BE464176A - - Google Patents

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BE464176A
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BE
Belgium
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propeller
frequency
engine
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Application number
BE464176A
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English (en)
Inventor
Henry Frederick Trelawne Adams
Original Assignee
Power Jets Res & Dev Ltd
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B1/00Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values
    • G05B1/01Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric
    • G05B1/02Comparing elements, i.e. elements for effecting comparison directly or indirectly between a desired value and existing or anticipated values electric for comparing analogue signals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30Blade pitch-changing mechanisms
    • B64C11/44Blade pitch-changing mechanisms electric

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Description


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  " Perfectionnements apportés aux dispositifs pour régler ou   contr@ôler   une grandeur variable ". 



   La présente invention est relative à des dispo-   sitfe   pour régler ou contrôler une grandeur variable et elle a pour but, en général, de rendre ces dispositifstels qu'ils soient capables de maintenir constante une grandeur qui a une tendance à varier et cela avec un degré élevé d'exactitude et de précision.

   Sescaractéristiques plus spécifiques, qui incidemment procurent des combinaisons avantageuses, permettent,d'une façon générale,de donner à ces dispositifs   uh   champ d'application très étendu puisqu'ils peuvent être utilisés non seulement comme régulateurs de vitesse - cette application étant d'ailleurs la plus intéressante --,mais également pour la solution de deux problèmes spécifiques c'est-à-dire le maintien de la vitesse d'un avion à une valeur constante et la conservation de l'angle d'attaque optimum pour les pâles d'une hélice, pour la propulsion par air ou par eau. 



   Une première caractéristique de l'invention consiste à faire comporter aux dispositifs,du genre en ques-   tion,des   moyens propres à fournir on courant alternatif, à une fréquence variable déterminée par la valeur de la grandeur variable à régler ou à contrôler, des moyens propres à fournir du courant alternatif ayant une fréquence étalon et des moyens propres à comparer ces fréquences et sensibles à une différence entre celles-ci pour obtenir un réglage de ladite grandeur variable dans un sens qui ramène la fréquence variable à la valeur de la fréquence étalon.. 

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  Dans ce cas et afin de pouvoir obtenir un dispositif régulateur pour "toutes vitesses"   (c'est--dire   un dispositif pour lequel la grandeur réglée, qui n'est pas nécessairement une vitesse, peut   8tre   sélectionnée par un opérateur) on a, de préférence, recours à des moyens pour régler sélectivement à la fois la fréquence étalon et la valeur voulue,de la grandeur variable afin que l'on puisse faire varier la valeur voulue à laquelle ladite grandeur doit être maintenue, 
Pour la mise en oeuvre de l'invention selon la disposition ci-dessus et suivant une autre caractéristique de l'invention, on fait comporter aux moyens, servant au réglage de la grandeur variable, un premier organe de commande réglable,

   propre à être amené sélectivement à une position qui détermine la valeur voulue de ladite grandeur et un deuxième organe de commande réglable dont le réglage dépend de la différence de fréquence dont question plus haut et qui coopère avec le premier organe de commande pour régler la valeur de la grandeur par rapport à la valeur voulue alors que l'on constitue les moyens comparateurs et sensibles à une différence entre lesdites fréquences par un moteur électrique pour lequel les champs dans le stator et le rotor sont produits respectivement par les courants alternatifs qui sont à comparer et l'un au moins de ces champs étant rotatif,

     1''agencement   étant tel que le moteur démarre seulement quand les alimentations en courant s'écartent d'unec relation de fréquence prédéterminée et   s'arrête   quand cette relation est rétablie, 
Les caractéristiques de l'invention, indiquées ci-dessus, conviennent tout particulièrement à la régulation à toutes vitesses d'une machine motrice avec turbine à gaz pour aéronefs mais un deuxième facteur peut intervenir suivant lequel on veut synchroniser, régulariser et contrôler collectivement au moins deux machines de ce genre.

   De plus, l'objet de l'invention peut être adapté à des applications toutes différentes notamment au cas   ou. la   régulation doit être faite en fonction d'autres facteurs tels, par exemple, simplement en fonction de la vitesse en tours par minute ou d'une autre grandeur comme une température ou une pres- sion. Quand on envisage une régulation d'une machine du genre susindiqué en fonction de la vitesse en tours par minute, on doit tenir compte de diverses complications qui se produisent pour des machines de ce genre telles que les variations de la densité ou de la température de l'air consommé à des altitudes différentes.

