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" Perfectionnements aux circuits de commande de transfert et aux appareils commandés" L* invention de rapporte à un circuit de commande de transfert et aux appareils ainsi commandés. Elle s'appli- que en particulier à un circuit servant à commander et à transférer rapidement l'excitation d'une charge électrique alimentée par courant continu à une autre charge. par exem- ple dans certaines combinaisons d'embrayages à glissement, de freins, de dynamomètres êlectro-magnétiques ou appareils analogues.'
L'invention se propose notamment de réaliser :
... un circuit effectuant raplidement le transfert . d'une excitation électrique d'un appareil excitateur à un autre, par exemple dans des embrayages, des freins et des dynamomètres de type électpo-magnétiques, le transfert répons dant à des changements de charge ou de' vitesse ou à 1'inter- ruDtion d'un autre circuit- comme le circuit d'allumage d'un moteur à combustion interne
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- des appareils de la classe indiquée accomplis- sant des fonctions de réglage précis de la vitesse sur un organe entrainé dans des limites étendues de réduction de vitesse ;
- un circuit de la classe indiquée s'appliquant en particulier au transfert de charges d'excitation entre les appareils d'excitation des divers organes tels que dynamomè- tres, embrayages à glissements et freins de type électro-magné- tique de façon à obtenir ledit réglage précis de la vitesse d'organes entraînés par ces deniers, mené dans des conditions de variations étendues de la charge; - un circuit de la classe indiquée effectuant une
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opération de transfert sûre dans les conditions d'excitatim réduites ou importantes, Suivant l'iovention, un organe menant antionne un organe mené par un accouplement ou embrayage électrique et un frein électrique avec des moyens répondant à la vitesse de l'organe mené pour actionner l'accouplement ou l'embrayage et le frein.
Dans le dessin joint, où sont représentées plusieurs réalisations possibles de l'invention :
La fig. 1 est une réprésentation schématique montrant une application de l'invention à une machine à rectifier.
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La fig.3 est un schéma principal des connexions.
La fig. 3 est un schéma secondaire des connexions montrant des parties de la fig. 2 et remanié pour expliquer certaines relations de circuit de pont.
La fig. 4 est une représentation schématique monè trant une aucre application de l'invention à un dynamomètre d'essai de moteur.
La fig. 5 est une reproduction d'une partie du schéma principal des connexions de la fig. 1 montrant des variantes pour un transfert accéléré de la charge, en particulier dans des applications telles que les représente la fig. 4.
En se référant maintenant plus particulièrement à la fig. 1 M est un moteur à courant alternatif dont l'arbre Ds entraîne l'armature A d'un embrayage électro-magnétique à glissement C, utilisant les courants de Foucault. En F se trouve l'organe inducteur mené de l'embrayage C avec enroule-
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ment d'excitation L. Cet enroulement L est alimenté par un circuit qui sera décrit plus loin, et grâce à 1?interposition de bagues à frotteurs SR,. 1,,'àrËane-"d'e7citation est porté par l'arbre SH qu'il entraîne. L'arbre SE porte également une armature RO-2, calée sur 9t arbre, à l'intérieur d'un organe d'excitation ST d'un frein électro magnétique BR à courants de Foucault.
Le frein BR a un enroulement d'exci- tation B, Sur l'arbre SE est calé l'induit U d'une petite ,1
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génératrice de réglage à aimant permanent GN répondant aux vitesses.
L'arbre SH est accouplé en liaison d'entraîne- ment avec une meule de rectification, qui est l'un des exemples, mais non le' seul, du type de charge mécanique ré-
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glée par l'appareil conforme à l' invention. Il est repré" sentatif d'un organe de charge mécanique qui peut tendre à devancer ou à séparer complètement sa charge de l'organe menant et dont la vitesse devra être réglée. C'est là un perfectionnement des machines à rectifier modernes.
Dans ces machines, la pièce,à travailler est entraînée dans la
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mêne dir2otion tangentielle, au point de contact avec la meule de rectification, que la périphérie de la meule et
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en la devançant dans sa rotation, ce qui donne un meillaur. fini, plus précis et d'un degré de poli plus élevé, Toute- fois, une difficulté se présente dans certaines parties de' l'opération, comme, par exemple, dans le cas où la rectification est très légère, Dans ces conditions la pièce tend à entraîner plus vite la meule, avec laquelle elle est en contact direct.
Il en résulte que la meule tend à tourner plus vite u'elle ne devrait pour donner les oeil-' leurs résultats. 0 est pourquoi il est nécessaire d'avoir
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une source a'énergie pour entraîner la meule, mais aussi la même source doit être capable de retarder la meule et
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de la maintenir à une vitesse de rotation donnée à l'enaon- tre de cet excès d'entraînement. L'invention produira ce résultat, à côté d'autres.
La fig. 1 est un schéma représentant l'application de l'invention à une charge de ce genre. Le moteur à indue-, tion à courant.alternatif M. actionne l'arbre de. commande
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DS. Celui-ci entraîne l'arbre SH au moyen de l'aocouple- ment ou embrayage électrique à glissement du type â oou-<" rants de Foucault mentionné plus haut. L'armature A est un organe à courants de Foucault entourant le champ poJa1.. re radial créé P,F-r la bobina d'excitation L. Le champ du ! flux torique engendré par la bobine annulaire L et les élé- ments polaires F traverse l'armature A dans laquelle sont engendrés des courants de Fouoault réagissant contre leflux
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eL"d:eg4e'él'accouplement électro-magnétique dépend du champ de la bobine L 1 et par suite. de son excitation..
Le rotor RO-2 du frein BR est un organe à courants de Foucaultl dans le champ polaire émanant de la bobine de frein B. Le champ du flux en tore engendré par la bobine annulaire B
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et 1 organe polaire fixe 8.'traverse le rotor RC 2 dans lequel prennent naissance des courants de Foucault réagissant contre le flux.
Ainsi l'excitation de la bobine B peut provoquer un effet retardateur sur l'arbre SE* Les circuits qu'on décrira sont contenus dans une boite 0 sur laquelle se trouve un bouton de réglage H d'un potentio"
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mètre Les circuits de transfert répondent au courant venant de la génératrice pour transf érer l'excitation entre les bobines et B afin de régler étroitement,la vi"', tesse de l'arbre méme dans les conditions les plus dé- favorables de sriat3ons mécaniques ou autres de la charge%4 Dans ce qui suit, les potentiels et les passages de courant seront désignés en fonction du mouvement des
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électrons négatifs dans les circuits respectifs.
Par exemple, un élément d'un tube d'où sortent des électrons négatifs sera dit négatif; un élément dans lequel entrent ces électrons sera dit positif. De même si des électrons né- gatifs sont abondants sur un premier élément et non sur un deuxième élément du même circuit, alors le deuxième élément sera considéré comme étant positif par rapport au premier,
En se référant plus particulièrement à la fig.
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les sections I et 1- du circuit sont les portions de re- dressement principales du circuit.
Le circuit II constitue un circuit de tens ion de référence; III estun circuit de réglage, IV un circuit d'amplification et V , un circuit de pont,
Dans le circuit I qui est une section principale
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de redresseras nt, est placé un tube redresseur 3 de comman- de d'embrayage à réglage par grille, et un tube de déchar- ge 4 en même ternes .que l'enroulement de charge L de l'exci- tation de l'embrayage. Dans l'exemple actuel, la charge L
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est la bobine d'excitation,à courant continu de l' embrc.yage C à courants de Foucault et à glissenent (fig. 1).
En I-A est représentée une section de redresserrsnt disposée en parallèle et dans laçuelle se trouvent un tube redresseur 1 réglé par grille et servant au réglage d'un
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freine un tube de échgrge 2, et l'élément de charge B.
L'élément de charge B est 1a bobine d'excitation du frein électromagnétique BR de la fig. 1 par exemple, Le but poursuivi, comme il a été indiqué plus haut, est de
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transférer l'excitation ou la charge électrique de la bobine L à la bobine B, et réciproquement, en réponse à certaines variations, telles que celles de la charge mécanique et ou de la vitesse, le but étant de maintenir sensiblement cons- tante la vitesse de l'arbre SH malgré lesdites variations.
Pour assurer le meilleur réglage, il faut de temps à autre transférer rapidement la charge d'excitation de l'un à l'autre des éléments d'excitation L et B de l'embrayage et du freina L'excitation de L resserre l'accouplement de l'en
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brayage en vue de 1'accélération.ilors d'une chute de vitesse (le frein B n'étant plus alimenté). L'excitation de B aug- mente l'action de freinage en vue du ralentissetm nt à la suite d'un début dtaccrodssem nt de vitesse ( l'embrayage C n'étant plus ali.'.enté).
Les tubes 1 et 3 sont tous deux des tubes remplis de gaz à réglage par grille, employés habituellement pour des applications de force motrice et caractérisés par le
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fait que bien que la grille de che que tube puisse donner nâissénce7,àt courant d'anode, la grille ne peut pas l'arrê- ter. toutefois., quand le voltage alternatif d'anode passe par faéro, le- courant disparait automatiquefcent. L'effet de l'action de la grille est de f ire allumer le tube corres- pondant à un point ou un autre d'une branche de l'onde alternative du voltage d'anode. Des courants continus de valeurs moyennes différentes circulent et sont déterminés pa r l'action de la grille.
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Les tubes 2 et 4 sont semblables, mais, comme on le voit sur les dessins, ils ne sontpas réglés par grille, Ce sont des redresseurs ayant'sensiblement la même
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rapacité de courant ,que les tubes 1 et 3..
En AT est représenté un transformateur d'anode ayant un primaire PA et des sections de secondaire ST-1 et ST-2. Le primaire PA est branche sur une phase d'un circuit AC d'alimentation triphasé. Ainsi la section ST-1 du secon- daire ap lique un voltage alternatif à l'anode du tube 3, Tant que la grille G-1 et l'anode du tube 3 sont suffisam-
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ment positives,, sa cathode K.,w7 fait passer du courant--vers l'anode et par la bobine L de 1' embrayage, par les points T-4" T-2" le conducteur W 7 et le point milieu T-15 d'une section secondaire KW dé cathode d'un transformateur génie- ral d'alimentation FT Le courant retourne àlors à la ca- thode K-7 du tube 3 par les fils W-1 ou W-3.
