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Commande de moteur.
L'invention concerne les systèmes de commande de moteurs à courant alternatif et plus particulièrement le type de svstème de commande qui donne au moteur une caractéristique "couple en fonction de vitesse" voulue, en désécuilibrant l'alimentation polyphasée du primaire du moteur d'une quantité contrôlée. Les systèmes de ce genre sont bien connus.
L'invention a. principalement pour but de crer des svstèmes de commande pour moteurs polyphasés à courant alternatif qui, tout en ayant des performances comparables à celles obtenues avec les systèmes connus, sont capables de fonctionner avec une constante de temps plus courte et/ou ont des caractéristiques couple-vitesse particulières qui n'ont pu être facilement réalisées jusqu'ici a.vec les systèmes de commande du même genre proposés jusqu'ici.
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L'invention ressortira clairement de la description suivante de plusieurs forces d.'ex<$c1Jtion pr^fres9 re1)rrsentres titre dexemple, d.ans les dessins -nnexs.
La figure 1 donne le schéma d'un système de commande conforme à l'in1Tention, d'lm moteur triphasé du type à rotor
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bobina;
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La figure 2 est un diagra.Tv;e "vîtesse-cou1Jl.e moteur!! donnant un jeu de car2,ctéristiC1ues du moteur propres à iaoe système de commande tel que celui représente à, la figure 1
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La figure 3 donne le schéma des circuits de commande d'une autre forme d'exécution de l'invention fonctionnement
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gênerai semblable à celui de le forme d'eXPC1Jtion pl'fcÁd9nte;
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Les figures 4, 7 et 8 sont des schémas de circuits de
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formes d'exr5cution plus cO."lpliou:<es, capables de 'oror'inira lm renversement du couple moteur à une vitesse choisie nuelconnue du moteur sous commande La figure 5 représente le ,SC11'7?T'p du circuit /ovÍ. 1r""1nt ôv 1)rim."iro du moteur intervemnt dans le système dp la figure 4; La figure 6 donne une C2.r?CtrlStiC9t0 "vitesse-couple moteur" correspondant su fonctionhe"'ent d 'l1D système du genre
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des figures 4 et 5;
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La figure 9 donne un diagramme "vitesse-couple moteur!!
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pouva.nt être obtenu. avec des systèmes du genre des figures 7 et 8.
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En se reportant à la figure 7¯a les bornes du primaire Ti, Tua et TG d'un moteur triphasé ?'i du tvpe î rotor 1"'o'f;Ünf sont alimentées pnr les extifl4;-iitls de ligne respectives 11' L2, 1Z' par 1-'interr?,,dipir-- d3un interrupteur rrîncin7¯ 1. Le secondaire du moteur M comprend des rsisl.^nces 2, 3 et 4 dont la valeur peut être réglée d.e Ip manière habituelle. Par raison de s5-.T=nl¯5-cit;, cette variation de résistance est reY1r/ scnt6G z, 1r figure 1 par trois balais connectas entre eux, qll0i011'il est d'l1'1.bitucle nr±1±reb'Le d'avoir une com,11Rl1de principale avec des relais correspondants court-circuitant différentes sections des rnsis-
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tances, 2, 3 et 4 suivant la position ou condition choisie de la commande principale.
Le moteur M représenté commande un treuil de levage 5 et ses caractéristiques seront étudiées en se référant aux opé- rations de montée et de descente d'une grue ou d'un engin de levage, mais il est évident que l'invention n'est pas limitée à ce cas d'application particulier.
Un interrupteur'6 est inséré entre le bout de la ligne L2 et la borne T2 du moteur. Lorsque, l'interrupteur 1 et le poussoir 6 sont fermés, par exemple, pendant les opérations de levage, le moteur M est alimenté au moyen d'une tension tri- phasée équilibrée et a donc une caractéristique "vitesse-couple moteur" triphasée. La commande du couple moteur en fonction de la vitesse peut se faire alors en réglant la résistance du cir- cuit secondaire du moteur.
Deux tubes électroniques à décharge V1 et V2 sont con- nectés aux bornes de l'interrupteur 6. Ces tubes sont mis en pa- rallèle et inversés l'un par rapport à l'autre, et leur ensemble est mis en série entre l'extrémité de ligne L2 et la borne T2 du moteur. Les plaques des tubes V1 et V2 sont polarisées par la chute de tension entre l'extrémité de ligne et la borne du moteur, de sorte que ces tubes fonctionnent pratiquement, en ordre prin- cipal, comme une impédance réglable. On remarquera que, lorsque les deux tubes ont une résistance infinie et lorsque l'interrup- teur 6 est ouvert, il n'y aura effectivement aucun courant qui passera de l'extrémité de ligne L2 à la borne T2 du moteur, de sorte que le moteur M est ainsi alimenté en monophasé.