   Pour son application à ces machines on a recours à des moyens par lesquels   l'opé-   ration, en manoeuvrant simplement un unique levier, correspondant au levier d'accélération ordinaire, peut choisir ou régler la vitesse du moteur et cette vitesse reste constante, entre des limites étroites, jusqu'à ce qu'une nouvelle sélection ou un nouveau réglage ait   lieu,Il   convient de négliger la zone de vitesse qui se trouve en-dessous d'une certaine limite et pour laquelle aucun effet préjudiciable 

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 ne risque de se produire de sorte que l'expression "toutes vitesses" ne doit pas être considérée comme s'appliquant à toute l'étendue de la zone totale de vitesses possibles mais seulement à la partie de cette zone pour laquelle il y a lieu d'effectuer la régulation.

   Une particularité. subsidaire de   l'invention   est que les doyens   régulateurs   et de contrôle sont agencés de manière telle que) lorsqu' il arrive que les parties les plus vulnérables du dispositif ont une défaillance, il   n'en   résulte Des un inconvénient sérieux puisque la   commande   manuelle reste disponible     
Une deuxième caractéristique de l'invention consiste à constituer les moyens de contrôle de la vitesse d'un avion par la combinaison d'un dispositif régulateur ou contrôleur de vitesses,du genre spécifié plus haut et par lequel la vitesse du moteur est maintenue constante,

   avec des moyens sensibles à la vitesse de l'avion et propres à coopérer avec le dispositif susdit pour faire variez le réglage de la vitesse du moteur en fonction des écarts de la vitesse de l'avion par rapport à une vitesse sélec-   tionne. Bien   que cette dernière caractéristique de l'invention forme une combinaison avantageuse avec la   premiè-   re,elle   peut;sous   son aspect le plus   large,être   utilisée efficacement avec d'autres dispositifs pour la régulation ou le contrôle d'un moteur. Pour l'application perticulière envisagée,le poussée propulsive obtenue par l'installation motrice,montée sur un avion,varie automatique ment avec les variations de la vitesse de manière à stabiliser cette dernière vitesse à une valeur choisie.

   On se rend compte que le réglage automatique de la vitesse, jusqu'à un certain degré,peut avoir une importance   considé-   rable pour différentes conditions de vol. Par exemple, si un avion est commandé par un pilote automatique et surtout quand il est propulsé par des turbines à gaz,il peut être désirable,du point de vue d'une économie maximum ou pour d'autres raisons,de pouvoir contrôler exactement la vitesse de l'avion. Il peut également   étre   désirable de contrôler sa vitesse quand des modifications voulues se produisent dans la trajectoire du vol, par exemple si le pilote veut monter ou descendre, mais quand il désire, 'pour d'autres raicons, conserver une vitesse de vol constante.

   Un autre ces se présente quand on veut atterrir et quand l'avion vole avec une marge de sécurité relativement faible/pour la vitesse et quand on veut   obt en i r, lorsque   la perte de vitesse devient inopinément trop grande.,que le puissance motrice augmente immédiatement et automatiquement pour rétablir la vitesse de   sécurité.   L'objet de l'invention permet d'obtenir ces résultats,parmi d'autres, d'une manière simple et efficace. 



   Une troisième caractéristique de l'invention cor siste à faire comporter eux moyens de contrôle du pas d' une hélice propulsive et afin que l'angle d'attaque de ses pales tende à conserver sa valeur aérodynamique la plus efficace, des moyens propre's à régler le pas des paies en fonction, à la fois, de la vitesse angulaire de l'hélice et de la vitesse 'relative avec laquelle on s'approche du milieu 

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 dans lequel l'hélice doit fonctionner.

   Un dispositif de commande de ce genre peut être utilisé pour l'entraînement des hélices propulsives pour des aérodynes ou des bateaux et alors que sous son aspect le plus large la disposition susindiquée peut être utilisée à elle seule; elle peut aussi être avantageusement   combinétavec   un régulateur de vitesse du moteur avec ou sans dispositif de commande de la vitesse du véhicule ou mobile, par exemple avec cnacun des disposi- tifs présentés ci-dessus comme constituant la première et la deuxième caractéristiques de l'invention, 
Dans chacun des cas indiqués plus haut on prévoit, de préférence, des moyens par lesquels la fonction automa- tique des contrôles   respectifs   de la vitesse peuvent être doublés ou complétés, par exemple en manoeuvrant un levier accélérateur manuel. 



   D'autres particularités plus détaillées de l'in- vention   apparaîtront   au cours de la description,donnée ci- dessous à titre d'exemple, des dessins ci-annexés. 



   La fig. 1 montre, schématiquement et à titre d'ex- emple seulement, un mode de réalisation de l'invention, dans lequel sont combinées les trois caractéristiques de l'in- vention. 



   La fig. 2 montre, en coupe, un dispositif distri- buteur approprié qui peut, avantageusement, faire partie de l'installation montrée sur la fig. 1. 



