respect to the axis of the track 21 and are attached, on the one hand, to the bracket 37 , else
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hand, to the shaft 2. The ball joint 2Q .. is on a line parallel to the shaft 29 and passing through the top of the groove 24 so that the pressures exerted at the two points of contact are equal. Thanks to
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3p ball joints. ± and at hole II of the part, 2i, the shaft 37 can respond freely to the call of the springs.
As this caliper 37 rotates around an axis passing through point 38, the major part of the force provided by the springs 28 is transmitted to the roller 22: the reaction on the shaft 29 is consequently minimal and results in a small axial thrust from the front to the rear on the rear bearing 45 and by two small lateral forces on the bearings 20; bearing 45 is a thrust ball bearing, which reduces friction
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at least.
The shaft 18 is provided at its front end with an index 72 moving in front of an indicator circle 12. and giving the position that the. roulette 22 occupies at all times on the contact channel 21.
The opposing device 10 has a counterweight 46 suspended from the plate to two thin steel strips 47, 48, wound in opposite directions from each other on two steel pulleys 49, 50 of same diameter wedged on the shaft 18 of the measuring device 8; the two ribbons are made integral with their pulleys by pins not visible in the drawing.
The tape ± passes over an additional pulley 51 supporting the weight of the counterweight 46, to wind on its pulley 49 in the opposite direction to the other; it is made integral therewith by a pin, not shown, which prevents it from sliding on this pulley 51: the latter and the pulley 49 have diameters and relative positions such that the two strands of the tape are vertical.
The tape 48 is also vertical.
The device It is located on the front face of the plate 1 and is constituted by an elastic trap, as well as by time delay means.
The elastic element is formed by a spiral spring 57, one end of which is fixed to the shaft 118 of the device 8, the other to a pin 58 of a disc 59 idler on the. tree 18 ,. The disc 2.2 .. is mounted on a hub forming a bearing and meshes with a pinion 60 integral with a drum 61 rotating between two permanent magnets 62 and an inner iron core 63. the operation of the embodiment described is as follows, if it is accepted that it is a question of
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astatically the @ single-phase voltage of electrical innate macnine:
The voltage to be set is measured by device 8 either or through a voltage transformer. The current flowing in the coil 13 determines a rotating field which exerts on the rotor 14 a torque corresponding to the value of the voltage. The torque is balanced by the opposing torque of the counterweight 46 and the wheel 22 occupies the desired position on the contact path 21 to create in the machine an excitation corresponding to the voltage and onarge conditions momentarily imposed on this machine.
If these conditions change, the voltage applied to the regulator also changes and the torque exerted on the rotor 14 varies; in the case where it is a question for example of a decrease in the tension, the counterweight 46 takes the preponderance and the roller 22 moves in the desired direction to cause an increase in the excitation of the machine, in order to raise voltage. As a result of the "time constant" or magnetic inertia of this machine, the establishment of the new excitation regime does not take place immediately and the voltage will lag behind the movement of the machine. roulette 22 which, without the retarding action of the servo device,
would run the risk of going too far and then having to go back in order to start again forwards and so immediately for a long time.
The machine regulated by this embodiment can act as a servo motor for the adjustment of another machine.
The measuring device can be set for DC power supply, instead of
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being by alternating current.
This regulator can be used for various settings: simple; for example: voltage settings, with or without compounding, current, active or reactive power, cos. [alpha], voltage with sharing of reactive powers between several machines coupled in parallel, impedance, speed, Combined, for example: voltage-current settings, voltage-cos. tf, voltage with limitation of the current. depending on the case, two devices can be combined to obtain the desired result.
The regulator according to the invention can be coupled mechanically by Galle chain, or by rack, for example, with another regulator in certain cases.
The rotating part of the measuring device can also make several turns.
CLAIMS.
1). Direct-acting regulator, characterized in that its adjustment device for the size to be adjusted comprises one or more rollers moving along an arcuate groove of a contact path, each in contact in contact with one another. two points with the groove and each turning around an axis oblique with respect to the contact path, this axis constituting the geometric axis of a cone whose apex is located at the intersection of the axis of the contact path and the line passing through the points of contact of the caster with the groove.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.