Il s'en- suit que le moteur aura une caractéristioue monophasée bahi- tuelle avec un couple nul à vitesse nulle. Lorsque les tubes Vl et V2 sont conducteurs au maximum et présentent donc une impé- dance minimum, le moteur M est alimenté suivant des conditions triphasées pratiquement équilibrées et a donc un couple élevé à vitesse nulle.
Lorsque l'impédance résultante des tubes V1 et V2
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a une valeur intermédiaire entre les conditions Unités pr'cit,es, par exemple, lorsque les tubes sont conducteurs seulement pendan un intervalle li?rit^ de chaque période de 1<1 tension, le moteur est alilent en triphasée mais a.vec une rr'.-o-2rtition de pli,?se dissymétrique ou déséquilibrée du fait nue l'enroulement inducteur du moteur connecta entre les bornes T1 et T3 est parcouru par le courant d'excitation total, tandis que le courant d'excitation des deux autres enroulements inducteurs une valeur moindre à cause de l'impédance des doux tubes.
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Les tubes Vl et Vagi sont de prfr.ence des di3positifs à décharge du type à gaz, tels que ceux connus sous les nons de thyratron ou ignitron. Les tubes représentas sur les dessins sont supposés être des thyratrons.
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Le circuit de COTm8nde du tube Vi connecte 8 12 grille 7 comprend un enroulement secondaire 8 d'un tr"1ns forO'''.t0ur T mis en série avec une partie d'un rhéostat 9 d.:'tei;..in6e par une prise intermédiaire. De 1110111e la grille 10 du tube i13 est relire 1 un circuit de CO!1l{'18ncle conpr8n8n t vn enroulement secondaire Il du transformateur T mis en s01'ie avec une partie réglable d'un rhéostat 13. L'enroulement prinaire la du tra2sf.or?ni;esr T est relie aux extr4>rit,'s des lignes Li et L3 par l'interiT'"diaire de l'interrupteur principal 1 précité. Le transformateur T possède encore trois autres enroulements secondaires 14, 15 et 16 dont
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les rôles et les connexions de circuit seront ex-1î,u-s plus tard.
Le rhéostat 9 est connecta aux bornes de sortie d'un re-
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dresseur 17 ponte par un condensp te1Jr de filtrage 18. Ce redresseur est alimente par le secondaire d'un tré1n sfor",lo t81.1r 19. Le rhéostat t 1-',, en parallole avec un condensateur de filtrage 20, est connecta aux bornes de sortie d'un redresseur 21 (Üi1"1.ent par le secondaire d'un transformateur 22.
Les primaires des
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transformateurs 19 et 22 sont relias à l'enroulement secondafir'Ù' 14 susmentionné du transformateur T, en série avec les enroulements à courant alternatif 23 d'une self à saturation' 24. Cette
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self peut être du type à trois branches, comme le montre la figure, et comprend un enroulement d.e réglage à courant continu 25 qui permet de magnétiser le noyau de la self de manière régla- ble. Le degré de magnétisation détermine la réactance réelle des enroulements à courant alternatif 23.
Le noyau de la self reste, pendant la période normale de commande du système, magné- tisée en-dessous de la saturation de manière que la réactance des enroulements 23 est pratiquement proportionnelle à la ten- sion continue appliquée à l'enroulement de réglage 25. Par con- séquent, le courant alternatif qui traverse les enroulements primaires des transformateurs 19 et 22 dépend également de l'ex- citation de l'enroulement de commande 25 avec le résultat que les tensions redressées appliquées respectivement aux rhéostats 9 et 12 dépendent aussi de l'excitation de l'enroulement 25. Le. fonc- tionnement de la self et de ses circuits associés est celui d'un amplificateur.
C'est-à-dire que de petites variations d.e la ten- sion aux bornes de l'enroulement de commande 25 se traduisent par de grandes variations proportionnelles des tensions a.ppli= quées aux rhéostats 9 et 12.
