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Dispositif de commande pour les convertisseurs !atiques à manette de commande manoeuvrée à la main.
On connaît, pour la commande des moteurs.élec- triques, des dispositifs de commande et de réglage dans lesquels les moteurs sont branchés sur le réseau de dis- tribution d'énergie par l'intermédiaire d'.appareils à arc de décharge susceptibles d'être commandés, comme par exem- ple par l'intermédiaire d'appareils de décharge à vapeur de mercure à grilles commandées ou de dispositifs conver- tisseurs statiques analogues, ces moteurs étant réglés suivant les conditions demandées par les machines opéra- trices par réglage de la commande des convertisseurs
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statiques.
L'objet de la présente invention consiste en un dispositif de commande dans lequel on règle les convertis- seurs statiques par une manette de commande manoeuvrée à la main et dans lequel on veille, par des mesures nouvelles, à ce que la vitesse du mouvement de réglage ne puisse dépasser dans le circuit de commande des convertisseurs statiques une limite inférieure déterminée. Selon la présente invention, on prévoit pour le mouvement ou déplacement d'un organe de réglage dans le circuit de commande des convertisseurs sta- tiques une commande auxiliaire qui détermine ou limite la vitesse du mouvement de l'organe de 'commande. Mais cette commande auxiliaire ne peut produire son effet que si on exécute, sur la manette de commande manoeuvrée à la main, un mouvement de commande qui corresponde au mouvement d'en- trainement de la commande auxiliaire.
La présente invention va être décrite en détail à l'aide du dessin joint sur lequel est représenté un exemple d'exécution particulièrement avantageux de la présente in- vention. Dans le circuit de commande d'un convertisseur statique non représenté sur le dessin, et par exemple dans le circuit de grille d'un redresseur à vapeur de mercure, @ se trouve un régulateur 1. Ce régulateur est relié au moyen d'une transmission par courroie 2 à un axe 3 qui est accouplé à un moteur auxiliaire 6 au moyen d'un système d'engrenages 4 et d'une transmission à vis sans fin 2 La transmission à vis sans fin 5 est constituée de telle sorte qu'elle assure automatiquement un verrouillage, et ceci de telle sorte qu'on ne puisse déplacer le régulateur 1 qu'au moyen du moteur auxiliaire 6 et non pas en exer- çant un couple de rotation sur l'axe 3.
Au lieu de la transmission à vis sans fin, on pourrait aussi utiliser à cet effet une autre transmission à verrouillage ou blocage aut oma t i qu e .
Une manette de commande 7 manoeuvrée à la main
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est montée sur l'axe 3 de façon à suivre les mouvements de rotation de cet axe. L'un des éléments essentiels du dispositif de la présente invention consiste en un dispo- sitif de commande 8 qui est relié à la manette 7 et qui est constitué de telle sorte que parmi deux contacts électriques ce soit l'un ou l'autre qui se ferme suivant qu'on exerce sur la manette 7 et à la main un couple de rotation dans un sens ou dans l'autre. Dans l'exemple d'exécution, on a supposé que le levier 7 peut être dépla- cé d'un angle de faible valeur par rapport à l'axe 3, tandis qu'un levier auxiliaire 9 qui porte les deux con- tacts précités est solidaire de l'axe 3.
Dans la partie droite du dessin, la partie supé- rieure de la manette 7, le contact auxiliaire 9 et le dispositif de contact 8 sont représentés séparément. Le dispositif de contact se compose d'une lame de contact 81 fixée sur le levier auxiliaire 9, et de deux contacts 82 et 83 disposés sur le levier 7. Le contact 81 est relié au pôle positif d'une source 10 à courant continu, tandis que les contacts 82 et 83 sont reliés au pôle négatif de la même source de courant continu par l'inter- médiaire des renroulements ou bobinages de deux contacteurs de commande 11 et 12.
Les contacts de travail des deux contacteurs 11 et 12 sont disposés dans le circuit du moteur de déplacement 6, et ceci de telle sorte que ce moteur soit enclanché de façon à tourner à droite ou à gauche suivant qu'il est branché par l'un ou l'autre des deux contacteurs 11 et 12 sur le réseau 10 à courant continu. Les conducteurs 13 assurent la liaison avec l'enroulement d'excitation du moteur 6.