Le primaire PF dû transformateur FT est branché sur une autre phase de l'alimentation à courant alternatif. Ainsi le tube 3 de-- vient un redresseur de demi-onde et le courant, qui le tra- verse n'existe que dans la période du cycle alternatif ou m'anode du tube 3 à réglage par grille est positif.
Comme la bobine L a une inductance relativement élevée et comme elle se trouve dans un groupe à courant
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continu, de l'énergie y est emmagasinée pendant ¯ période dlaccroissernut du courant dans le cycle. Quand le courant raotifié cesse d'êtie envoyé par le tube 3, cette énergie emmagasinée dans 'la bobine L ainsi que le voltage ,'par.suî.
te du commencement de baisse du flux entourant la bobine gaz tendnce à prolonger le passage du courant dans lemême sens dans le circuit mentionné en dernier lieu, Toutefois, comme le tube 3 devient non conducteur quand l'anode devient négative,, ce courant prolongé venant de la bobine L contour- ne le tube 3 et trouve un passage par le tube 4 qui était inactif pendant que le tube 3 était actif , Le tube 4 est inactif pendant que le tube 3 est actif$, parce-que l'anode du tube 4 est connectée à la borne négative de AT quand l'anode du tube 3 est positive. Ainsi sous la tendance de la bobine à se décharger, le tube 4 prolonge le passage du courant dans la bobiner Il en résulte qu'un courant moyen peut erre maintenu dans la bobine L sans interruption,
sauf si on le désire, bien que le tube 3 soit un redresseur de
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demi-onde. Le passge pourant par le tube 4 est determl# essentiellement par La valeur du courant établi par le tube
Le but de cet agencement du tube au by-pass est triple : i ) Il réalise une économie dans chacun des systèmes redresseurs par l'utilisation d'un seul tube à réè glage par grille, qi est plus coûteux que le redresseur sans grille.- 2 ) Il préserve le tube redresseur 3 d'un voltage élevé inverse que le courant continu appliquerait autrement à sa cathode/et à son anode pendant l'inversion
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du cycle alternatif tué potentiels appliqué au tube 3.
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3 ) Il simplifie le ci:cuit,
En somme, l'utilisation du tube 4 en fait un redresseur complet servant à décharger la bobine L par une résistance en dérivation faible, économisant insi les tu- bes, les éléments du circuit ; préservant le tube 3 des potentiels inverses dangereux qui se produiraient sans cela.
Dans la pratique, le réglage d'un système redresseur tel qu'il est décrit est sensiblement aussi sensible et aussi souple que si les tubes 3 et 4 étaient tous deux à réglage par grille.
Les cubes 1 et 2 dans la section I-A sont sem- blables respectivement aux tubes 3 et 4 et ils sont disposés de façon similaire dans un circuit en parallèle comme il
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est représenté. Dans ce cas, la deu items section ST-2 du transformateur AT d'anode est branchée entre l'anode du tube 1 et la bobine B de réglage du frein et de là au point T-4
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à travers la résiste,--.ce R-B. Le foncti-onrement du tube 1 pour envoyer du courant continu à la bobine B, en liaison avec le tube redresseur 2 est évident d'après le dessin et l'exposé ci-dessus au sujet des tubes 3 et 4:. On remarquera que tout courant passant par la bobine B passe aussipar la résistance RB
Un voltage de référence est établi au moyen du circuit II qu'on va décrire.
Le but de ce dernier est d'établir un niveau de potentiel pour régler les grilles des
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tubes 3 et 1 des circuits reuresseurs principaux I et I-A. On remarquera ivi que le voltage de référence peut être ap- pliqué directement aux grilles G-1 et G-2 ou indirectement comme dans l'exemple actuel, à travers un tube amplifica- teur tel que 5. Le voltage de référence du circuit II à son
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origine dans une section RA du secondaire du tr,nsforn18te.ur FT. Le courant rectifié négatif est issu de la cathode K-3 du tube 6, étant provoqué par l'action de la section RA du transformateur. La cathode est chauffée par les connexions
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't-5FT provenant d'une autre section du secondaire de RA, comme on l'a indiqué.
Cette section envoie Du courant pendsnt une
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partie du cycle par le point T-14, une br2nche du transfor- mateur Plat la liUle ,?-3 au point de jonction T-ll. A ce point, le circuit se divise. Une branche conduit par la résistance R-14 au point T-12( en contournant une résistance R-13) et ensuite à la cathode K-2 d'un tube amplificateur 5 en passant
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par le conducteur Z11-6. L'autre branche conduit au potentio- mètre PT, qui est traversé, et de là, par la ligne V,1-119 le point T-10', la résistanêe R-12, le point T-13, la self CH, la ligne \?-4:, et de retour à la cathode K-3 en complétant ainsi le circuit.
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La combinaison des résistances R-13 et lfl-14 produit l'effet d'un diviseur de voltage.
Le point T-12 a un potentiel relatif négatif qui (conformément aux va-
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leurs des résistances indiquées dans le cessin), est inférieur au potentiel négatif plein du point 'in-16, dans le potentiomètre PT. Ainsi le bras PA du potentiomètre PT peut amener son fil de connexion Vi-5(conrecté à la cathode K-1 du tube 5) à un potentiel plus négétif que le fil il-6.
La tube 8 est un tube à cathode froide, Il cons-
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time une résistance automatique de fuite dans le ..u.11i 119 et du fait de ses caractéristiques propres provoque dans certaines conditions un Gour 1i....o1r.a t relatif sur core tains potentie3a sur ie8qtl1.a1l.a 11. peut être bretaa'hd. ,.A.1D.a1" dams le cas oh le voltage sur le o1rC\l1t' d. tube 8 'nd croître 1ndttlDlmt au-dessus de la valeur nominale du circuit le tube devient plus conducteur et libère le circuit asti lui est connecté d'un courent suffisant pour .ppr1aer plus quoune évaluation naissante de voltage* Dans le cas, ,c.et., a6La maintient le oirouit 114 qui y est oonneetê consteppeét4 à la v81etr n maie de rés1eie.
La self . eH et le condensas teur Q2 effectuent le filtrage hab1 tu.ellem81+1i d6elxë d airmit II de voltage de référence* L'effot de la reaictanee R-le sera expoaé plus loin* Dono au moyoi 4 bras' ]Pe au. potent1om't1'e. des potentiels régLé* à la main pèsent être 'applic.l1ês aitt point T*9 du circuit de réeu1a1;1on 111 qu;ton Ta déor1r,e.
Une fols établi à la: ciaïn4, ¯un potentiel donne est sensiblement constant. Si le bras ,9à est tourne r' .ë point M6f 1>9 deTienara alors ple1nEllt.t nigfttlr', 10 et tau le circuits qui y sont connectés seront abondaament alimentés é1réqtrpn.. négatifs. Si le bras Et est tourne s la borne .hli19 <s les circuits qui y 8Ont,comect. seront relativement posiez tige# étant privés d*électrons négatifs.
En revenant a. la praniere position da. bras .1 j'
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à savoir %*le si le bras est placé sur ce points le cathode
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K.1 du tube 5 deviendra eseeU.8Il¯t pleinement U66qtîve (en passant par 1 oompre#nt 89j Bais le libre émoulez ment du courant négatif est empêché par la résistance Ré9, .
La grille G*5 du tube 5 sera rè18.1;1"'-I1't positive et la ¯ courant négatif circulera, de la cathode ïM. & l'anode ¯ooe- respondante du tube 5 et au circuit W<"18 qui y est connecté.
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On montrera l'effet qui en résulte. Le tube 5 est chauffé
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par la connexion ZZ à ne cathode grâoe à une section du secondaire du transformateur PS La génératrice #SF est utilisée pour alimenter le circuit régulateur III en rapport avec la vitesse de la génératrice, c'est-à-dire avec la vitesse de l'arbre mené
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SE[ (Fig. 1). Il n'y a pas nécessairement proportionnalité
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directe,, maia -0 'est préférable.
Le circuit III est alimenté par la génératrice GON à travers un transt#¯teur la En
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principe* le circuit débute avec un écoulement d'électrons
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négatifs venant de la cathode K"4 du tube 7 et passe à travers le 'seconda1re 6 du trenator.teur TR. La cathode est chauffée a. travers les eonneoeions X*X par une. section du transformateur PIC Du transforma tmr TR, le courant passe par W-09 renfermant la résistance a10, la grille a.4: du tube 5. Le retour s'effectue par la cathode Gaz du.,; tube 5p la ligne W"Jll6 le point "12, la résistance .R14, le point llt le 1PJÎ.wpoten t10111ètre PT, avec retour par le bras Bit le point et par 151 àle cathode K<t4 du tube 7.
Une partie en parallèle de ce circuit pput être tracée comme, suit : Cathode Ké4 vers une anode du tube ? point 24e cla tranercrmateur. 9Rt 19*810 résistance 7.2.; point 9 et retour à la cathode w4 du tube ? par W"814 Des couden". sateurs convenables 0-a et C<5 shuntent les résistances Rll et R..10 respect1vElUl t0 . 8hutte- ive< réRiatanoos
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En déplaçant le bra;Yd3a potentiomètre de T-16 vers T-17 la bohineLde l'embrayage, comme on le voit, est excitée progressivement, en resserrant l'accouplement de
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l'embrayage n3gné-tique et en provoquant une augmentation de vitesse de l'arbre mené SE, Il en résulte que la vitesse de la génératrice GN augmente.
A un c rt-in point, on arrêtera le bras PA et dans ces conditions on obtiendra un potentiel qui est dans une relation définie avec le poten-
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tiel obtenu au point T-16. Comme les potentiels engen,ré par la génératrice GN sont alors au-dessous de celui qui est établi par le bras PA, la position de PA détermine la vitesse à laquelle l'embrayage accélérera son organe en- traîné et la génératrice, un équilibre s'établissant fina- lement comme on le voit. De même si à une certaine position donnée au bras PA la charge mécanique de la machine entrai- née par l'embrayage C diminue, l'arbre SH s'accélère. En d'au- tres termes, la vitesse fixée par l'excitation de la bobi- ne ce charge L (pour une charge plus grande) augmentera pour une charge plus faible.