   Il   esL   à noter que la forme adoptée pour les moyens servant , la transmission du mouvement entre les parties de l'installation dépend uniquement de la nature physique de l'ambiance dans laquelle l'installation doit fonctionner et il est donc évident que la nature et la constitution de ces moyens de transmission peuvent varier entre de larges limites. Il est donc inutile de montrer ces moyens d'une manière détaillée et les'liaisons mécaniques, montrées schématiquement sur la fig. l, servent uniquement à symboliser, en principe, ce que l'on veut réaliser ou obtenir. 



   On a que le dispositif montré sur les des- sins fait partie d'une installation motrice pour avion en vue de régler et contr8ler la vitesse du moteur, la vitesse de vol et l'angle d'attaque des pâles de l'hélice. Le distributeur ou étrangleur (fig. 2) comprend dans ce cas un corps 1 de forme appropriée   muni,d'un   alésage axial géné- ralement cylindrique avec un passage radial 3 et dans le- quel peut coulisser un premier organe de commande constitué par un manchon 4, en substance cylindrique, avec trou ra- dial 5, et dans lequel on admet du combustible sous pres- sion. Dans l'extrémité de gauche dudit manchon sont ména- gées des encoches ou fentes axiales 6 formant un passage d'étranglement progressif.

   Dans ce premier organe de com- mande peut coulisser un deuxième organe de commande, en forme de piston 7 et prolongé par une pièce 8 de section réduite. L'extrémité de gauche dudit manchon porte un ti- roir cylindrique 9 coopérant avec le passage d'étranglement 

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 progressif du fait que le mouvement relatif entre les deux organes.4 et 7 donne lieu à une ouverture plus ou moins grande de ce passage. L'organe intérieur 7'est, de pré- férence, sollicité, par l'intermédiaire d'un ressort 10, par un coulisseau 11 logé dans l'alésage du caps 1 et sur lequel agit un excentrique ou une came 12, monté sur un axe de commande manuel 13 logé dans la paroi du corps 1 et muni d'un joint approprié.

   L'agencement est tel qu'après que le ressort 10 a été partiellement comprimé, le coulis- seau 11 viént agir positivement sur'le deuxième organe de commande 7, la compression du ressort étant produite par la pression du combustible contenu dans la chambre annu- laire qui entoure la partie   retrécie   8 de l'organe   7**de   la tension initiale du ressort 10 et, par conséquent, la vitesse à vide de la machine sont réglées à l'aide d'une butée 14 vissée dans le coulisseau 11 et accessible depuis l'extérieur pour permettre le réglage et le blocage, alors que pour des vitesses, supérieures à celle de la marche à vide, on obtient le déplacement positif du deuxième organe de commande 7 par le coulesseau 11.

   Le premier organe 4 est relié directement par un excentrique 15 à un axe régula- teur 16 logé également dans la paroi du corps 1 comme l' axe   13.   Il en résulte que le mouvement angulaire de l'axe 
13 ou 16 provoque le déplacement axial de l'organe corres- pondant 7 ou'4 ce qui modifié, par conséquent, la section du passage d'étranglement.

   Le dispositif étrangleur, tel que décrit plus haut, est établi dans un conduit de com- bustible aboutissant au moteur pour commander ce dernier et ledit dispositif peut être commandé à la fois à la main ou par des moyens analogues et par un régulateur, à l'aide d'un relais approprié ou   directement   Il est évident, de ce qui précède, que l'organe 7,8, 9 sert à déterminer la valeur voulue du débit de combustible à, partir de laquelle des variations peuvent être effectuées' par'un réglage de l'organe 4. 



   Le rotor d'un moteur électrique, montré schéma- tiquement par un bobinage unique 18, est relié positivement, par l'intermédiaire d'une transmission réductrice 17, à l'axs   régulat@@ue   16, ce rotor étant alimenté'par le débit d'un dispositif oscillateur amplificateur avec valve auto- oscillatrice et dont la fréquence de sortie est réglable,. 



    'Le   stator correspondant 20 comporte un   roulement   triphasé pour'produire un champ tournant et est alimenté par une 'génératrice triphasée (non montrée)   ent@unée   positivement par le moteur, cette génératrice pouvant également alimen- ter   dtautres   mécanismes puisque,'en réalité, seule la fré-   quence   est importante pour le but spécifié, 
Il est à noter que pour le dispositif tel que   décrit le rotor 18 ne tourne pas aussi longtemps que la 'fréquence fournie au stator 20 (qui varie avec la vitesse du môteur) est la même que la fréquence étalon fournie par   l'oscillateur-amplificateur-19 au'rotor 18, Si une diffé- rence existe entre les fréquences,

     le%   rotor tourne pour faire varier la section de passage de l'étrangleur à l'aide de la transmission 17,   l'axe   16 et l'organe 4 par rapport 

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 à une valeur voulue, définie par la position de l'élément 7. 