Le circuit d'excitation de l'enroulement de commande 25 de la self à saturation est relié une génératrice-tachymètre G dont l'induit 26 est réuni mécaniquement à l'arbre du moteur'M, de sorte que la tension créée, pour une excitation donnée quel- conque de l'enroulement inducteur 27 de la. génératrice associée, est pratiquement proportionnelle à la vitesse du moteur L'en- roulement inducteur 27 est relié au secondaire 16 du transforma- teur à travers un redresseur 28 et un rhéostat 29 pourvu, de préférence, d'un condensateur de filtrage 30. Un changement au réglage du rhéostat 29 a pour effet de changer la valeur de la tension de commande créée par la génératrice G, une vitesse donnée quelconque du moteur M.
Comme on le verra ci-après, un tel changement entraîne une variation correspondante de la ca- ractéristique de fonctionnement du moteur.
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Le circuit de l' enron1e'>11en t '5 co"'prC-'no un CO'r1111JtD tenr 51 qui, dans la position montrée sur la figure, -,,et -un redresseur 32 en série avec Ilindiiît 36 de la g/n(r::tri.c8-t'1cl1Y'nètre.
Le redresseur S3 est e1inent0 p8r le seconél'1ira 15 du tr21'lsfornateur T et ses bornes de sortie sont de pr"f/rC-'l'lce C011rt-circ,ait.es par un condensateur 55. Si le commutateur est p''11enr. en contact avec une borne 34, le circuit de sortie du redresseur 32 estouvert et la génératrice pilote G est alors la seulesource
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d'excitation de l'enroulec8nt 25.
L'interrvpteur principal 1, le poussoir 6, le conl1''luté'teur 31 et les prises variables des résistances 8, 3, 4 du rhostt '9 forcent les '14..Gents de cO'0F<mde [ 11'pn091.1Vrer pour régler et faire varier les conditions de cOAne 013 système. La 1*pnoe1J.vre de tous ces clients se fait, de nr"f'<rence, per 1'inter8diire d'une con8nde prJncipa7¯e (non représentée) de sorte que l'oiJérateur ne doit pr"s s'occuper de le suite des r'::>i!oe1.1VreS faire.
En se reportant eux circuits de grille des tubes impé-
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daces Vl et V, il faut remarquer que C11E1,Cl111 de ces circuits comprend deux sources co!"'plér'entires de tension grille. Par c7,e,ple, la tension grille du tube Vl est la résultante d'une composante alternative créée dans le secondaire 8 du. transforma- teur T et d'une composante unidirectionnelle qui correspond, à la différence de potentiel existant entre les points Pl et P2 d.u. rhéostat 9.
La composante alternative une amplitude constante
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et se trouve dans un rapport de phase dpterl"inr avec la. tension aux bornes du circuit plaque du tube V1- La composante aux bornes de la partie du rhéostat 9 est variable et dépend de l'exci-
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station de 1'enroule::ent de cQ11ho28.nde bzz de lr' self. Personne D'ignore que, dans un circui.t grille de ce type, les Tf10r'lents d' ;:.rorç8.ge du tube durant la période de la tension plaque 1' s¯o%t fonction de la valeur de la. composante unidirectionnelle de la- tension grille. Le circuit de 'grille du tube V2 se comporte de
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façon identique, sauf que ce tube-ci est conducteur pendant les de i périodes où l'autre tube ne l'est pas.
Lorsque le commutateur 31 se trouve dans la position indiquée à la figure, la tension redressée aux bornes du re- dresseur 32 est en opposition avec la tension créée dans l'in- duit 26. Par conséquent, l'excitation résultante de l'enroulement 25 correspond alors à la; différence entre les deux tensions continues appliquées à l'enroulement. Lorsque le commutateur 31 est.en contact avec la borne 34, la tension créée par la généra- trice G est seule appliquée' à l'enroulement.
Lorsque l'interrupteur principal 1 et le poussoir 6 sont fermés et.lorsque le moteur M est à l'arrêt et que donc la ten- sion de la génératrice G est nulle, le commutateur 31 se trouvant dans la position indiquée à la figure, l'enroulement de commande
25 est alimenté par le redresseur 32 et magnétise le noyau de self 24 de sorte que la réactance de l'enroulement à courant alternatif 23 est très faible. Par conséquent, les transforma- teurs 19 et 22 voient leurs primaires traversés par un 'courant d'excitation relativement important et les redresseurs 17 et
21 appliquent respectivement aux rhéostats 9 et 12 une tension continue élevée correspondante. Dans ces conditions, les grilles 7 et 10 sont polarisées négativement et les deux tubes Vl et V2 ne peuvent pas être amorcés.