La génératrice GN donnera à
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nouveau un plus grand voltage par suite de l'accroissefint de vitesse.
La cathode K-2 du tube 5 fonctionne à un potentiel négatif fixe parce qu'elle est connectée en perma-
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nence à T-12 par le fil W-6. Son potentiel négatif sera d'environ JL,12 volt moins négatif que le point T-16 ; bien le point T-16 est de 1,12 volt plus négatif que T-12.
Ainsi, meme en tenant compte des résistances R-10 et R-11,
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un potentiel négatif relatif peut être appliqué à la crille G-4 en tournant le bras PA sur le point T-16. Ceci rend la grille G-4 plus négative de 1, 12 volt que la cathode K-2 et le tube 6 est entièrement annihilé. Tant que PA se déplace dans le sens d'horloge vers T-17, la grille G-4 atteint d'abord le potentiel zéro par rapport à la cathode k-2 puis devient relativement positive. Il s'ensuit que la grille G-4 allumera la cathode K-2 qui envoie des électrons négatifs à la grille G-2 du tube 1 qui excite le frein. Cela annihile le tube 1, ainsi que l'excitation de la bobine B du frein.
]quand la cathode k-2 envoie des électrons négatifs au point T-5, une bonne partie de ces derniers pas-
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sent par la résistance R-6 au point T-10e pour revenir en- suite à la cathode K-3 du tube 6, en passant par it-11, R-1&, T-13, self CE et i1T-4, En même temps, le système T-5, T-1, R-3, T-2, W7, T-15, W-l, K-7 charge d'électrons négatifs jusqu'au potentiel Ith@ot1t}ue (statique) de-140 volts se référant à T-10j une perte de 10 volts ayant lieu à travers le tube R et R-6. Il y a également une chute de 150 volts sur R-8 et R-7. T-6 étant à. un demi-potentiel entre celui des extrémités de R-7 et R-8, il y a un potentiel de - 75 volts par rapport à T-10.
Donc, T-6 étant connecté à la gril-
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le G-1 du tube 3 à travers la résistance R-l, est à -t- 75 Volts comparés aux - 140 volts de la cathode K-7. Ceci rend la grille G-1 du tube 1 positive par rapport à la cathode K-7 de ce tube, par suite le tube 3 s'allume et excite la bobine L.
Cette situation se maintient jusqu' à ce que la
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vitesse de l'arbre SH et du régulateur UN s'élève à un point
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où le voltage du régulateur GN dépasse le voltage établi
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pa le potentiomètre pA, Cest à-dire si le voltage de la génératrice GN s'élève assez au-dessus du rétablissement de la vitesse, des électrons négatifs en quantité suffi- sante sortiront de la cathode K-4 du tube 7 et, en passant par le fil W-8, la grille G-4 du tube 5 deviendra plus né- gative que le potentiel de T-9, parce que le courant pas- sant dans la résistance R-11 sera inversé.
De plus, le poten- tiel négatif par le fil W-8 sera prédominant, en provo-
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quant la diminution ou ltunliulation complète des aouirants d'anode indiqués plus haut. Les électrons négatifs venant
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du point T-12 passeront par les fils W-6 et W-9 et pxé90mi- neront à nouveau à la grille G-1 du tube 3 et annihileront ce tube.
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A ce mornent le système de pont V couplé au cir- cuit IV fonctionne de faon à rendre relati-mmnt positive la grille G-2 du tube redresseur du frein, en provoquant l'allumage de ce tube et en fonctionnant pour exciter la bobine B du frein, On décrira ici les détails de ce fonctionnement. Comme on le voit, quand la génératrice GN gagne en-voltage, elle annihile le tube 3 par l'action de la grilla G-1 Commesles caractéristiques de fonctionnement du sys-
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tème redresseur principal I-A sont semblables a-celles du système redresseurI, au lieu d'appliquer le pleine exci-
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tation la bobine de frein B, le système tend à régler l'ef- fet de freinage exactement comme il a été décrit à propos de la bobine de charge L.
Cet effet de freinage se maintient jusqu'à ce que la machine soit ramenée à sa vitesse primitive fixée par le potentiomètre PA, et si la vitesse continue alors à diminuer, le circuit redresseur principal I assume- ra la fonction de réglage par 'le circuit I, le circuit I-A éteint à nouveau libéré.
Le circuit V peut être dénommé un circuit de transfert par pont qui opère en association avec les cir- cuits redresseurs I et I-A Son but est de faire basculer ou de déplacer instantanément les potentiels de fonctionne-
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ment de 1G grille G-1 du tube 3 sur la grille G-2 du tube 1 en accomplissant le transfert des opérations entre les deux. Pour en rendre l'exposé et le fonctionnement plus clairs, la fig. 3 a été dessinée pour illustrer les relations du pont. Les signes de références se correspondent. On n'a représenté duns la fig. 3 que les éléments qui règlent rée ellement le système et comprenant les deux éléments du tube 5 qui, pour plus de clarté, sont représe.tés divisés en deux
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groupes 5a et 5b.
Le 'pibnt électrique et les oircuits qui s'y rapportent ont été débarrassés de tous les éléments secondaires pour permettre une analyse relativement simple des principes essentiels.
On voit d'après la fig. 3 qu'un pont est défini par trois résistances R-6, R-7 et R-8 et l'élément 5b du
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tube 5. LI impédance de cet élëme-it 5b fournit la résistance.
Un voltage de référence (150 volts par exemple) provenant de W-6 et W-11 du circuit II est appliqué au pont
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en T-7 et T-)0. Si toutes les branches du pont avaient la même résistance, la chute de voltage de T-7 à T-6 serait
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égale à la moitié du -total, et une chute égale aurait lieu entre T-7 et T-5.
Toutefois, tant que les éléments 5b du tube ne sont pas en action, ils ont pratiquement une impé-
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dance infinie de sorte que, avec la grille G-4 complètement négative, le voltage entre T-5 et T-7 est de 150 volts,
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s,ns au-,un passage de courant par R-6 En supposant qu'on scit d'ns rie#. conditions de départe avec le bras PA du pote' tiométre Pt sur le point
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T-16, un voltage négatif est fourni de T-16 par 'J-3, la résistance R-11 et à la grille G-4 des éléments 5b du tube. Lia grille G-4 devient pleinement négative et les élcfients 5b du tube deviennent inopérants.
Il en résulte que le potentiel de 150 volts s'établit entre la cathode k-2 et
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l'anode desdits éléments 5b du t:be d-ns le pont. n même temps, toutefois, les éléments .5z, du tube lais ent passer du courant,p rce que la grille G-3 fonctionne presque à la pleine capacité au potentiel de grille à cathode entre 0 et - volts, du fait des carac- téristiques du tube. Il en rosulte que des électrons né- gatifs quittent la cathode K-1 et passent par les éléments
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5a et arrivent sur la cathode K-6 du tube 1 reàresséur de frein, dont la grille G-2 est pleinement positive (@ 150 volts). Donc le tube 1 excite la bobine de frein B.
Si l'on fait tourner le bras PA dans le sens
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d'horloge, le potentiel du fil Va-5, de li résistance ]1-11 et de 1a grille G-4 est augmentée positivement, de sorte que la grille G-4 devient relativement positive et les éléments 5b du tube entrent en action ou s'allument. En même temps, la
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dathode K-1 des éléments 5a du tube devient plus positive, en ren,.,nt ln grille G-3 négative et en arrêtant le passage du courant par les éléments 5a du tube. Les éléments 5b du tube, quand ils entrent en action, ayant une impédance moindre que la résistance R-8 ont pour résultat une chute de potentiel du point T-5 moindre que c-lle du tube 1 re- dresseur de frein dans les conditions opératoires considérée de sorte (et ceci se produit progressivement) que le tube 1 réduit son excitation de freinage.
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En même temps l'action sQustr?ctive des éléments 5b du tube feront baisser le potentiel de T-5 à T-7 par exemple de 150 à 10 volts. Dans les conditions d'équilibre, le potentiel entre T-6 et T-5 est de 75 volts, parce- que le potentiel de T-5 est le même que celui de T-10. Donc comme
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entre les fils W-10 ,et W-9 (7-5 à T-5'}'les condi- tions changent depuis w-10 par exemple à t 150 volts, et depuis w-9 à t 75 volts, pour réaliser une condition om le
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fil y'd-10 est à + 10 volts et le fil W-9 à t 75 volts, ou, relativement, le fil w-9 est à un potentiel de 65 volts plus
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élevé que le fil vr-10. Comr#, les résistances ,-3 et R-4 divisent ce voltage, le, point T-2 devient négatif de 32,5 volts par rapport à T-3Set T-6.
Par conséquent la grille G-1 dans le tube C'embrayage 5 devient positive par rapport à s' csthode K-7 et par suite, le tube 5 s'allume en exci- tant ainsila bobine d'embrayage L. Ceci resserre l'ac-
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coupleme1j.t magnétique avec 1 < rb moteur SH et accélère 31a génératrice GN. Comme le voltage oe 1 impératrice GN augmente, des électrons négatifs partent de K-4 et passent
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à l'anode du tube 7, par l'enroulement secondaire du trans- formateur TH, la résistpce R-10 et à la grille G-4 des élé- ments 5b du tube. Ceci tend à rendre 'la grille G-4.relative- ment négative et provoque une diminution d'activité des élé- ments 5b du tube.
Ce processus se poursuit, en établissant un rcglage étroitde la vitesse 'd'entraînement de l'em- brayage.
Comme il'est indiqué plus haut, si. la charge sur l'embrayage est débordée ou affaiblie, l'arbre SH s'accélère en amenant la génératrice GN à charger encore plus négati- vement la grille G-4, en annihilant complètement les éléments 5b du tube. Ceci ramène le circuit de pont à sa conditinn primitive où la grille G-2 du tube 1 redresseur de freinage est positive et le frein est ainsi excité, Dans ces conditions également, le tube redresseur 3 d'embrayage .est annihilé parce:
que les points T-6 et T-1 deviennent négatifs par rapport à T-2, G-1 étant négatif .par rapport à sa cathode k-7, à la suite ge quoi le tube 3 est complètement annihilé .2 'Aussitôt que le frein BR est excité et en action, le régulateur GN regle l'effet de freinage parce que quand la vitesse baisse, 1' ao- tion s'effectue par le tube T-l.