  La vitesse du moteur varie donc en conséquence pour modifier la fréquence du courant fourni au stator 20 jusqu'à ce que l'équilibre est rétabli. Le moteur et la génératrice en-   traînée   par celui-ci interviennent donc pour revenir au réglage initial,   L'enrourement   triphasé peut, évidemment, être brévu pour le rotor et non pas sur le stator, sans nuire au principe da fonctionnement. De plus, l'alimentation à la fréquence étalon peut être triphasée pour produire un deuxième champ tournant bien que ceci soit une complication inutile puisque la disposition décrite plus haut fournit l'effet de deux champs tournants pour le contrôle du fonctionnement du moteur. 



   Le dispositif tel que décrit ci-dessus ne permet pas de faire varier la valeur voulue de la vitesse, c'est- à-dire ne constitue pas un régulateur pour "toutes vites- ses". A cet effet il est nécessaire de pouvoir régler la fréquence étalon, fournie par l'oscillateur amplificateur 19 ainsi que l'emplacement de l'organe 7 du distributeur étrangleur. A cet effet on relie une manette d'accélération 21, par un ressort ou autre moyen élastique 22, avec dash-pot 23, à la fois à l'axt 13, à commande mamelle, et au régulateur de fréquence 24 de l'oscillateur-amplificateur 19 par des liaisons 25 et 26 appropriées. Le ressort et le dash-pot, établis dans cette commande, empêchent des changements trop rapides de la fréquence.

   Un interrupteur ou contactear mul- tiple 28 est relié, par une transmission appropriée 27, à la liaison 27 aboutissant à la manette d'accélération, pour pouvoir interrompre le fonctionnement du moteur élec- trique et eet interrupteur ainsi que sa transmission de com- mande sont établis et réglés de manière telle que l'alimentation du moteur électrique set interrompue quand la manette
21 susdite se trouve dans la zone de mouvement pour laquelle la régulation n'est pas nécessaire (l'interrupteur étant, par exemple, ouvert par une butée quand la vitesse descend en-dessous d'une valeur réduite prédéterminée). 



   Le fonctionnement est le suivant: On suppose que, pendant le fonctionnement normal, le pilote ouvre davantage l'accéleroteur. Ceci provoque directement le déplacement du deuxième organe de commande 7 de manière à augmenter la section de passage de l'étrangleur de même que la fréquence fournie par l'oscillateu-amplificateur 19 crott de même que celle admise dans le circuit d'induit 18 du moteur électri- que. La comparaison entre cette fréquence et celle/alimen- tant le stator provoque la rotation, dans un sens, du rotor
18 et celui-ci, par sa liaison au premier élément de com- mande 4, provoque le déplacement de celui-ci dans le même sens que celui suivant lequel le deuxième organe 7 avait été déplacé,   Entretemps   la vitesse du noteur a augmenté de sorte que la fréquence du courant d'alimentation du stator
20 croît.

   Quand la fréquence dans le stator est devenue égale à celle du rotor, ce dernier   s'arrête   et la nouvelle 

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 section de l'étrangleur correspond à la nouvelle vitesse   qui 'Il.   été choisie par le pilote quand il a déplacé ka manette d'accélération 21. Aussi longtemps que la vitesse   du.   moteur continue à correspondre à la fréquence de l'oscillateur-amplificateur, le rotor reste fixe mais son écart, par rapport à cette condition, donne lieu à la rotation du rotordans un sens approprié pour ouvrir ou fermer le passage progressif de l'étrangleur et ramener ainsi la vitesse du moteur à la'valeur adoptée.

   La vitesse du rotor et, par conséquent, l'amplitude du déplacement du premier organe de commande 4, sont proportionnelles à   la.   différence entre les fréquences du stator et'du rotor da sorte qu'une manoeuvre rapide de la manette 21, par le pilote, est suivie de près par   lwfet   régulateur du rotor. 



   Le dispositif tel que décrit plus haut correspond à la première caractéristique de l'invention, indiquée au    ébat,   Pour réaliser là deuxième caractéristique pour le contr8le de la vitesse, on modifie le dispositif en y introduisant un mécanisme sensible à'la vitesse et qui sert à modifier le réglage de la fréquence étalon, obtenu à l'aide de la manette d'accélération 21.