Lorsque la vitesse du moteur est différente de zéro, avec le système de commande dans la posi- tion définie ci-dessus, la tension de la génératrice G s'oppose' à celle du redresseur 32'et le courant d'excitation de l'enrou- lement 25 décroît en conséquence. Le noyau 24 étant moins magné- tisé la réactance des enroulements 23 augmente. Le courant d'exci- tation dans les primaires des transformateurs 19 et 22 est ré- duit ainsi que la tension continue aux bornes des parties des rhéostats 9 et 12, respectivement. Il s'ensuit que la polarisa- tion des grilles devient moins négative, et les tubes s'amorcent à chaque seconde demi-période pour un intervalle d'autant plus long que la vitesse du moteur M est plus grande.
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Il est suppose ue, pour les raccorde 'onts de circuits représentes à 1?. figure Z., avec l9in terrtzt:nr 1 et le poussoir 6 ierinûs, le moteur ï.., tourneréJ u¯=¯s 7¯e sens r'I' 3V:>YlCe""ent ou de
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levage.
Donc, une façon de faire fonctionner le système pu le-
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vage est de maintenir le contact 6 1'er,""\ pendant toute la¯ +;ont"e et de régler sblple'nent le acteur en faisant varier le circuit secondaire du moteur. Le moteur aura plors un couple pu levage à car)ctristioue triphasée avec excitation tri;;h:;s.<e Faus¯1îbJ=<e.
Les cST2ctÓristirues de moteur ainsi obtenues sont semblables à le. c8ractrristiCl.'LJe 'tvitesse-couple moteur" repT4sent:4e en Hg
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µ la figure 2.
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Cependant le système permet d'obtenir le .won.t4e d'autres caractéristiques du type des courbes Hi et ilg. de la figure 2. On les obtient, lorsque, z 1-"i i-pont,,e, le commutateur 31 est en contact avec la borne S4 tandis que le poussoir 6 est maintenu ouvert. Les deux tubes TTl et V2 du moteur 1.1 se trouvent ?.lors Mis en série dans une phase du circuit hri-maire du moteur et leur angle de co'ort-circuit est comm8nd mar 1?. vitesse du moteur. A vitesse nulle, l'i"npp.d211ce de l'enrou18"flent de sÚ1' P3 est 6lev(e parce due l'enrovlement de CO]1T"'F1l1de C5 n'est
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pas excité. Il s'ensuit que la polarisation négative des grilles
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est ? son l1inim,um et que les tubes seront conducteurs pendant le ternps maximum.
Le moteur 1.i est donc pr2tiollC'i'10nt ."'lientR en triphasé 5;j;:2atZ'ïC..'Ue et développe donc un couple de d'Y!1prr8,ge drns le sens de la montre. Lorsque lp vitesse du moteur 2 lJgo> ente , la tension de la génératrice tacbyY1lète G augmente de façon correspondante la, magnétisation de in, self à saturation R et réduit donc 18 raactniice de l'enroule'1811t 25. De ce faits la polarisation des tubes Vl et V devient plus négative et l'angle d'arlorçage est réduit, éventuellement jusqu':; ce nue les tubes ne S'a''1orcent plus pour une vitesse donnée, o(teri<line "'9'2,1' le réglage du rhéostat 29.
Ce réglage peut être effectua par e'1-lo-oé,rateur de la manière décrite ci-dessus., Par exemple, pour L-#.-"
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un réglage du rhéostat 29, la courbe "vitesse-couple moteur" du acteur M peut correspondre à la caractéristique de levage H1 de la figure 2. A titre de comparaison, la figure 2 donne également une courbe H en traits interrompus représentant la caractéristique de moteur que l'on obtiendrait avec la même résistance dans le circuit secondaire du moteur que celle employée pour obtenir la courbe Hl, mais avec une alimentation triphasée symétrique du circuit primaire du moteur. La partie de la courbe Hl entre les points C et S est semblable à une caractéristique de moteur 'monophasé avec la résistance voulue dans le circuit secondaire du moteur.
Cela signifie que, pendant la partie de courbe entre les points S et C, les tubes V1 et V2 sont virtuellement non conducteurs. La partie de courbe entre les points C et A montre comment la conductance des tubes augmente graduellement. Le couple moteur au point A est à peu près le même que celui obtenu avec une excitation triphasée équilibrée.