On voit aussi que la génératrice dirige et règle à la fois l'accouplement de l'embrayage et l'action du frein c'est-à-dire qu'elle contrôle à la fois l'action accélératrice, et retardatrice. Cela tend à maintenir étroitement constante . la vitesse de l'arbre SH, soit malgré des variations relativeme ment faibles de la charge, soit malgré des changements radi- caux de la charge, y compris la suppression complète de celle - ci. Le système appliquera le frein non seulement si la vitesse de l'arbre SH tenu à croître par suite de la réduction de la charge, mais également si l'arbre SH tend à s'emballer et à actionner l'accouplement à courants de Foucault et le frein.
Dans cette dernière condition, le frein appliquera une force retardatrice suffisante pour régulariser,! emballement ou 1'entraînement excessif de la charge, de sorte qu'il main - tiendra sensiblement constante la vitesse primitive telle qu'elle est fixée par le potentiomètre Pt. Les avantages de l'invention ne se trouvent pas dans les systèmes antérieurs où un régulateur ne fait que resserrer ou relâcher un accouplement mégnétique à glissement entre les organes menant et mené. Cela provient en partie de ce que les anciens systèmes n'ont pas de moyens de réglage pour retarder l'organe mené qu quand il répond à l'action du régulateur. Le ralementissement s'effectuait simplement par la charge mécanique supportée et si cette charge diminuait brusquement, le frottement pouvait n'être pas suffisant pour ralentir assez rapidement l'appareil.
Grâce à la présente invention; l'action de réglage du frein est appliquée pour ralentir, en plus de la retardation causée normalement par la charge. Ainsi, dans des conditions : quelconques, le réglage de la vitesse est plus rapide et plus étroit qu'antérieurement, Du fait de l'invention, la charge sur l'arbre moteur de l'embrayage peut être maintenue étroitement à une vitesse e embrayage que la machine entraînée charge le système, soit qu'elle ait tendance à l'entraîner.
En pratique, la transition entre l'action d'entraînement et celle de ralentissement de la charge est sensiblement impercepti-
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ble, sauf au moyen d'un ampèremètre dsns la branche du moteur d'induction à courant alternatif, et cet ampèremètre indiquera si, à un momen-t donné, le:moteur absorbe de la puissance et si, à un autre moment, il n'absorbe pas de puissance, à part le courant magnétisant.
Pour ? venir su fonctionnement plus détaillé en partant du repos, une dérivation pour annihiler complètement le tube 3 doit exister et est réalisée cornue suit : T-10 est
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entièrement.positif pCiT' rapport à T-7 (130 volts). T-6 est positif de 75 volts pô# rapport à 1-7. Le circuit R-5, R#, R-8 (un passage pour le circuit de dérivation), si on le calcule pour 150 volts, indique que le point T- est à ; 117
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volts, et T-3, à t 9' volts. Donc la grille G-1 est négc.ti de 23 volts par rapport à s cathode K-7 qui est connectée
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à T-2. Tout ceci a lieu dins les conditions statiques.
Potard la section 5b du tube fonctionne, cette condition (considérée atatiquement) est inversée, de sorte que T-3 et G-1 deviennent positifs de 32,5 volts par rapport à T- et K-7, comme il a été expliqué plus haut.
Les conditions réelles quand le régulateur GN
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fonctionne sont telles que la section ib du tube subissnnt des modifications continuelles, le potentiel de grille en CI-1 par rapport à K-7 du tube 1 peut fonctionner :,vec une différence des à 3 volts seulement plutôt que pour les grandes valeurs imdiguée
On considérera maintenant à nouveau le fait que la
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dérivation de base :vu repos est de '1'-3 à 1'-, G-1 à K-7, ,13 volts négutifs et qu'une telle dérivation de base, dans les conditions de marche, est de T-3 T-2, volts positifs, soit nominalement une différence de 55,5 volts.
Conne, ainsi
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qu'on l' expliqué plus hout, les conc.iti<ns réelles de fonctionnement @baisent cette dernière, on admettra que cette différence soit telle qu'elle redaise le voltage dis- tribué à 9,5 vols pendant 1 marche et le réglage. C'est là
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la distribution entre les valeurs absolues é..5 .:; 1.:, c.: 1,1- ti;.ls :0, tc.Jt,q'.les. l..a v.;ia;:io u? bise os ;ar=t et . ',UtJ:'2 du zéro n'est même pas de 23,5 volts négatifs à 32,5 volts po- sitifs. Cela exige, quèn faisant tourner le potentiomètre
PA dans le sens d'uneplus faible vitesse, il n'y aura pas un transfert instantané mesuré en degrés du déplacement du bras du potentiomètre.
Par exemple, puisque tous les rhéostats ou potentiomètres sont inactifs, un mouvement ou une imper- fection très faible du contact entrainera de. difficultés pour l'application instantanée du frein. Néanmoins, au moyen
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de la dérivation irrégulière précitée, il devient néces,ire de déplacer le potentiomètre au moins assez pour correspondre à 5 ou 10 tours par minute de variation de 12 vitesse du régu
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lûteur (et par suite, de son voltage) de sorte que, âGns 7s fonctionnement ordinaire, une variation intentionnelle de la part de l'opérateur mettra seule en action l'effet de frei- nage .
La section 5a est égalementutilisée comme sta- bilisateur de l'action à des vitesses d'entraînement très faibles. Quand la vitesse '-; l'arbre moteur tombe à des va- leurs basses, par exemple 10% du maximum, 15 charge peut dans certains cas être si faible qu'elle provoque de l'insta-
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bilité de réglage par le circuit régulateur.
Dans ce cas, il est désirable pour la stabilisation d'appliquer le frein afin d'ajouter une faible charge de freinage à la charge méca nique. Quand le bras PA est tourné sur une faible valeur, com me dans la position 25 de la Fig. 3, la cathode K-1 de la sec tion 5a atteint un potentiel pour lequel la section 5a du tube peut fonctionner (une petite différence négative entre K-1 et G-3 sera nécessaire), de sorte que l'action suivante se produit : les électrons partent de K-1 et, par l'anode de la section 5a, le fil W-12, vont à la cathode K-6 du tube 1.
Ainsi, K-6 devient plus négatif qu'auparavant par rapport à G-2 et T-5. Cela revientà rendre G-2 positif par rapport à K-6, de sorte que le tube 1 s'allume, en appliquant une char- ge.
Quand le bras .est déplacé ..davantage vers T-16, cet effet augmente. De cette façon il est possible c'obtenir une réduction de vitesse étroitement réglée, de 60 à 1, par exemple, sur l'arbre moteur de l'embrayage à courants de Foucalt, en produisant une rotation stable à ces basses vi- tesses, et cette action peut en outre être réglée à la main. , par déplacement du bras PA.
Une autre particularité consiste en ce que tout déplacement du bras PA vers une position de vitesse plus fai- ble s'accompa ne d'un effet de fieinage en provoquant auto- matiquement un ralentissement rapide. C'est là un résultat précieux pour beaucoup de machines de fabrication antre que les machines à rectifier. Quand l'inertie des machines est importante, cet effet de frein au ralentissement peut en- traîner des économies substancielles de temps et une réduc- tion des prix de revient.
Par exemple-, dur des machines tex- tiles, le temps pour..le ralentissement a été abaissé pour des périodes successives de ralentissement rapide de 12% à 1,6 % du temps totl de l' opération. '
Les désignations commerciales des tubes décrits ci-dessus sont les suivantes :
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<tb> Tubes <SEP> Désignations
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> let <SEP> 3 <SEP> EL <SEP> CL <SEP> B
<tb>
<tb>
<tb> 2et <SEP> 4 <SEP> EL <SEP> a'c
<tb>
<tb> 5 <SEP> 7N <SEP> 7G
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 6X <SEP> 5GT
<tb>
<tb> 7 <SEP> 6X <SEP> 5GT
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> VR <SEP> -105
<tb>
Une autre application, intéressante des circuits décrits ici est représentée fig 4.
Celle-ci se présente dans les essais @e moteur à combustion.interne au moyen d'une combinaison de dynamoteurs d'absorption et moteurs. Les élé- ments d'absorption et moteurs de la machine peuvent former un seul ou plusieurs groupes mais le premier est représenté fig. 4. Dans la fig. 4 AD est un stato à champ polaire quL peut tourner sur des paliers 161 dans 'un bâti 103. Les mo- ments résistants de ce stator sont appliqués sur une gradua tion d'enregistrement 105 par un bras 107. Les enroulements d'excitation sont représentés en B-l.
L'arbre entraîné dans
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ce cas est encore ici désignépar SH Il tourne cens le sta-
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tor AD et est entr iné par le moteur en essaiE..Sur le même arbre SH, à l'intérieur du stator AD, est accouplée une arma- ture à courants de Foucault EA. Quand les inducteurs B-1 sont
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alimentés, un chemp polaire de AD entoure B-1 en .nd:ils('1nt des courants d Foucault magnétiquement réactifs dans EA et en !'échâüPtn.3. Ainsi, de l'énergie peut être prise sur E et mesurée en 105. La chaleur peut être év cuée par un procédé usuel quelconque (non représenté).
A l'intérieur de l'arpature EA se trouve un organe à champ polaire FM sur un arbre de commande Da qui porte le rotor RT d'un moteur d'induction MAC. Les enroulements inducteurs de FM sont représentés en FD. Quand FD est excité,
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un champ polaire issu de FM embrasse l'arm:..tèire EA, en y donnant naissance à des courants de Foucault réactifs, Ainsi
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à peut é-cre entraîné par son accouplement électrique à glis- sement avec FM. L'inducteur FC du moteur HAC e t fixé sur le
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stator AD. On se propose le faire entre iner l'inducteur tll à une vitesse constante par l'induit RT, mais de laisser entrai
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ner 1'armatue EA à une vitesse quelconque nécessaire sur l'arbre SH du fait qu'il est entraîné par le moteur E.
Ainsi, quand l'enroulement B-1 est alimenté (FM non excité), AD et EA constituent un dynamomètre d'absorption ayant pour effet une action de freinage sur EA.