   Pour le mode de réalisation montré, on a recours à une botte ou capsule déformable 29, sensible à la pression, pour supporter le pivot d'un élément de la transmission 26 pour modifier ainsi   l'empl@@ement   donné à celle-ci par rapport à l'organe de réglage 24'de la fréquence, La pression, régnant dans   la -   capsule 29, est réglée par sa liaison, en 30,   à   un indicateur de vitesse (non montré) qui peut être du type des indicateurs de la vitesse vraie c'est-à-dire de ceux pour lesquels il se produit une correction automatique pour les variations de la densité de l'air. La manette 21 sert, alors, à la fois comme commande d'accélération et'comme commande de vitesse.

   Ainsi, quand la manette occupe, par exemple, une position correspondant   à'une   vitesse de croisière choisie et quand l'avion vole pour le moment à une vitesse indiquée qui correspond à la valeur choisie, si cette vitesse indiquée varie, par exemple, par suite d'un changement d'altitude, le réglage de l'oscillateur chenge dans le sens convenable sans que   la   manette'21, réglant la vitesse, soit déplacée. L'agencement est tel, que ce réglage de l'oscillateur se fasse dans le sens et avec une amplitude convenables pour ramener l'avion à la valeur voulue pour la vitesse indiquée ce qùi procure le changement voulu de la vitesse de l'avion et, par conséquent, de la poussée produite. 



   Des circonstances peuvent se produire pour lesquelles le dispositif intervient pour effectuer le réglage de la vitesse vraie et dans ce cas on peut faire intervenir un agencement approprié de moyens sensibles à la vitesse. 



  Ceux-ci peuvent'alors agir sur le dispositif de commande du moteur par l'intermédiaire d'un servo-mécanisme par exemple du type électrique ou hydraulique mais on croit qu'en pratique, comme la fonction du levier de vitesse consiste sim-   .plement   à modifier un réglage électrique, son rôle mécanique peut être tellement faible que l'action directe d'une capsuie commandée par un tube   Pitot   peut être suffisante. 

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   Comme déjà dit, l'utilisation du dispositif sen- sible à la vitesse pour modifier le fonctionnement d'un ré- gulateur agissant autrement que par la méthode de comparai. son des fréquences spécifique; telle que décrite, se trouve également dans la portée de la deuxième caractéristique de l'invention. 



   Le dessin montre également la troisième caracté- ristique de l'invention en ce qui concerne la commande de la variation du pas d'une hélice à air pour conserver l'angle d'attaque le plus favorable, du point de vue aérodynamique, pour les pales de cette hélice. La méthode usuelle pour com- mander une hélice à pas variable consiste à faire varier ledit pas de manière que l'on tende   à   maintenir la vitesse du moteur à une valeur constante, c'est-à-dire que l'on fait varier la puissance absorbée par l'hélice à air de manière   a empêcher   un changement de la vitesse du moteur.

   Ceci n'a toutefois pas pour résultat de maintenir les pâles de l'hé- lice à leur angle d'attaque le plus efficace, du point de vue aérodynamique, cet angle dépendant non seulement de la vitesse de rotation, mais également de la vitesse d'approche de l'air (ou de la vitesse d'avancement de l'avion). Pour le dispositif, faisant l'objet de l'invention, on tient compte dp ce dernier facteur. Ainsi, pour l'exemple montrée l'hélice 31 est du type à empennage complet et à pas re- versible et elle est commandée par un moteur électrique 32, pour l'inversion du pas de l'hélice. Le moteur entratne po- sitivement une génératrice   33, à   enroulement d'excitation compound et dont l'induit a une faible résistance de sorte que la force électro-motrice produite dépend pratiquement de la vitesse angulaire.

   Le moteur 32 est alimenté par les circuits d'inversion 33-34 et 33-35 comprenant un commutateur à trois positions et constitué comme suit. Un organe contac- teur curviligne 36 comporte deux plots entre lesquels est un intervalle libre pour une position neutre. L'organe contac-   teur peut être déplacé par rapport à un axe X à l'aide d'une liaison 37 qui transmet mécaniquement à l'organe 36 mouvement   correspondant aux variations du pas des pales d'une hélice et cette a une longueur variable obtenue à l'aide d'une vis 38, à filets opposés et vissés respectivement dans deux écrous 39 intercalés dahs la liaison 37. Cette partie du dispositif constitue un mécabisme de commande avec réglage interne.

   Avec l'organe contacteur 36 coopère un bras ou ba- lai 40 susceptible d'osciller autour de l'axe X par rapport auquel l'organe 36 est mobile à l'aide de sa commande. Le   - bras   40 est monté sur un dispositif comprenant deux bobines 
41 et 42, montées à angle droit sur l'axe susdit. Les bo- bines sont placées entre les deux   pales   43 d'un aimant per- manent. La bobine 41 est excitée directement par la généra- trice 33 en étant intercalée dans le circuit 44-45 en même qu'une résistance constante alors que l'autre bobine 42 est alimentée en étant intercalée dans un circuit en shunt 46 contenant une résistance variable 47 dont le réglage est effectué sous la commande d'un indicateur de vitesse vraie, par exemple une boite ou capsule 48, sensible à la pression. 