Ce dispositif de réglage fonctionne de la maniè- re suivante. Lorsque la personne préposée à la .manoeuvre @ de l'installation comprenant les convertisseurs statiques fait tourner la manette de commande 7 dans un sens ou d'un autre, c'est-à-dire lorsqu'elle exerce sur cette
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manette une pression dans un sens ou dans l'autre, l'un des deux contacts 82 et 83 du dispositif de commande 8 se ferme sur la manette 7. Le moteur 6 est enclen- ché et il met en mouvement le régulateur 1 par l'inter- médiaire des transmissions 2 à 5. La vitesse de déplace- ment du régulateur ne dépend pas, dans le dispositif de commande, de la pression exercée sur la manette 7, mais uniquement de la vitesse de rotation du moteur 6. C'est là le principe essentiel de la présente invention.
La manette 7 ne peut pas déplacer d'elle-même le régulateur 1 à une vitesse supérieure à celle qui correspond à la vi- tesse de rotation du moteur 6, parce que la transmission 5 à verrouillage automatique l'en empêche. La manette 7 doit dcnc suivre le mouvement du régulateur à une vitesse telle qu'elle est définie par la vitesse de rotation du moteur 6. Si la pression exercée sur la manette 7 diminue, le dispositif de commande 8 de la manette coupe le moteur 6 du réseau 10, et le mouvement du régulateur 1 cesse.
Ce n'est que lorsque l'un des deux contacts 82 et 83 du dispositif de commande 8 prévu sur la manette 7 se ferme du fait d'une nouvelle pression exercée sur cette manette que le moteur 6 peut remettre en mouvement le régulateur 1.
Le principe essentiel de la présente invention consiste, ainsi que le montre l'exemple d'exécution repré- senté sur le dessin, dans le fait que la vitesse de dépla- cement du régulateur monté dans le circuit de commande du convertisseur ne dépend pas de l'intervention arbitraire de la personne préposée à la manoeuvre ou commande de la manette. La vitesse avec laquelle le régulateur se dépla- ce est au contraire limitée par une commande auxiliaire accouplée avec le régulateur. La manette sert à établir la liaison efficace entre la commande auxiliaire et le régulateur.
Le principe de la présente invention peut égal
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ment être réalisé en remplaçant le moteur auxiliaire 6 de l'exemple d'exécution représenté sur le dessin par un mo- teur dont le couple est calculé de façon qu'il ne suffise pas pour surmonter le couple opposé ou résistant de l'orga- ne de réglage qui doit être commandé. Ce n'est que lors- qu'on exerce au moyen de la manette un couple supplémentai- re sur l'axe de l'organe de réglage que ce dernier peut être déplacé simultanément par la commande à main et par le moteur auxiliaire.
Tout comme dans le dispositif de, comman- de de l'exemple d'exécution représenté sur le dessin, on a de nouveau disposé, entre le moteur auxiliaire et l'axe de l'organe de réglage, une transmission à verrouillage automa- tique, afin d'éviter que la vitesse de commande de l'organe de réglage puisse être augmentée par une augmentation de la pression de commande exercée sur la manette. Dans ce dispo- sitif également, ce n'est donc que le moteur auxiliaire qui détermine la valeur de la vitesse de déplacement de l'organe de réglage.
Comme moteur auxiliaire on utilise de préférence, dans cette forme d'exécution de la présente invention, un moteur asynchrone qui est constitué et monté de façon qu'il fournisse un couple à peu près constant dans la partie la plus grande de l'étendue de variation de sa vitesse. On peut obtenir ce résultat en calculant convenablement la par- tie secondaire du moteur, ou encore en montant avant le mo- teur une bobine de self. La différence entre le couple du moteur et le couple nécessaire au mouvement de l'organe de réglage est alors pratiquement invariable dans toute l'éten- due de variation de la vitesse. Il en résulte que le couple additionnel fourni par la manette est également à peu près constant dans toute l'étendue de variation de la vitesse.
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Control device for atic converters with manually operated joystick.
Control and regulating devices are known for the control of electric motors in which the motors are connected to the energy distribution network by means of discharge arc devices capable of '' be controlled, as, for example, by means of mercury vapor discharge devices with controlled grids or similar static converter devices, these motors being regulated according to the conditions required by the operating machines by adjustment of converter control
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static.
The object of the present invention consists of a control device in which the static converters are regulated by a control lever operated by hand and in which it is ensured, by new measurements, that the speed of the movement of setting cannot exceed a specified lower limit in the control circuit of the static converters. According to the present invention, there is provided for the movement or displacement of a regulating member in the control circuit of the static converters an auxiliary control which determines or limits the speed of the movement of the control member. However, this auxiliary control can only produce its effect if a control movement which corresponds to the driving movement of the auxiliary control is carried out on the control lever operated by hand.
