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Commutateur à force centrifuge. Il a été proposé d'employer, pour le freinage à contre- courant de moteurs triphasés, des commutateurs à force centrifuge agissant dans les deux sens de rotation et à dispositf de contact ne tournant pas. Il s'agit alors de commutateurs dans lesquels dans la position déployée des poids d'inertie une bague de frottement ou un organe analogue monté de façon à pouvoir tourner est entraîné par l'effet de freinage jusqu'à ce que cette bague actionne par son déplacement un des dispo- sitifs de contact disposés séparément pour chaque sens de @
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rotation et s'applique contre une butée limitant son dépla- cement.
La bague de glissement ou l'organe analogue est main- tenu contre cette butée par l'effet de freinage exercé par les poids d'inertie déployés, pendant la durée de la marche de la machine à commander au moyen du commutateur, Par le fait que pour la production de la commande poursuivie au moyen du commutateur, pendant la durée du fonctionnement les balais tournant sont appliqués sur la bague de glissement ou l'organe analogue ou sont pressés par les poids d'inertie déployés con- tre la bague de glissement, ces commutateurs à force centrifuge présentent l'inconvénient d'une usure relativement grande.
En outre la sécurité de fonctionnement de la commande est mi- nime, ce qui limite fortement la possibilité d'emploi de sem- blables commutateurs à force centrifuge.
Suivant la présente invention, la constitution et le fonctionnement des commutateurs à force centrifuge déjà pro- posés sont notablement simplifiés et en outre la sécurité de fonctionnement de ces commutateurs est augmentée. Cerésultat est obtenu par le fait que dans le cas d'un commutateur à force centrifuge agissant dans les deux sens de rotations et à.
dispositif de contact non tournant, on a prévu pour chacun des sens de rotation un dispositif particulier, et la production de contact se fait toujours à l'un des dispositifs par l'action d'un accumulateur de force, automatiquement, lorsqu'une pièce isolante bloquant le mouvement de contact, montée de façon à tourner librement, est entraînée par frottement par les poids d'inertie dans le cas où ceux-ci ne sont pas déployés et s'applique contre une butée limitant son déplacement en cas de libération du trajet de contact appartenant au sens de rotation.
Par le fait que la pièce isolante commandée par les poids d'inertie est utilisée seulement pour rompre les points de contact se trouvant sous l'action d'un accumulateur de force, il n'est pas nécessaire qu'un moment de rotation soit exercé sur cette pièce pendant toute la durée de marche de la commande,
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car après interruption des contacts sgus la dépendance du sens de rotation de la commande à chaque instant, la pièce isolante est maintenue par l'action de l'accumulateur de force aux endroits de contact dans sa position bloquant la production de contact jusqu'à'ce que le sens de rotation de la commande soit renversé et qu'un entraînement de la pièce isolante par frottement se produise.
On disposera donc avantageusement par conséquent un disque de frottement pouvant coulisser axialement, relié aux poids d'inertie, sur l'arbre de commutateur, disque qui est déplacé sous la dépendance du déploiement des poids d'inertie et qui entraîne la pièce isolante dans le sens périphérique lorsque les poids d'inertie ne sont pas déployés, jusqu'à ce que lors du déploiement des poids le disque de frottement soit désaccouplé de cette pièce. L'usure aux pièces accouplées ensemble par frottement (disque de frottement et pièce isolante) est réduite au minimum car les surfaces de frottement sont l'une contre l'autre, comme on l'a décrit, seulement lorsque les poids d'inertie ne sont pas déployés.
Les fig. 1 et 2 des dessins annexés représentent le commutateur à force centrifuge établi suivant la présente invention et'cela dans l'application, à titre d'exemple, pour la commande d'un freinage à contre-courant pour moteurs à courant triphasé. L'une des moitiés de la fig. 1 montre le commutateur dans la position de repos, c'est-à-dire avec les poids d'inertie non-déployés et l'autre moitié de cette figure montre le commutateur dansl'état de travail, c'est-à-dire la position déployée des poids d'inertie.
Le manchon e se trouve fixé sur un arbre c qui tourne dans deux paliers a et 1 et peut être relié par un embrayage d à l'arbre de la commande à mettre/en service. Les broches ±le f2 forment les centres de rotation des poids d'inertie Si! g2 qui sont disposés de fagon symétrique l'un par rapport à l'autre et peuvent pivoter dans le sens radial autour des
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broches f1 f2 Il est en outre important que les centres de rotation dés poids d'inertie sont reportés aussi loin que possible vers l'extérieur, de telle sorte que l'axe des poids d'inertie se trouve à peu près horizontalement dans la position déployée des poids, un moment de force centrifuge relativement grand étant ainsi produit.