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  Quand les deux bobines 41 et 42 ainsi que leur bras 40 sont à leur position neutre, le bras se trouve dans sa position neutre entre les plots de l'organe contacteur 36. Un déplacement angulaire de l'ensemble des bobines   41-42   dans une direction provoque le contact entre le bras 40 et l'organe 36'et le moteur 32 intervient pour modifier le pas dans un sens. Une rotation de   l'ensemble   des bobines 41 - 42 dans une direction contraire provoque un changement de pas dans l'autre sens. 



   Un contrôle manuel du pas est prévu sous forme d'une manette 49 reliée par une transmission mécanique 50, avec course morte 51, à   l'ensemble.des   bobines 41-42 et la même transmission porte un interrupteur 52 propre à couper la partie du circuit alimenté par la génératrice 33. 



  Le déplacement de la manette 49 jusqu'à une'position extrame interrompt le circuit susdit et amène, en même temps, le bras 40 à sa position extrême dans un sens pour lequel le moteur 32 efface complètement l'hélice 31. Le mouvement de la manette à son autre position extrême interrompt également ledit circuit et amène le bras 40 positivement à une position pour laquelle le moteur 32 provoque l'inversion du'pas de   1'calice.   Dans chaque cas, l'effet de la liaison 37, 38, 39 est tel qu'il provoque l'arrêt di moteur 32 quand la condition extrême du pas est atteinte, 
Pour obtenir un rétablissement approprié du pas de l'hélice lorsque la vitesse du moteur est retablie, on relie la vis réglable 38 de la liaison 37 par un couple dtengrenages 53 et une transmission 54 à la transmission 26, décrite plus haut,

   pour la commande du moteur et de la vitesse, l'agencement étant tel'que l'on fait varier   l'écar-   tement entre les écrous 39 et, par conséquent, la position de l'organe contacteur 36 en agissant ainsi sur le   mote3ar   32. 



   Pour l'application du dispositif de commande, servant à la variation du pas de l'hélice, indépendamment de la commande du moteur et de la vitesse et tel que décrit plus haut, on peut relier directement la transmission 54 à la commande de l'étrangleur mais on intercale, de préférence, une course morte dans la liaison pour que l'on puisse obtenir des modifications légères   à   l'aide du dispositif sensible à la vitesse sans troubler alors directement la commande 37. Comme montré, la'transmission 26 pour le réglage du moteur et de la vitesse-est accouplée à l'organe 24 qui règle la fréquence de l'oscillateur 19 sans course morte alors que la transmission 54 comporte une course morte en 55. 



  Il.est à noter, toutefois, que la vis 38 et les organes de liaison coopérant avec elle doivent être montés de manière qu'ils soient mobiles pour pouvoir remplir leur fonction de commande sans troubler le dispositif.55 à course morte.. 



   Au cours du fonctionnement, le pas de l'hélice est réglé en fonction des variations de la vitesse du moteur ou de la vitesse   vraie'de   l'avion par l'intervention   simulta-   née des circuits 44, 45 et 46,45 et, de ce point de vue, la commande du pas de l'hélice est rendue indépendante de tout système de commande du moteur ou de la vitesse de 

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   l'avion et peut, au besoin, être appliqué à des hélices marines on substituant des moyens sensibles à la vitesse du     navire ',   ceux (48) sensibles ù le vitesse de l'avion. 



  Toutefois, pour l'exemple montré et par suite de la présence du dispositif de contrôle du moteur et de la vitesse, le mécanisme de réglage du pas de l'hélice est influencé seulement par les variations de la vitesse du moteur résultant des déformations de la capsule ou botte 29 ou par la latitude permise par le dispositif de com- mande de l'étrangleur alors que les réglages principaux du pas sont obtenus par l'intermédiaire de la liaison 54 agissant sur le mécahisme de commande   37-38-39.   



   Au lieu de se servir d'un indicateur de vites- se normal pour influencer la résistance 47 on peut ob- tenir un effet similaire et qui procure également une interprétation de la vitesse, en montant un mesureur de giration sur l'hélice. Celui-ci est constitué essentiel- lement par des moyens propres à déterminer la pression différentielle entre les deux faces du bord d'attaque d'une pâle ce qui donne une mesure du déplacement de la pale depuis son angle   d'attaque   optimum, en termes de pression et qui est transmise à la capsule ou boîte 48 comme ci-dessus. Un tel mesureur n'est évidemment pas nouveau en soi et son adaptation aux circonstances à considérer ne doit donc pas être expliqué davantage. 