Quand FD est alimenté (B-1 non excité) "il y a un accouplement de glissement entre RT et EA. Cocue le moteur MAC a son stator supporté à l'intérieur du stator AD, il
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peut y avoir entraînement de la pa. t dl] ,1ote il' et du couple de réaction dû à l'entraînement mesuré en 105. Ces éléments constituent alors un dynamomètre moteur.
Avec des appareils de ce genare, il est possible de charger le moteur E au moyen des éléments AD, EA du dyna- morfiètre d'absorption quand B-1 est convenablement alimenté et le moteur RT non excité. Quand on le @éinre, le système d'absorption AD, EA peut être supprimé et les éléments uo- teurs EA, FM peuvent être utilisés pour entraîner le moteur E par RT par l'intermédiaire des arbres SH et DS, les élé- nents dynamométriques'n'étant pas alimentés dans ces condi- tions.
Trés souvent, les agents d'essai des moteurs ont besoin de connaitre les frottements exacts d'un moteur qui a tourné un certain temps à une charge et une vitesse déter-
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minées et des conditions données de température et de grble- sage. Par exemple, si un moteur susceptible de fonctionrer à un régime m ximun de 2800 tours pa r minute à 2000 chevaux a tourné à pleine vitesse dans une période d'une heure, il est trmsimportant de connaître de façon aussi certaine et précis e que possible quelle est l'importance des pertes par frottement dans ces conditions de fonctionnement.
Si le mo- teur peut être détaché de sa marche sur le dynamomètre AD et entrainé instantanément par le moteur électrique, les cal- culs déduits du couple de réaction sur AD fourniront la puissance de frottement à l'instant et dans les conditions existant au moment où le moteur était en pleine charge.
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clairement que si enroulemen B-lest l?iifigL4, on voit
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moteur E toume à pleine charge et à plein rime, il sera très précieux de pouvoir actionner le.
moteur RT sans alimen" ter les inducteurs FD et de le préparer ainsi pour 1 essai rapide de la puissance de frottement en passant des codi-
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tiens d*absorption à celles de marche en moteur, Ainsi l tarmature EA oontin#ra à toirner sans arrêt pendant le fonctionnement de la combinaison EA, AD du dynamomètre
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d'absorption mais il n'existera pas-d'accouplement entre à et le système inducteur FM. En employant une comoame élec tronique du genre décrit, on disposera d'un simple élément entre les mains de l'opérateur pour couper l'allumage et
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leessence et en même temps l'excitati8n de la bobina B"'l.
Alors le moteur DIiG entraine la machine E à. une -vitesse pra8 tiquement la même que celle à laquelle il, tournait en charge Gela renferme le même problème que dans l'exemple décrit plus haut, notamment parce' que le système est denu brus- quement sans charge, sauf pour la puissance prise par les
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frotiaments, conditions dans lesquelles on désire un trans'" fert commandé et réglé d'une façon sensiblement instantanée,' entre els conditions d'absorption et motrices.
Ainsi les en-
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roulements B-1 et FD dans 3a: fig. 4 sont les équivalents des bobines B et L respectivement de la 1'ig.l, en ce qui con" cerne les circuits des fig. 2 et 3
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Il doit être entendu cluèe au point de vue m,6oa nique, quelques uns ou la totalité des éléments représentés fig. 4 du dynamomètre d'absorption peuvent être séparés des éléments du dynamomètre moteur.
Dais la figure 5 esreprésenté un schéma des connexions des circuits redresseurs principaux I et I-A pour
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accélérer le transfert de l'ex6itation entre las bobines L et B. Les mêmes nombres désignent les mêmes parties. Cette variante est surtout utile pour l'emploi du genre d'appa-
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reils représentés et décrits fig. 4 où l'on recherhije le transfert rapide de l'excitation, Elle consiste en une ré-
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sistance R connectée aux deux charges électriques L et B qui doivent être échangées entre elles par le c3.roui., Le but de la résistance est d'appliquer un potentiel aux bobines B et L qui soit plus élevé que la tension normale des bo bines.
Cela entraîne la dissipation d'un certain courant qui. autrement serait utile,, mais ceci n'a pas d'importance à coté des avantages résultant de la vitesse de transfert.
Par exemple,, si :la chute de voltage sur l'une et l'autre des bobines est de 80 volts, comme il est indiquée alors, avecles 40 volts appliqués à la résistance R, on aura en tout 120 volts, soit sur B et R soit sur L et R. Or- dinairement, B et L peuvent avoir la même résistance. En admettant qu'un courant de deux ampères passe par le- système
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Bi R ou le système la, Ri, il est clair qu'avant que ce courant commence à circuler un potentiel de 120 volts est appliqué sur L ou B suivant le cas, Ce voltage anormalement élevé réduit la constante de temps de la bobine L ou B de sorte que le temps de magnétisation est notablement réduit,
On voit ainsi que la résistance de charge R devient un moyen pour accélérer la pleine magnétisation après que le transfert de charge s'est présenté, Dams l'exemple visible fig. 5. la résistance
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totale d'une charge L et R (par exemple) est de 60 ohms avec 40 ohms sur L et 20 ohms sur R. Avec 120 volts,11 passera deux ampères* Les-'Watts perdus dans la bobine L seront de 160 et dans la résistance R, de 80. Cette perte est compensée fonctionnellement par le transfert accéléré.
Le terme "frein" doit être compris comme désignant tout appareil ayant un effet résistant sur un organe commandé et il comprend des dispositifs tels que les éléments dynamo- métriques AD et B-1 de la Fig. 4 aussi bien que des éléments tels que BR et B de la fige 1.
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"Improvements to Transfer Control Circuits and Controlled Devices" The invention relates to a transfer control circuit and to the devices thus controlled. It applies in particular to a circuit serving to control and quickly transfer the excitation of an electric load supplied by direct current to another load. for example in certain combinations of slip clutches, brakes, electro-magnetic dynamometers or the like.
The invention proposes in particular to achieve:
... a circuit carrying out the transfer quickly. electrical excitation from one exciter device to another, for example in clutches, brakes and dynamometers of the electromagnetic type, the transfer responding to changes in load or speed or between ruDtion of another circuit - like the ignition circuit of an internal combustion engine
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- apparatus of the class indicated performing precise speed control functions on a driven component within wide speed reduction limits;
- a circuit of the class indicated which applies in particular to the transfer of excitation loads between the excitation devices of the various components such as dynamometers, slip clutches and electromagnetic type brakes so as to obtain said precise adjustment of the speed of members driven by these deniers, carried out under conditions of wide variations in the load; - a circuit of the indicated class carrying out a
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safe transfer operation in reduced or significant excitatim conditions, Depending on the iovention, a driving member antions a member driven by an electric coupling or clutch and an electric brake with means responsive to the speed of the driven member to actuate the coupling or clutch and brake.
In the attached drawing, which shows several possible embodiments of the invention:
Fig. 1 is a schematic representation showing an application of the invention to a grinding machine.
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Fig. 3 is a main connection diagram.
Fig. 3 is a secondary connection diagram showing parts of FIG. 2 and reworked to explain some bridge circuit relationships.
Fig. 4 is a schematic representation showing an application of the invention to an engine test dynamometer.
Fig. 5 is a reproduction of part of the main connection diagram of FIG. 1 showing variants for accelerated transfer of the load, in particular in applications such as represented in FIG. 4.
Referring now more particularly to FIG. 1 M is an AC motor whose shaft Ds drives the armature A of an electromagnetic slip clutch C, using eddy currents. At F is the driven inductor member of clutch C with winder
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L excitation ment. This winding L is supplied by a circuit which will be described later, and thanks to the interposition of friction rings SR i. The excitation shaft is carried by the shaft SH which it drives. The SE shaft also carries a RO-2 frame, wedged on the shaft, inside an excitation member ST of an electromagnetic brake BR with eddy currents.
The brake BR has an excitation winding B, On the shaft SE is wedged the armature U of a small, 1
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GN permanent magnet adjustment generator responding to speeds.
The SH shaft is coupled in a drive connection with a grinding wheel, which is one example, but not the only one, of the type of mechanical load re-
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glée by the apparatus according to the invention. It is representative of a mechanical load member which can tend to move forward or completely separate its load from the driving member and the speed of which will have to be regulated. This is an improvement in modern grinding machines.
In these machines, the part to be worked on is drawn into the
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same tangential direction, at the point of contact with the grinding wheel, as the periphery of the grinding wheel and
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by advancing it in its rotation, which gives a better. finite, more precise and of a higher degree of polish, However, a difficulty arises in certain parts of the operation, as, for example, in the case where the grinding is very slight, Under these conditions the the workpiece tends to drive the grinding wheel faster, with which it is in direct contact.
As a result, the grinding wheel tends to spin faster than it should to give the results an eye. 0 is why it is necessary to have
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a source of energy to drive the grinding wheel, but also the same source must be able to retard the grinding wheel and
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to maintain it at a given speed of rotation against this excess drive. The invention will produce this result, alongside others.
Fig. 1 is a diagram showing the application of the invention to a load of this kind. The alternating current induction motor M. drives the shaft of. ordered
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DS. This drives the shaft SH by means of the aocouple or electric sliding clutch of the eddy type mentioned above. The armature A is an eddy current member surrounding the field poJa1 .. re radial created P, Fr the excitation coil L. The toroidal flux field generated by the annular coil L and the polar elements F crosses the armature A in which are generated Fouoault currents reacting against the flux
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eL "d: eg4e 'the electro-magnetic coupling depends on the field of the coil L 1 and consequently. on its excitation.
The RO-2 rotor of the BR brake is an eddy current member in the polar field emanating from the brake coil B. The toroidal flux field generated by the annular coil B
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and 1 fixed pole member 8. 'crosses the RC rotor 2 in which eddy currents arise which react against the flux.
Thus the excitation of the coil B can cause a retarding effect on the shaft SE * The circuits that will be described are contained in a box 0 on which there is an adjustment knob H of a potentio "
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meter The transfer circuits respond to the current coming from the generator to transfer the excitation between the coils and B in order to tightly regulate the speed of the shaft even under the most unfavorable mechanical conditions. or others of the load% 4 In what follows, the potentials and the current passages will be designated according to the movement of the
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negative electrons in the respective circuits.