The present invention will be described in detail with the aid of the accompanying drawing in which is shown a particularly advantageous embodiment of the present invention. In the control circuit of a static converter not shown in the drawing, and for example in the grid circuit of a mercury vapor rectifier, @ is a regulator 1. This regulator is connected by means of a transmission by belt 2 to an axis 3 which is coupled to an auxiliary motor 6 by means of a gear system 4 and a worm transmission 2 The worm transmission 5 is constructed in such a way that it automatically ensures locking, and this in such a way that the regulator 1 can only be moved by means of the auxiliary motor 6 and not by exerting a torque on axis 3.
Instead of the worm transmission, another automatic locking or locking transmission could also be used for this purpose.
A hand-operated control lever 7
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is mounted on axis 3 so as to follow the rotational movements of this axis. One of the essential elements of the device of the present invention consists of a control device 8 which is connected to the handle 7 and which is formed in such a way that among two electrical contacts it is one or the other which closes depending on whether a torque is exerted on the lever 7 and by hand in one direction or the other. In the exemplary embodiment, it has been assumed that the lever 7 can be moved by an angle of small value with respect to the axis 3, while an auxiliary lever 9 which carries the two aforementioned contacts is integral with axis 3.
In the right part of the drawing, the upper part of the handle 7, the auxiliary contact 9 and the contact device 8 are shown separately. The contact device consists of a contact blade 81 fixed on the auxiliary lever 9, and two contacts 82 and 83 arranged on the lever 7. The contact 81 is connected to the positive pole of a DC source 10, while the contacts 82 and 83 are connected to the negative pole of the same direct current source by the intermediary of the windings or coils of two control contactors 11 and 12.
The work contacts of the two contactors 11 and 12 are arranged in the circuit of the displacement motor 6, and this in such a way that this motor is switched on so as to turn to the right or to the left depending on whether it is connected by one. or the other of the two contactors 11 and 12 on the DC network 10. The conductors 13 ensure the connection with the excitation winding of the motor 6.
This adjuster works as follows. When the person in charge of the .maneuver @ of the installation comprising the static converters turns the control lever 7 in one direction or another, that is to say when he exerts on this
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lever a pressure in one direction or the other, one of the two contacts 82 and 83 of the control device 8 closes on the handle 7. The motor 6 is started and it sets the regulator 1 in motion by l 'Intermediate to transmissions 2 to 5. The speed of movement of the governor does not depend, in the control device, on the pressure exerted on the handle 7, but only on the speed of rotation of the engine 6. C' is the essential principle of the present invention.
The handle 7 cannot by itself move the regulator 1 to a speed higher than that which corresponds to the rotational speed of the engine 6, because the automatic locking transmission 5 prevents it from doing so. The handle 7 must dcnc follow the movement of the governor at a speed as defined by the speed of rotation of the motor 6. If the pressure exerted on the handle 7 decreases, the controller 8 of the handle cuts the engine 6 network 10, and the movement of regulator 1 ceases.
It is only when one of the two contacts 82 and 83 of the control device 8 provided on the handle 7 closes due to a new pressure exerted on this handle that the motor 6 can restart the regulator 1.
The essential principle of the present invention consists, as the example of execution shown in the drawing shows, in the fact that the speed of movement of the regulator mounted in the control circuit of the converter does not depend on the arbitrary intervention of the person in charge of the operation or command of the joystick. On the contrary, the speed with which the governor moves is limited by an auxiliary control coupled with the governor. The joystick is used to establish an effective link between the auxiliary control and the regulator.
The principle of the present invention can equal
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ment be achieved by replacing the auxiliary motor 6 of the exemplary embodiment shown in the drawing by a motor whose torque is calculated in such a way that it is not sufficient to overcome the opposing or resisting torque of the organ- setting that must be ordered. It is only when an additional torque is exerted by means of the lever on the axis of the adjusting member that the latter can be moved simultaneously by the hand control and by the auxiliary motor.
As in the control device of the exemplary embodiment shown in the drawing, there is again placed, between the auxiliary motor and the axis of the adjustment member, an automatic locking transmission. , in order to prevent the control speed of the adjustment member from being increased by an increase in the control pressure exerted on the lever. In this device also, it is therefore only the auxiliary motor which determines the value of the displacement speed of the adjusting member.
As the auxiliary motor there is preferably used, in this embodiment of the present invention, an asynchronous motor which is so constructed and mounted as to provide an approximately constant torque over the greater part of the range. variation of its speed. This result can be obtained by suitably calculating the secondary part of the motor, or by fitting a choke coil before the motor. The difference between the torque of the motor and the torque necessary for the movement of the adjustment member is then practically invariable throughout the range of variation of the speed. As a result, the additional torque supplied by the lever is also approximately constant throughout the range of speed variation.