   R E V E N D I C A T IONS. 



     1. Appareil   pour régler ou contrôler la va- leur d'une grandeur variable comprenant des moyens propres à fournir un courant alternatif, à une fréquence variable déterminée par la valeur de la grandeur variable à rég- ler ou à contrôler, des moyens propres à fournir un cou- rant alternatif ayant une fréquence étalon et des moyens propres à comparer ces fréquences et sensibles à une différence entre celles-ci pour obtenir un réglage de la- dite grandeur variable dans un sens qui ramène la fré- quence variable à la valeur de la fréquence étalon . 



   2. Appareil tel que spécifié sub1 dans lequel on a recours à des moyens pour régler sélectivement à la fois la fréquence étalon et le valeur voulue de la gran- deur variable afin   (¯ne   l'on puisse faire varier la va- leur voulue à laquelle ladite grandeur doit être main- tenue. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

  1. 3. Appareil tel que spécifié sub 1 et 2 auquel on fait comporter aux moyens, servant au réglage de la grandeur variable, un premier organe de commande régla- ble, propre à être amené sélectivement à une position qui détermine la valeur voulue de ladite grandeur et un deu- xième organe de commande réglable dontle réglage dépend de la différence de fréquence dont question plus haut et qui coopère avec le premier organe de commande pour rég- ler la valeur de la grandeur par rapport à la valeur voulue . <Desc/Clms Page number 11>
    4. Appareil tel que spécifié sub 1, 2 ou 3 dans lequel on donstitue les moyens comparateurs et sensibles à une différence entre lesdites fréquences par un moteur électrique pour lequel les champs dans le stator et le rator sont produits respectivement par les courants alternat ifqui sont à comparer et l'un au moins de ces champs étant rotatif, l'agencement étant tel que le moteur démarre seulement quand les alimentations en courant s'écartent d'une relation de fréquence prédéterminée et s'arrête quand cette relation est rétablie.
    5. Appareil tel que spécifié sub 1 à 4'dans lequel le courant ayant la fréquence étalon est fourni par un oscillateur dont la fréquence de sortie peut être choisie à volonté.
    6. Appareil tel que spécifié sub 1 à 5 dans lequel le courant à fréquence variable est fourni par une génératrice dont la fréquence de sortie dépend de la valeur de la grandeur variable.
    7. Appareil tel que spécifié sub 2, modifié selon lesrevendications 3 à 6, dans lequel la commande par comparaison des fréquences est seulement utile sur une partie de la zone de variation de la variable, des moyens étant prévus à l'aide.desquels ladite commande est mise automatiquement en action à la limite de ladite zone.
    8. Appareil tel que spécifié dans l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on a recours à un organe unique manoeuvré par l'opérateur, et à l'aide duquel la valeur voulue de la grandeur variable et la fréquence étalon peuvent être réglées simultanément et à volonté.
    9. Appareil tel que spécifié sub 8 dans lequel on fait comporter à l'organe unique une liaison mécani- .que, comprenant un dash-pot ou des moyens élastiquement déformables analogues et dont l'élément de sortie est relié mécaniquement aux organes de commande par lesquels on obtient respectivement le réglage de la fréquence étalon et de la valeur de la grandeur variable.
    10. Appareil tel que spécifié sub 9 pour lequel l'élément de sortie du dash-pot ou analogue est relié également à un interrupteur pour éliminer la commande par comparaison des fréquences pour une valeur prédéterminée d'une grandeur variable.
    11. La combinaison d'un appareil régulateur et de commande, tel que spécifié dans l'une quelconque des revendications précédentes, ave0 un moteur avec un axe rotatif, du- courant ayant une fréquence variable étant fourni par une génératrice entraînée à une vitesse proportionnelle à celle dudit arbre alors que les moyens comparateurs de fréquences servent à régler la position de l'organe d'étranglement dudit moteur. <Desc/Clms Page number 12>
    12. Des moyens pour régler le vitesse d'un avion et comprenant la combinaison d'un dispositif de réglage de la vitesse d'un moteur (par lequel la vitesse du moteur peut être maintenue cons tente) et des moyens sensibles à la vitesse de vol et propres à coopérer avec ledit dispositif pour faire varier le réglage de la vitesse du moteur en fonction des écarts à pertir d'une vitesse choisie pour l'avion.