For example, an element of a tube from which negative electrons come out will be said to be negative; an element in which these electrons enter will be said to be positive. Likewise if negative electrons are abundant on a first element and not on a second element of the same circuit, then the second element will be considered as being positive with respect to the first,
Referring more particularly to FIG.
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Sections I and 1- of the circuit are the main recovery portions of the circuit.
Circuit II constitutes a reference voltage circuit; III is an adjustment circuit, IV an amplification circuit and V, a bridge circuit,
In circuit I which is a main section
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to straighten, is placed a rectifier tube 3 for controlling the clutch with grid adjustment, and a discharge tube 4 at the same time as the load winding L of the excitation of the clutch. In the current example, the load L
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is the direct current excitation coil of the eddy current and slip C engagement (fig. 1).
At I-A is shown a rectifier section arranged in parallel and in this there is a rectifier tube 1 adjusted by grid and used to adjust a
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brakes an echelon tube 2, and the load element B.
The load element B is the energizing coil of the electromagnetic brake BR of FIG. 1 for example, The goal pursued, as indicated above, is to
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transfer the excitation or the electric charge from coil L to coil B, and vice versa, in response to certain variations, such as those of the mechanical load and or of the speed, the aim being to keep the speed substantially constant of the SH tree despite said variations.
To ensure the best adjustment, from time to time the excitation load must be transferred rapidly from one to the other of the excitation elements L and B of the clutch and brake. The excitation of L tightens the mating the en
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clutch for the acceleration.ilors a drop in speed (the brake B no longer being supplied). The excitation of B increases the braking action with a view to slowing down following a start of speed increase (clutch C no longer being supplied).
Tubes 1 and 3 are both grid-regulated gas-filled tubes, typically employed for motive power applications and characterized by the
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that although the grid of the tube can give rise to the anode current, the grid cannot stop it. however, when the AC anode voltage is passed through, the current automatically disappears. The effect of the action of the grid is to ignite the tube corresponding to one point or another of a branch of the alternating wave of the anode voltage. Continuous currents of different mean values circulate and are determined by the action of the grid.
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Tubes 2 and 4 are similar, but, as can be seen in the drawings, they are not set by grid, They are rectifiers having substantially the same
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rapacity of current, that tubes 1 and 3 ..
In AT is shown an anode transformer having a PA primary and ST-1 and ST-2 secondary sections. The primary PA is connected to one phase of a three-phase AC supply circuit. Thus the ST-1 section of the secondary applies an alternating voltage to the anode of tube 3, as long as the grid G-1 and the anode of tube 3 are sufficient.
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positive, its cathode K., w7 passes current - to the anode and through the coil L of the clutch, through points T-4 "T-2" the conductor W 7 and the midpoint T -15 of a secondary section KW de cathode of a power supply gen- eral transformer FT The current returns to the cathode K-7 of the tube 3 by the wires W-1 or W-3.
The primary PF of the transformer FT is connected to another phase of the AC power supply. Thus the tube 3 becomes a half-wave rectifier and the current, which passes through it, exists only in the period of the alternating cycle where the anode of the tube 3 with grid adjustment is positive.
As the coil L has a relatively high inductance and since it is in a current group
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continuously, energy is stored in it during a period of increasing current in the cycle. When the raotified current stops being sent by the tube 3, this energy stored in the 'coil L as well as the voltage,' par.suî.
The beginning of the decrease in the flux surrounding the gas coil tends to prolong the flow of current in the same direction in the circuit mentioned last, However, as tube 3 becomes non-conductive when the anode becomes negative, this prolonged current coming from of coil L bypasses tube 3 and finds a passage through tube 4 which was inactive while tube 3 was active, Tube 4 is inactive while tube 3 is active $, because the anode of tube 4 is connected to the negative terminal of AT when the anode of tube 3 is positive. Thus under the tendency of the coil to discharge, the tube 4 prolongs the passage of the current in the coil It follows that an average current can be maintained in the coil L without interruption,
unless desired, although tube 3 is a rectifier of
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half wave. The pass through tube 4 is essentially determined by the value of the current established by the tube
The purpose of this arrangement of the tube at the bypass is threefold: i) It achieves an economy in each of the rectifier systems by the use of a single regulated tube per grid, which is more expensive than the rectifier without grid. - 2) It preserves the rectifier tube 3 from a high reverse voltage that the direct current would otherwise apply to its cathode / and to its anode during the inversion
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of the alternating cycle killed potentials applied to the tube 3.
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3) It simplifies the ci: cooked,
In short, the use of the tube 4 makes it a complete rectifier serving to discharge the coil L by a weak shunt resistance, thus saving the tubes and the elements of the circuit; preserving tube 3 from the dangerous reverse potentials which would otherwise occur.
In practice, the adjustment of a rectifier system as described is substantially as sensitive and as flexible as if the tubes 3 and 4 were both grid adjustment.
Cubes 1 and 2 in section I-A are similar to tubes 3 and 4 respectively and they are similarly arranged in a parallel circuit as it
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is represented. In this case, the two items section ST-2 of the anode transformer AT is connected between the anode of tube 1 and the brake adjustment coil B and from there to point T-4
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through the resists, -. this R-B. The operation of the tube 1 to send direct current to the coil B, in connection with the rectifier tube 2 is evident from the drawing and the discussion above about tubes 3 and 4 :. Note that any current flowing through coil B also passes through resistor RB
A reference voltage is established by means of circuit II which will be described.
The purpose of the latter is to establish a level of potential to adjust the grids of
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tubes 3 and 1 of the main circuits I and I-A. Note ivi that the reference voltage can be applied directly to the gates G-1 and G-2 or indirectly as in the current example, through an amplifier tube such as 5. The reference voltage of circuit II to his
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origin in an RA section of the secondary of the tr, nsforn18te.ur FT. The negative rectified current comes from the cathode K-3 of the tube 6, being caused by the action of the section RA of the transformer. The cathode is heated by the connections
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't-5FT from another section of the RA secondary, as noted.
This section sends current during a
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part of the cycle through point T-14, a branch of the flat transformer at the liUle,? - 3 at the point of junction T-ll. At this point, the circuit divides. A branch leads through resistor R-14 to point T-12 (bypassing a resistor R-13) and then to cathode K-2 of an amplifier tube 5 passing
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by driver Z11-6. The other branch leads to the potentiometer PT, which is crossed, and from there, by line V, 1-119 point T-10 ', resistance R-12, point T-13, choke CH, line \? - 4 :, and back to cathode K-3 thus completing the circuit.
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The combination of resistors R-13 and lfl-14 produces the effect of a voltage divider.
Point T-12 has a negative relative potential which (in accordance with the
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their resistances indicated in the cease), is lower than the full negative potential of the point 'in-16, in the potentiometer PT. Thus the PA arm of the potentiometer PT can bring its connection wire Vi-5 (connected to the cathode K-1 of the tube 5) to a more negative potential than the wire il-6.
Tube 8 is a cold cathode tube, It con-
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time an automatic leak resistance in the ..u.11i 119 and due to its own characteristics causes under certain conditions a Gour 1i .... o1r.a t relative on core tains potentie3a on ie8qtl1.a1l.a 11. can to be bretaa'hd. , .A.1D.a1 "in the case where the voltage on the o1rC \ l1t 'd. Tube 8' nd increase 1ndttlDlmt above the nominal value of the circuit the tube becomes more conductive and releases the circuit asti is connected to it of a current sufficient to. learn more than an incipient evaluation of voltage * In the case,, c. and., a6La maintains the oirouit 114 which is there or is apprehended with the v81etrnmie of network.
The self. eH and the condenser Q2 carry out the filtering hab1 tu.ellem81 + 1i d6elxë d airmit II of reference voltage * The effect of the reaictanee R-le will be expoaé further * Dono au moyoi 4 bras'] Pe au. potent1om't1'e. hand-set potentials * weigh to be applied at point T * 9 of the receiving circuit; 1on 111 that your Ta deor1r, e.
Once established at: ciaïn4, ¯a given potential is substantially constant. If the arm, 9à is turned r '.ë point M6f 1> 9 deTienara then ple1nEllt.t nigfttlr', 10 and tau the circuits which are connected to it will be abundantly fed é1réqtrpn .. negative. If the arm And is turned on the terminal .hli19 <s the circuits which have therein, comect. will be relatively posed rod # being deprived of negative electrons.
Coming back a. the praniere position da. arm .1 i
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namely% * le if the arm is placed on this point the cathode
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K.1 of tube 5 will become eseeU.8Il¯t fully U66qtîve (passing through 1 oompre # nt 89j Bais the free grinding of the negative current is prevented by the resistor Ré9,.
The grid G * 5 of tube 5 will be re18.1; 1 "'- I1't positive and ¯ negative current will flow, from the cathode ïM. & The ¯ooe- responding anode of tube 5 and to the circuit W <" 18 connected to it.
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We will show the resulting effect. Tube 5 is heated
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by the ZZ connection to a cathode through a section of the secondary of the transformer PS The generator #SF is used to supply the regulator circuit III in relation to the speed of the generator, that is to say with the speed of the generator. driven shaft
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SE [(Fig. 1). There is not necessarily proportionality
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direct ,, maia -0 'is preferable.
Circuit III is supplied by the GON generator through a transt # ¯tor the En
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principle * the circuit begins with a flow of electrons
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negatives coming from the K "cathode 4 of tube 7 and passed through the second 6 of the TR transformer. The cathode is heated through the X * X elements by a section of the PIC transformer of the TR transformer, the current passes through W-09 containing the resistor a10, the grid a.4: of tube 5. The return is made through the gas cathode of the.,; tube 5p the line W "Jll6 the point" 12, the resistor .R14 , the point llt the 1PJÎ.wpoten t10111 meter PT, with return through the arm Bit the point and through 151 to the cathode K <t4 of tube 7.
A part in parallel of this circuit pput be drawn as follows: Cathode Ké4 towards an anode of the tube? point 24e cla tranercrmateur. 9Rt 19 * 810 resistance 7.2 .; point 9 and return to the tube cathode w4? by W "814 Des couden". Suitable sators 0-a and C <5 shunt resistors Rll and R..10 respect1vElUl t0. 8hutte- ive <réRiatanoos
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By moving the bra; Yd3a potentiometer from T-16 to T-17 the clutch bohine, as seen, is gradually energized, tightening the coupling from
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clutch n3gné-tique and causing an increase in speed of the driven shaft SE, It follows that the speed of the generator GN increases.