La caractéristique représentée par la courbe H2 diffère . de la courbe Hl en ce que la résistance dans le circuit secondaire du moteur est plus petite. Un changement au réglage du rhéostat 29 a pour effet de relever ou d'abaisser le point C, approximativement point de transision entre le fonctionnement monophasé et le fonctionnement triphasé.
Des caractéristiques de levage telles que représentées par les courbes H2 et H3 sont avantageuses, par exemple, dans le cas où on applique le système de commande à des ponts-levis qui demandent à la levée ou à l'ouverture du pont un couple de démarrage puissant qui diminuera rapidement une fois que la charge est mise en'mouvement et particulièrement brusquement juste avant d'atteindre le point le plus élevé.
Une façon de réaliser des opérations de descente avec des systèmes de commande d'engins de levage conformes à l'invention et illustrés à la figure 1, est de maintenir le contact - 6 ouvert et de supprimer entièrement les résistances 2, 3 et,=4
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dans le circuit secondaire du moteur pendant toute la descente.
Le. commande à la descente s'effectue alors simulèrent en chan- geant le réglage du rhéostat 29, le commutateur 31 se trouvant
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dans la position représentée dans les6essîns.
Dans ces conditions enroulement 25 reçoit tm fort courant du redresseur 32 aussi longtemps que le moteur M est
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au repos. La réactance des enroulements 2S est alors faible et les tubes V1 et V2 sont polarises très négativement. Ceux-ci sont
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donc infiniment résistants. Le moteur est ainsi 8liel.ent en monophase et n'a donc pas de couple de démarrage. Le1-sqv'une sur- charge entraîne le moteur dans le sens de la descente, la génératrice G produit une tension croissante qui s'oppose â celle du redresseur 32 et les tubes V1 et V2 sont conducteurs pendant
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un intervalle de temps qui s'allonge c'1'PLlt'1nt plus que la vitesse du mateur :nlgI1'8nte.
Enconséouence, le moteur est maintenant ali- ment en triphasé et produit un couple moteur dans le sens de la. levée. Le couple oppose freine le mouvement de descente de la
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charge. Ce couple opposé augmente d'±lutent blvs r'ue la vitesse à la descente augmente et sa puissance peut être variable suivant le réglage du rhéostat 29. La figure 2' donne un groupe de carac-
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téristisues "vitesse-couple moteur" représentatives de ce fonctionnement; elles sont désignées respectivement par Dl, D2 et D3.
Ces courbes son.t caractérisées par un couple nvl vitesse znro et par un passage â. des carpctristi0ues trivhasces équin,1ior>çes avec des vitesses à la descente croissantes.
Du fait que les dispositifs à Ülp';d"nces Vl et V2 sont électronioues le système de commande qui vient d'être décrit a une constante de temps très petite. Quoique les selfs et transformateurs utilises impliquent des constantes de temps, ces éléments ne conduisent -cas de courants aussi élevés et sont plus
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petits au triple point de vue spatial électrique et (<1.?,g'1.:ti0ue, que les éléments qui devraient supporter les courants et ten- sions de charge qui doivent être contrôlés.
On peut cependant
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obtenir 'une réaction de commande encore plus rapide en employant . des dispositifs amplificateurs électroniques au lieu des disposi- -- -tifs amplificateurs utilisés dans la description précédente. Ceci ressortira clairement de la forme d'exécution décrite à. présent et illustrée à la figure 3.
En se reportant à la figure 5 les bornes primaires T1,
T2, T3 d'un moteur M à rotor bobiné sont reliées respectivement aux extrémités de ligne Ll, L2, L3 par l'intermédiaire d'un in- verseur au contacteur 41 qui permet de faire tourner, suivant sa position, le moteur dans l'un ou l'autre sens. Le circuit se- condaire du moteur contient les résistances 42, 43 et 44 'dont la valeur réelle peut varier comme il a été expliqué lors de la description de la forme d'exécution de la figure 1. Un interrup- teur 4:6 est inséré entre les bornes L2 et T2; lorsqu'il est ou- vert il se trouve en parallèle avec deux tubes à décharge Vl et
V2 connectés entre.eux dos-à-dos comme dans la forme d'exécution de la figure 1.