D'autre part les poids d'inertie se meuvent dans la position de repos, relati- vement loin vers l'intérieur, ce qui revient à un grand abaissement du moment de la force d'inertie. Les points de suspension des ressorts hl, h2 qui maintiennent les poids d'inertie g1 g2 dans la position non-déployée sont choisis de telle façon que le bras de levier du ressort est minime dans la position déployée et est très grand dans la position de repos.
On produit ainsi un moment des ressorts qui croît lors du retour des poids d'inertie, de telle sorte que le déploiement et le retour vers l'intérieur des poids se font brusquement et que l'on produit l'effet d'un commutateur instantané. On obtient également par la construction décrite et la disposition indi- quée des poids d'inertie en combinaison avec les ressorts h1 h2 que le nombre de tours de rentrée vers l'intérieur est relativement bas et le nombre de tours de déploiement très élevé, avantage qui rend le commutateur particulièrement approprié à la commande du freinage par contre-courant. Le déplacement des poids à'inertie gl, g2 est transmis par les liaisons articulées k1 k2 àd un manchon 1 qui peut coulisser axialement sur l'arbre a mais ne peut pas tourner librement.
Ce manchon porte à une extrémité un disque en matière isolante m qui sert à l'actionnement des contacts. Les liaisons articulées k1,k2 sont disposées de telle manière que lorsque les poids retrent vers l'intérieur, vers la fin du mouvement, il se produit un effet de genouillère, de sorte que pour une minime force de ressort une force relativement grande est exercée par le disque m sur le dispositif de contact.
Pour le réglage du nombre de tours de rentrée vers l'intérieur des
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poids d'inertie,on a disposé sur le manchon 1 une douille filetéqfi i:
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qui dans l'état déployé des poids s'applique contre le manchon fixée, et limite ainsi le trajet de déplacement des poids d'inertie. Par un vissage plus ou moins prononcé de la douille n dans le manchon 1 on peut faire varier le trajet de déplacement des poids d'inertie et par conséquent Bie nombre de tours de rentrée. Sur la plaque isolante o on a placé le dispositif de contact commandé par les poids d'inertie et dont les éléments de construction essentiels sont les deux ressorts de contact P1 et P2qui ferment dans l'état de repos les contacts q1 et q1, lorsque le disque m presse sur les ressorts par les boutons r1 et r.
Pendant le fonctionnement, le disque m est écarté, de sorte que les ressorts p1 p2 peuvent fermer par leur force propre les contacts en e1 et q4, quel que soit le sens de rotation de l'arbre. Pour empêcher la fermeture des deux contacts p3 et q4 sous la dépendance du sens de rotation de la commande et pour faire en sorte que toujours le freinage par contre-courant correspondant au sens de rotation dans chaque cas soit seulement amorcé, on a prévu un verrouillage dépendant du sens de rotation pour les ressorts de contact p, p2 Ce verrouillage consiste en un manchon 1 qui peut tourner et se déplacer axialement sur un collet du palier b. Le rebord t du man-chon est pressé par un ressort u contre le disque m. La butée µ limite'le déplacement du disque m.
Le verrou proprement dit est formé par un éventail w fixé au rebord! et fait en matière isolante, éventail qui est entrainé par frottement suivant le sens de rotation lors du commecenement de la marche de la commande et se déplace devant le ressort p1 ou p2 jusqu'à ce qu'il heurte la butée r1 ou r2.
Le processus dé commutation exécuté par le commutateur à' force centrifuge établi suivant la présente invention pour la production du freinage à contre-cogrant est le suivant : Dans l'état de repos, les deux ressorts p1, p2 ferment les contacts ql,q2 vu que le disque m s'applique contre les boutons r1 r2 des ressorts.
Si alors le moteur est mis en service par exemple
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dans le sens de la flèche, le disque tournant m entraîne par frottement au moyen du rebord appliqué t le manchon s se trouvant dans une position quelconque jusqu'à ce que l'éventail w se place devant le ressort p . L'entraînement de l'éventail w est limité par le bouton r1 En cas de nouvelle accélération de la commande, le disque m est déplacé dans le sens axial lors du déploiement des poids d'inertie g1,g2 De ce fait le ressort p2 peut se déplacer librement vers l'extérieur et fermer le contact en p4 Le ressort p1 est empêché de se déplacer par le vrrou w,de sorte que le contact q1 reste fermé.