At a c rt-in point, we will stop the PA arm and under these conditions we will obtain a potential which is in a defined relation with the potential.
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tiel obtained at point T-16. As the potentials generated by the GN generator are then below that established by the PA arm, the position of PA determines the speed at which the clutch will accelerate its driven member and the generator, a balance s 'finally establishing as seen. Likewise if at a certain position given to the arm PA the mechanical load on the machine driven by the clutch C decreases, the shaft SH accelerates. In other words, the speed set by energizing the coil this load L (for a larger load) will increase for a smaller load.
The GN generator will give
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again a greater voltage as a result of the final increase in speed.
The cathode K-2 of tube 5 operates at a fixed negative potential because it is permanently connected.
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nence to T-12 through wire W-6. Its negative potential will be about JL, 12 volts less negative than point T-16; well the point T-16 is 1.12 volts more negative than T-12.
Thus, even taking into account the resistances R-10 and R-11,
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a relative negative potential can be applied to the G-4 notch by turning the PA arm to the T-16 point. This makes the G-4 grid more negative by 1.12 volts than the K-2 cathode and tube 6 is completely annihilated. As long as PA is moving clockwise to T-17, gate G-4 first reaches zero potential with respect to cathode k-2 and then becomes relatively positive. It follows that the G-4 grid will ignite the K-2 cathode which sends negative electrons to the G-2 grid of tube 1 which excites the brake. This destroys tube 1, as well as the excitation of coil B of the brake.
] when the cathode k-2 sends negative electrons to the point T-5, a good part of these last passes
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feels through resistor R-6 at point T-10e to then return to cathode K-3 of tube 6, passing through it-11, R-1 &, T-13, choke CE and i1T-4, En at the same time, the system T-5, T-1, R-3, T-2, W7, T-15, Wl, K-7 charges negative electrons up to the potential Ith @ ot1t} ue (static) of -140 volts referring to T-10j a loss of 10 volts occurring through the tube R and R-6. There is also a 150 volt drop on R-8 and R-7. T-6 being at. half a potential between that of the ends of R-7 and R-8, there is a potential of - 75 volts with respect to T-10.
So, T-6 being connected to the grill-
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the G-1 of tube 3 through resistor R-1, is at -t- 75 volts compared to the -140 volts of cathode K-7. This makes the grid G-1 of tube 1 positive with respect to the cathode K-7 of this tube, consequently tube 3 ignites and energizes the coil L.
This situation continues until the
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speed of the SH shaft and the UN regulator is one point
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where the voltage of the GN regulator exceeds the established voltage
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pa the potentiometer pA, i.e. if the voltage of the GN generator rises sufficiently above the restoration of the speed, negative electrons in sufficient quantity will come out of the cathode K-4 of the tube 7 and, in passing through wire W-8, the grid G-4 of tube 5 will become more negative than the potential of T-9, because the current passing through resistor R-11 will be reversed.
In addition, the negative potential through the W-8 wire will be predominant, causing
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as to the reduction or complete ltunliulation of the anode aouirants indicated above. Negative electrons coming
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from point T-12 will go through wires W-6 and W-9 and pxé90 will again go to grid G-1 of tube 3 and annihilate this tube.
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At this time the bridge system V coupled to the circuit IV functions in such a way as to make the grid G-2 of the rectifier tube of the brake relatively positive, by causing the ignition of this tube and by operating to energize the coil B brake, The details of this operation will be described here. As we see, when the GN generator gains in-voltage, it annihilates the tube 3 by the action of the grill G-1 As the operating characteristics of the system.
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main rectifier I-A are similar to those of rectifier system I, instead of applying full exci-
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tation of the brake coil B, the system tends to adjust the braking effect exactly as described for the load coil L.
This braking effect is maintained until the machine is brought back to its original speed set by the PA potentiometer, and if the speed then continues to decrease, the main rectifier circuit I will assume the function of regulation by the circuit. I, the IA circuit switched off again released.
Circuit V may be referred to as a bridge transfer circuit which operates in association with rectifier circuits I and I-A Its purpose is to instantaneously switch or displace the operating potentials.
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ment of 1G grid G-1 from tube 3 to grid G-2 from tube 1, performing the transfer operations between the two. To make the description and operation clearer, FIG. 3 has been drawn to illustrate the relationship of the bridge. The reference signs correspond. It has not been shown in FIG. 3 that the elements which actually regulate the system and comprising the two elements of the tube 5 which, for the sake of clarity, are shown divided into two
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groups 5a and 5b.
The electrical pibnt and the related circuits have been stripped of all secondary elements to allow a relatively simple analysis of the essential principles.
It can be seen from FIG. 3 that a bridge is defined by three resistors R-6, R-7 and R-8 and the element 5b of the
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tube 5. The impedance of this element 5b provides resistance.
A reference voltage (150 volts for example) coming from W-6 and W-11 of circuit II is applied to the bridge
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in T-7 and T-) 0. If all branches of the bridge had the same resistance, the voltage drop from T-7 to T-6 would be
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equal to half of the -total, and an equal fall would occur between T-7 and T-5.
However, as long as the tube elements 5b are not in action, they are practically imperative.
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infinite dance so that, with the completely negative G-4 grid, the voltage between T-5 and T-7 is 150 volts,
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s, ns au-, a current flow through R-6 Assuming that one scits ns rie #. starting conditions with the PA arm of the Pt tiometer buddy on point
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T-16, negative voltage is supplied from T-16 through 'J-3, resistor R-11 and to grid G-4 of elements 5b of the tube. The grid G-4 becomes fully negative and the elcfients 5b of the tube become inoperative.
As a result, the potential of 150 volts is established between the cathode k-2 and
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the anode of said elements 5b of the t: be d-ns the bridge. At the same time, however, the .5z elements of the tube allow current to flow, because the G-3 grid is operating almost at full capacity at the grid-to-cathode potential between 0 and - volts, due to the characteristics. tube characteristics. As a result, negative electrons leave the K-1 cathode and pass through the elements.
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5a and arrive on the cathode K-6 of the rear brake tube 1, whose grid G-2 is fully positive (@ 150 volts). So tube 1 energizes brake coil B.
If you turn the PA arm clockwise
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clock, the potential of wire Va-5, resistor 1-11 and gate G-4 is positively increased, so that gate G-4 becomes relatively positive and tube elements 5b come into action. or light up. At the same time, the
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dathode K-1 of the elements 5a of the tube becomes more positive, in ren,., nt ln grid G-3 negative and by stopping the passage of the current by the elements 5a of the tube. The elements 5b of the tube, when they come into action, having an impedance less than the resistance R-8 result in a potential drop of the point T-5 less than that of the tube 1 brake rectifier under the conditions. operations considered so (and this happens gradually) that the tube 1 reduces its braking excitation.
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At the same time the sQustr? Ctive action of the elements 5b of the tube will lower the potential of T-5 to T-7, for example from 150 to 10 volts. Under equilibrium conditions, the potential between T-6 and T-5 is 75 volts, because the potential of T-5 is the same as that of T-10. So like
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between wires W-10, and W-9 (7-5 to T-5 '}' the conditions change from w-10 for example at t 150 volts, and from w-9 at t 75 volts, to achieve a condition om the
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y'd-10 wire is at + 10 volts and wire W-9 at t 75 volts, or, relatively, wire w-9 is at a potential of 65 volts plus
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higher than the vr-10 thread. Comr #, resistors, -3 and R-4 divide this voltage, the, point T-2 becomes negative by 32.5 volts compared to T-3Set T-6.
Consequently the grid G-1 in the clutch tube 5 becomes positive with respect to the K-7 method and consequently the tube 5 ignites thus energizing the clutch coil L. This tightens the clutch coil. ac-
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magnetic coupleme1j.t with 1 <rb motor SH and accelerates 31a GN generator. As the voltage oe 1 empress GN increases, negative electrons leave from K-4 and pass
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at the anode of the tube 7, by the secondary winding of the transformer TH, the resistpce R-10 and at the grid G-4 of the elements 5b of the tube. This tends to make the grid G-4 relatively negative and causes a decrease in the activity of the elements 5b of the tube.
This process continues, establishing close adjustment of the clutch drive speed.
As noted above, yes. the load on the clutch is overloaded or weakened, the shaft SH accelerates, causing the GN generator to charge the grid G-4 even more negatively, completely destroying the elements 5b of the tube. This returns the bridge circuit to its original condition where the grid G-2 of the brake rectifier tube 1 is positive and the brake is thus energized, Under these conditions also, the clutch rectifier tube 3 is annihilated because:
that points T-6 and T-1 become negative with respect to T-2, G-1 being negative with respect to its cathode k-7, following which tube 3 is completely annihilated. 2 'As soon as the brake BR is energized and in action, the regulator GN regulates the braking effect because when the speed decreases, the aotion takes place through the tube T1.
It can also be seen that the generator directs and regulates both the coupling of the clutch and the action of the brake, that is to say that it controls both the accelerating and retarding action. This tends to keep tightly constant. the speed of the shaft SH, either despite relatively small variations in the load, or despite radical changes in the load, including the complete removal of the load. The system will apply the brake not only if the speed of the SH shaft is required to increase as a result of the load reduction, but also if the SH shaft tends to run away and actuate the eddy current coupling and the brake.
In this last condition, the brake will apply a sufficient retarding force to regularize ,! runaway or excessive entrainment of the load, so that it will maintain substantially constant the primitive speed as set by the Pt potentiometer. The advantages of the invention are not found in prior systems where a regulator only tightens or loosens a magnetic slip coupling between the driving and driven components. This is partly due to the fact that the old systems do not have the means of adjustment to delay the driven organ until it responds to the action of the regulator. The cooling was effected simply by the mechanical load supported and if this load suddenly decreased, the friction could not be sufficient to slow down the apparatus quickly enough.
Thanks to the present invention; the adjusting action of the brake is applied to slow down, in addition to the delay normally caused by the load. Thus, under any conditions, the speed adjustment is faster and narrower than previously. Due to the invention, the load on the drive shaft of the clutch can be kept tightly at a clutch speed whether the driven machine loads the system, or whether it tends to drive it.