    13. Dispositif de réglage de la vitesse d'un avion, tel que spécifié sub 12, pour lequel on contrôle EMI12.1 la vitesse du moteur par un dispositif régulate ur"pour toutes vitesses".
    14. Dispositif de réglage de le vitesse d'un avion, tel que spécifié sub 12, pour lequel on contrôle la vitesse du moteur par un dispositif régulateur tel que spécifié plus haut.
    15. Dispositif de réglage de la vitesse d'un avion, tel que spécifié sub 14, comprenant des moyens manoeuvrés par l'opérateur et à l'aide d@quels la fréquence étalon peut être réglée à volonté peur provoquer une variation de le vitesse du moteur, ledit organe compre- EMI12.2 nant une trencmission mécebioue dont l'ection est modi- fiée par les moyens sensibles à la vitesse de vol pour faire varier le réglage de la fréquence effective en fonction d cette vitesse.
    16. Dispositif pour régler le pas d'une hélice propulsive de manière que l'angle d'attaque des pales EMI12.3 tcl7v: a 6tre 18int0,nL1 ... ;;2 valeur aérodynamique, le plus Ei¯l.cC6 t comprenant CS l':iy6nS pïoprcs,2l régler le 'pas éesLiit.,i pâles u. le foir. cr fonction de 1: vitesse an-.:L1l.::ire Ce j.'h;lli,cc et ,Co ,a vitesse c1'epprochc reliet iVE, c 1 .ille:, dcnt lequel ",,112. éjLt.
    17. Dispositif tl iiLlÉ sp éc i f i ' sub 13 dans lequel un ,,"éca;1Ísl,iS 6.s commande, propre \ fsire varier le, pes des pèles de l'hélice est réglé par et en concor- EMI12.4 dénc 2V:C 1. déplacement d'un élément mobile dont le sens et l'amplitude du mouvement sont déterminés par la EMI12.5 relation existant entre un facteur d'une slimentation en courant électrique, qui varie avec la vitesse angulaire de l'hélice et par le même facteur quand il est modifié en fonction de la vitesse relative d'approche du milieu EMI12.6 dans leqocll'lé1ics fonctionne, ledit Q.6.J:.ent mobile étant relié par une trer;:::m1ssio;;
    déformsbie au mécanisme susdit de ,:::r,i:on" ,u.e le réglege du pas.cesse quand on atteint une v&16u:: cordes ondsnt à is relation entre les- dite facteurs.
    18. Dispositif tel que spécifié sub 17 dans EMI12.7 lequel l'élénBnt mobile, bIÉÎÎàeµiiÉ.lÎ'lÉllt"à1 pas est ac- tionné par un système à bobines mobiles et à aimant et qui comprend une paire de bobines reliées en parallèle <Desc/Clms Page number 13> à la sortie d'une génératrice entrainée à une vitesse proportionnelle à le vitesse angulaire de l'hélice et dont la force électromotrice dépend, en substance, de se vitesse angulaire, le circuit d'une bobine comprenant une résistance fixe et celui de l'autre une résistance variable dont la valeur est réglée en fonction de la vitesse relative de l'approche du milieu dans lequel l'hélice fonctionne,
    de telle sorte que la position d'équilibre du système à bobines varie à la fois avec la vitesse angulaire de l'hélice et avec la vitesse d'approch e .
    19. Dispositif tel çue spécifié sub 17 ou 18 dans lequel le mélanisme de commande pour le réglage des pâlesest un moteur électrique reversible commandé par un commutateur double dont une partie est formée par l'élément mobile susdit alors que l'autre partie est mobile avec la transmission déformable.
    20. La combinaison d'un mécanisme à commande propre à faire varier le pas d'une hélice selon les revendications 16 à 19, d'un dispositif de réglage pour la vitesse d'un moteur et par lequel cette vitesse peut être maintenue constante, par exemple un dispositif régulateur tel que spécifié ci-dessus dans les revendications 1 à 11.
    21. Des moyens pour contrôler la vitesse, la vite sse du moteur et le pas de l'hélice d'un avion, com-' prenant la combinaison d'un mécanisme propre à faire varier le pes de cette hélice, comme revendiqué sub 16 à 19 avec des moyens de contrôle de la vitesse de l'avion comme revendiqués dans les revendications 12 à 15.
    22. Appareil pour contrôler la vitesse d'un moteur et la vitesse de vol d'un aérodyne constitue, agencé et fonctionnent en substance comme décrit en se référant aux dessins ci-annexés.
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GB1118945A GB670553A (en) 1945-05-02 1945-05-02 Improvements relating to speed control systems of propeller driven craft
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP3666643A1 (fr) * 2018-12-13 2020-06-17 Hamilton Sundstrand Corporation Système d'hélice

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3666643A1 (fr) * 2018-12-13 2020-06-17 Hamilton Sundstrand Corporation Système d'hélice
US11338906B2 (en) 2018-12-13 2022-05-24 Hamilton Sundstrand Corporation Propeller system

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