Le freinage par contre-courant correspondant à la direction de la flèche est ainsi préparé et il entre en action lors de la mise hors-circuit du moteur. Lorsque le moteur a atteint le nombre de tours de mise-hors-circuit, par suite de la rentrée des poids d'inertie vers l'intérieur, le disque m est pressé contre les boutons r1 r2 et de ce fait l'état de départ des positions des ressorts de contact est rétabli. te verrou w ne change pas alors sa position aussi longtemps que la commande conserve le sens de rotation qu'elle a eu jusqu'à de moment. Si la commande est mise en service dans le sens dpposé au sens de la flèche, la mise en service des contacts se fait de la même manière, avec cette différence que q2 est verrouillé et q est fermé.
L'ensemble du dispositif de commutation à force centrifuge est placé dans un logem'ent x et est par conséquent à' l'abri du contact extérieur. Les raccordements y des bornes se trouvent du côté frontal de la plaque isolante o et sont cachés par un couvercle z.
A la place du verrouillage des contacts de commutation sous la dépendance du sens de rotation par l'éventail w, on peut employer de la même manière un dispositif commandé par l'arbre qui par une production de contact produit l'amorçage du freinage à contre-courant dans le sens correct. Il est pour celà uniquement nécessaire d'établir l'éventail w lui-même comme élément donnant le contact ou actionnant le contact.
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Il sera toutefois essentiel pour l'invention également que le dispositif de contact est accouplé aux poids d'inertie, pour la réalisation du la préparation de la commande, seulement pendant les premiers tours de l'actionnement ou lors de la mise hors service du moteur, pendant les derniers tours.
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Centrifugal force switch. It has been proposed to use, for the countercurrent braking of three-phase motors, centrifugal force switches acting in both directions of rotation and having a non-rotating contact device. These are then switches in which, in the deployed position of the inertia weights, a friction ring or a similar member mounted so as to be able to rotate is driven by the braking effect until this ring actuates by its movement one of the contact devices arranged separately for each direction of @
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rotation and is applied against a stop limiting its displacement.
The sliding ring or the like is held against this stop by the braking effect exerted by the deployed inertia weights, during the operation of the machine to be controlled by means of the switch, By the fact that for the production of the control continued by means of the switch, during the period of operation the rotating brushes are applied to the sliding ring or the like member or are pressed by the inertia weights deployed against the sliding ring , these centrifugal force switches have the drawback of relatively high wear.
In addition, the operating safety of the control is minimal, which greatly limits the possibility of using similar centrifugal force switches.
According to the present invention, the construction and operation of the centrifugal force switches already proposed are considerably simplified and, moreover, the operational safety of these switches is increased. This result is obtained by the fact that in the case of a centrifugal force switch acting in both directions of rotation and to.
non-rotating contact device, a particular device has been provided for each of the directions of rotation, and contact is always produced at one of the devices by the action of a force accumulator, automatically, when a part insulator blocking the contact movement, mounted so as to rotate freely, is driven by friction by the inertia weights in the event that they are not deployed and is applied against a stop limiting its movement in the event of release of the contact path belonging to the direction of rotation.
Due to the fact that the insulating part controlled by the inertia weights is used only to break the contact points under the action of a force accumulator, it is not necessary for a torque to be exerted. on this part for the duration of the operation of the control,
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because after interruption of the contacts depending on the direction of rotation of the control at any time, the insulating part is maintained by the action of the force accumulator at the contact points in its position blocking the production of contact until ' that the direction of rotation of the control is reversed and that the insulating part is driven by friction.
A friction disc which can slide axially, connected to the inertia weights, will therefore advantageously be disposed on the switch shaft, which disc is moved depending on the deployment of the inertia weights and which drives the insulating part in the peripheral direction when the inertia weights are not deployed, until when the weights are deployed the friction disc is uncoupled from this part. Wear to the parts frictionally coupled together (friction disc and insulator) is minimized because the friction surfaces are against each other, as described, only when the inertia weights are not are not deployed.
Figs. 1 and 2 of the accompanying drawings show the centrifugal force switch established according to the present invention and this in the application, by way of example, for the control of a counter-current braking for three-phase motors. One of the halves of fig. 1 shows the switch in the rest position, i.e. with the inertia weights not deployed and the other half of this figure shows the switch in the working state, i.e. the deployed position of the inertia weights.
The sleeve e is fixed on a shaft c which rotates in two bearings a and 1 and can be connected by a clutch d to the shaft of the control to be put into service. The pins ± the f2 form the centers of rotation of the inertia weights Si! g2 which are arranged symmetrically with respect to each other and can rotate radially around the
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pins f1 f2 It is further important that the centers of rotation of the inertia weights are transferred as far outward as possible, so that the axis of the inertia weights lies approximately horizontally in the position deployed weights, thereby producing a relatively large moment of centrifugal force.