In practice, the transition between the driving action and that of slowing the load is noticeably imperceptible.
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ble, except by means of an ammeter in the branch of the AC induction motor, and this ammeter will indicate whether at any given time the motor is drawing power and whether at any other time it is does not absorb any power except the magnetizing current.
For ? coming to more detailed operation starting from rest, a bypass to completely annihilate tube 3 must exist and is carried out retort follows: T-10 is
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fully positive pCiT 'compared to T-7 (130 volts). T-6 is 75 volts po # positive compared to 1-7. Circuit R-5, R #, R-8 (one pass for branch circuit), if calculated for 150 volts, indicates that point T- is at; 117
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volts, and T-3, at t 9 'volts. So the G-1 grid is 23 volts negc.ti with respect to the K-7 cathode which is connected
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at T-2. All this takes place under static conditions.
Knob section 5b of the tube works, this condition (considered atatically) is reversed, so that T-3 and G-1 become 32.5 volts positive with respect to T- and K-7, as explained more high.
The actual conditions when the GN regulator
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works are such that the section ib of the tube undergoes continual modifications, the grid potential in CI-1 compared to K-7 of the tube 1 can function :, with a difference of only 3 volts rather than for large values imdigated
We will now consider again the fact that the
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base derivation: when at rest is' 1'-3 to 1'-, G-1 to K-7,, 13 negative volts and such a base derivation, under running conditions, is T-3 T-2, positive volts, nominally a difference of 55.5 volts.
Conne, well
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as explained above, the real operating conc.iti <ns @baise the latter, we will admit that this difference is such that it returns the voltage distributed to 9.5 flights during 1 run and the adjustment . It's here
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the distribution between the absolute values é..5.:; 1.:, C .: 1,1- ti; .ls: 0, tc.Jt, q'.les. l..a v.; ia;: io u? bise os; ar = t and. ', UtJ:' 2 of zero is not even 23.5 volts negative to 32.5 volts positive. This requires, that turning the potentiometer
PA in the direction of a lower speed, there will not be an instantaneous transfer measured in degrees of the displacement of the potentiometer arm.
For example, since all the rheostats or potentiometers are inactive, a very small movement or imperfection of the contact will result in. difficulties for instantaneous brake application. Nevertheless, by means
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of the aforementioned irregular bypass, it becomes necessary to move the potentiometer at least enough to correspond to 5 or 10 revolutions per minute of variation of 12 speed of the regu
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regulator (and hence its voltage) so that, in ordinary operation, an intentional variation on the part of the operator alone will activate the braking effect.
Section 5a is also used as an action stabilizer at very low drive speeds. When the speed '-; the motor shaft drops to low values, for example 10% of the maximum, the load may in some cases be so low as to cause the motor to fail.
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bility of regulation by the regulator circuit.
In this case, it is desirable for stabilization to apply the brake in order to add a small braking load to the mechanical load. When the PA arm is turned to a small amount, as in position 25 in FIG. 3, the cathode K-1 of section 5a reaches a potential for which section 5a of the tube can work (a small negative difference between K-1 and G-3 will be needed), so that the following action occurs : electrons leave from K-1 and, through the anode of section 5a, wire W-12, go to cathode K-6 of tube 1.
Thus, K-6 becomes more negative than before compared to G-2 and T-5. This amounts to making G-2 positive with respect to K-6, so that tube 1 ignites, applying a load.
When the arm. Is moved .. further towards T-16, this effect increases. In this way it is possible to achieve a tightly regulated speed reduction, from 60 to 1, for example, on the drive shaft of the eddy current clutch, producing stable rotation at these low speeds. and this action can furthermore be adjusted by hand. , by moving the PA arm.
Another particular feature consists in that any movement of the PA arm towards a lower speed position is accompanied by a thinning effect by automatically causing a rapid slowdown. This is a valuable result for many manufacturing machines other than grinding machines. When the inertia of the machines is important, this slowing down effect can lead to substantial savings in time and a reduction in cost prices.
For example, in textile machines, the time for slowing down has been reduced for successive periods of rapid slowing down from 12% to 1.6% of the total time of operation. '
The trade names of the tubes described above are as follows:
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<tb> Tubes <SEP> Designations
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> let <SEP> 3 <SEP> EL <SEP> CL <SEP> B
<tb>
<tb>
<tb> 2and <SEP> 4 <SEP> EL <SEP> a'c
<tb>
<tb> 5 <SEP> 7N <SEP> 7G
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 6X <SEP> 5GT
<tb>
<tb> 7 <SEP> 6X <SEP> 5GT
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> VR <SEP> -105
<tb>
Another interesting application of the circuits described here is shown in fig 4.
This is shown in the internal combustion engine tests using a combination of absorption dynamotors and motors. The absorption and motor elements of the machine can form one or more groups, but the first is shown in fig. 4. In fig. 4 AD is a polar field stato which can rotate on bearings 161 in a frame 103. The resistive moments of this stator are applied to a recording scale 105 by an arm 107. The excitation windings are shown in Bl.
The shaft driven in
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this case is here again designated by SH It turns the sta-
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tor AD and entered by the motor under test E. On the same shaft SH, inside the stator AD, an eddy current armature EA is coupled. When the B-1 inducers are
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energized, a polar chemp of AD surrounds B-1 in .nd: they ('1nt magnetically reactive eddy currents in EA and!' echâüPtn.3. Thus, energy can be taken on E and measured at 105 The heat can be removed by any conventional method (not shown).
Inside the EA arpature is an FM polar field member on a Da control shaft which carries the RT rotor of a MAC induction motor. FM field windings are shown in FD. When FD is excited,
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a polar field resulting from FM embraces the arm: .. tèire EA, giving rise to reactive eddy currents, thus
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can be driven by its electric sliding coupling with FM. The FC inductor of the HAC motor is fixed on the
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stator AD. We propose to do this between injecting the inductor tll at a constant speed by the armature RT, but to let enter
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run the EA armatue at any speed necessary on the SH shaft because it is driven by the E motor.
Thus, when the winding B-1 is supplied (FM not excited), AD and EA constitute an absorption dynamometer having the effect of a braking action on EA.
When FD is energized (B-1 not excited) "there is a slip coupling between RT and EA. Cuckle the MAC motor has its stator supported inside the stator AD, it
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can be pa training. t dl], 1ote il 'and the reaction torque due to the drive measured at 105. These elements then constitute an engine dynamometer.
With devices of this type, it is possible to charge the motor E by means of the elements AD, EA of the absorption dynamometer when B-1 is suitably supplied and the motor RT not excited. When activated, the absorption system AD, EA can be omitted and the driving elements EA, FM can be used to drive the motor E by RT through the shafts SH and DS, the ele- ments dynamometers' not being supplied under these conditions.
Very often, engine testers need to know the exact friction of an engine that has been running for some time at a determined load and speed.
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mined and given temperature and grilling conditions. For example, if an engine capable of operating at a minimum speed of 2,800 rpm at 2,000 horsepower has been running at full speed in a period of one hour, it is very important to know as certain and precisely as possible. how large are the friction losses under these operating conditions.
If the engine can be detached from its running on the dynamometer AD and instantly driven by the electric motor, the calculations deduced from the reaction torque on AD will provide the frictional power at the instant and under the conditions existing at the time. where the engine was under full load.
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clearly that if the B-ballast coil is the iifigL4, we can see
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The engine is still running at full load and at full speed, it will be very valuable to be able to operate the.
RT motor without supplying the FD inductors and to prepare it thus for a quick test of the friction power by passing codes
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of absorption to those of running in motor, Thus the armature EA oontin # ra toirner without stopping during the operation of the combination EA, AD of the dynamometer
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absorption but there will be no coupling between to and the FM inductor system. By using an electronic comoame of the kind described, a simple element will be available in the hands of the operator to cut off the ignition and
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the gasoline and at the same time the excitation of the coil B "'l.
Then the DIiG motor drives the machine E to. a speed practically the same as that at which it was running under load This involves the same problem as in the example described above, in particular because the system is suddenly held without load, except for the power taken by the
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frotiaments, conditions under which it is desired to transfer controlled and regulated in a substantially instantaneous manner, between absorption and driving conditions.
Thus the en-
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bearings B-1 and FD in 3a: fig. 4 are the equivalents of coils B and L respectively of 1'ig.l, with regard to the circuits of fig. 2 and 3
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It must be understood from the point of view m, 6oa nique, some or all of the elements represented in fig. 4 of the absorption dynamometer can be separated from the parts of the engine dynamometer.
May figure 5 is a diagram of the connections of the main rectifier circuits I and I-A for
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accelerate the transfer of the excitation between the coils L and B. The same numbers designate the same parts. This variant is especially useful for the use of the type of device.
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reils represented and described in fig. 4 where one seeks the rapid transfer of the excitation, It consists of a re-
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sistor R connected to the two electric charges L and B which must be exchanged between them by the c3.roui., The purpose of the resistance is to apply a potential to the coils B and L which is higher than the normal voltage of the coils .
This results in the dissipation of a certain current which. otherwise would be useful, but this does not matter besides the advantages resulting from the transfer speed.
For example, if: the voltage drop on one and the other of the coils is 80 volts, as it is indicated then, with the 40 volts applied to the resistance R, we will have in all 120 volts, that is to say on B and R is on L and R. Usually, B and L can have the same resistance. Assuming that a current of two amperes passes through the system
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Bi R or the system la, Ri, it is clear that before this current begins to flow a potential of 120 volts is applied to L or B as appropriate, This abnormally high voltage reduces the time constant of the coil L or B so that the magnetization time is significantly reduced,
It is thus seen that the load resistance R becomes a means to accelerate the full magnetization after the charge transfer has occurred, Dams the example visible in fig. 5.resistance
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total of a load L and R (for example) is 60 ohms with 40 ohms on L and 20 ohms on R. With 120 volts, 11 will pass two amps * The -'Watts lost in the coil L will be 160 and in the resistance R, of 80. This loss is compensated functionally by the accelerated transfer.
The term "brake" is to be understood as meaning any apparatus having a resistive effect on a controlled member and it includes devices such as dynamometric elements AD and B-1 of FIG. 4 as well as items such as BR and B from fig 1.