On the other hand, the inertia weights move in the rest position, relatively far inwards, which amounts to a great reduction in the moment of the force of inertia. The suspension points of the springs hl, h2 which hold the inertia weights g1 g2 in the non-deployed position are chosen such that the lever arm of the spring is minimal in the deployed position and is very large in the position of rest.
This produces a moment of the springs which increases during the return of the inertia weights, so that the deployment and the return inward of the weights take place suddenly and that the effect of an instantaneous switch is produced. . By the construction described and the arrangement of the inertia weights in combination with the springs h1 h2, it is also obtained that the number of inward retraction turns is relatively low and the number of deployment turns very high, advantage which makes the switch particularly suitable for controlling reverse current braking. The displacement of the inertia weights gl, g2 is transmitted by the articulated connections k1 k2 to a sleeve 1 which can slide axially on the shaft a but cannot rotate freely.
This sleeve carries at one end a disc of insulating material m which serves to actuate the contacts. The articulated connections k1, k2 are arranged in such a way that when the weights retract inwards, towards the end of the movement, a toggle effect occurs, so that for a small spring force a relatively large force is exerted by disc m on the contact device.
To adjust the number of inward retract turns of the
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inertia weight, a threaded sleeve qfi i has been placed on the sleeve 1:
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which in the deployed state of the weights is applied against the fixed sleeve, and thus limits the travel path of the inertia weights. By a more or less pronounced screwing of the sleeve n into the sleeve 1, it is possible to vary the path of displacement of the inertia weights and consequently the number of retracting turns. On the insulating plate where we have placed the contact device controlled by the inertia weights and whose essential construction elements are the two contact springs P1 and P2 which close in the rest state the contacts q1 and q1, when the disc m press on the springs by buttons r1 and r.
During operation, the disc m is moved apart, so that the springs p1 p2 can close by their own force the contacts at e1 and q4, whatever the direction of rotation of the shaft. To prevent the closing of the two contacts p3 and q4 depending on the direction of rotation of the control and to ensure that always the counter-current braking corresponding to the direction of rotation in each case is only initiated, a locking device is provided. depending on the direction of rotation for the contact springs p, p2 This locking consists of a sleeve 1 which can rotate and move axially on a collar of the bearing b. The flange t of the sleeve is pressed by a spring u against the disc m. The stop µ limits the movement of the disc m.
The actual lock is formed by a fan w attached to the rim! and made of insulating material, fan which is driven by friction in the direction of rotation when starting the operation of the control and moves in front of the spring p1 or p2 until it hits the stop r1 or r2.
The switching process carried out by the centrifugal force switch established according to the present invention for the production of the countercogrant braking is as follows: In the idle state, the two springs p1, p2 close the contacts ql, q2 seen that the disc m rests against the buttons r1 r2 of the springs.
If then the motor is put into service for example
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in the direction of the arrow, the rotating disc m drives by friction by means of the applied flange t the sleeve s being in any position until the fan w is placed in front of the spring p. The drive of the fan w is limited by the button r1 If the control is accelerated again, the disc m is moved in the axial direction when the inertia weights g1, g2 are deployed. Therefore, the spring p2 can move freely towards the outside and close the contact at p4 The spring p1 is prevented from moving by the lock w, so that the contact q1 remains closed.
The counter-current braking corresponding to the direction of the arrow is thus prepared and it takes effect when the motor is switched off. When the motor has reached the number of switch-off revolutions, due to the retraction of the inertia weights inward, the disc m is pressed against the buttons r1 r2 and therefore the starting state of the contact spring positions is restored. The lock w does not then change its position as long as the control retains the direction of rotation it has had up to the moment. If the control is put into service in the direction opposite to the direction of the arrow, the contacts are put into service in the same way, with the difference that q2 is locked and q is closed.
The entire centrifugal force switching device is placed in a housing x and is therefore protected from external contact. The y connections of the terminals are on the front side of the insulating plate o and are hidden by a cover z.
Instead of locking the switching contacts depending on the direction of rotation by the fan w, it is possible to use in the same way a device controlled by the shaft which, by producing a contact, produces the initiation of the braking against -current in the correct direction. It is therefore only necessary to establish the fan w itself as an element giving the contact or actuating the contact.
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However, it will also be essential for the invention that the contact device is coupled to the inertia weights, for the preparation of the order, only during the first turns of actuation or when the engine is taken out of service. , during the last laps.