Les circuits de grille des tubes V1 et V2 passent, dans la forme d'exécution de la .figure 3, par un commutateur 47. Le circuit de grille du tube Vl comprend un enroulement de trans- formateur 48 donnant une composante alternative de la tension de grille et un rhéostat 49 donnant une composante continue variable de la tension de grille.
Un autre rhéostat 50, en série avec l'enroulement 48 et le rhéostat 49, sert de source d'une polari- sation de grille constante et unidirectionnelle,.lorsque le com- mutateur 47 se trouve dans la position indiquée à la figure. Le circuit de grille du tube V2 contient un enroulement secondaire de transformateur 51, un rhéostat 52 et un rhéostat 53 pour donner une composante alternative dé tension grille à amplitude constante, une tension de grille unidirectionnelle variable et une polarisation de grille constante, respectivement. Les enrou- lements 48 et 51 font partie d'un transformateur TR dont le primaire est connecté entre les extrémités de ligne Ll et L3. Ce
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transformateur a trois autres enrOU191:1ents secondaires ri,,signGs respectivement par 55, 56 et 57.
Le secondaire bzz5 alimente
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un redresseur 58 appliquant une tension constante aux bornes du
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rhéostat 50 insère dons le circuit de grille du tube Vl. De même, l'enro1.ÙeJ,'ent d.e transformateur 56 alimente un redresseur 59 appliquant une tension constante aux bornes du rhéostat 53 inséré dans le circuit d.e grille du tube V2-
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Le rhéostat 49 est relit: à un redresseur 60 dont les bornes d'entrée sont r4unies au secondaire 61 d'un transforma-
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tour TRl.
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Le primaire 62 de ce transformateur est alimenté par la
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sortie d'un amplificateur électronique 6x. Le transformateur TRl a un autre enroulement secondaire bzz cuti alimente lui redresseur 65 servant à appliquer une tension continue sur le rehostat 5n se trouvant dans le circuit de grille du tube V2.
L' ente. üion de l'2.1'''lJlific8,teur 63 est prise à l'enr01Ü'("ent secondaire 57 du transformateur Top. Les bornes d'entrée de 1'#...<.nlîfîcr.tevr sont reliées aux enroulements second.aires de trois tï2n.sfor"""'te1Jrs
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désignés par 66, 67 et 68, respectivement. Les primaires d.e ces
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transformateurs ont une de leurs exti 1;Titls respectives réunie . 7¯'une à l'b-utre tandis que cl1f),oune des trois e;atr,1...it"s res-
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tantes est relire à une des trois connexions du circuit secon-
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deire du moteur, par l'inten'di2ire d'un des condensateurs désignés respective'-ent par 69, 70 et 71.
Les transformateurs 66P 67 et 68 ont <'té calculas de '''aniero à être r,'l gntirjl1ernent saturas à un degréS 41evé en service normal, de sorte eue l'2'rJplitude de leurs tensions de sortie respectives n'eYcÈ, le:: 'aas de façon i-.>pTé.cialJle une valeur donnée c;u(-ls "'Je soient les changements d?-r15 la tension C'e2ltrea Ces tr'è1,sforh",..t.el;rs sont, de plus, tels Cue leurs tensions de sortie ont une for"'8 c"ol10.e pointue. Les CO;èr::ens8't811rs 69, 7C et 71 sex>il-;:it Î. ±;ire croître la, tension (1' ontr" r'uand la frc\rï1JellCe ,",up"lsnt8.
Il s' 8::' suit eue la tension résultante appliquée ., ux bornes el' en trée de l' 2)]'- <
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plificateur 65 est pratiquement fonction de la fréquence .de la .tension induite dans le circuit secondaire du moteur ? et non pas des variations d'amplitude de la. tension du secondaire du, moteur. Comme la, fréquence de la tension induite dans le circuit, secondaire d'un moteur à rotor bobiné dépend de .113. fréquence de glissement et est donc une mesure précise de la vitesse du moteur, la tension résultante' appliquée à l'amplificateur 63 change également avec la vitesse du moteur. Il s'en suit que les tensions appliquées aux rhéostats 49 et 52 faisant partie des circuits de grille des tubes V1 et V2 respectivement, varient également suivant la vitesse du moteur.
Les redresseurs 58 et 59 sont connectes aux rhéostats connexes 50 et 53 avec une polarité telle que les tensions continues appliquées .aux rhéostats s'opposent aux composantes de tension variable unidirectionnelle appliquées aux rhéostats respectifs 49 et 52 et déterminent, pour les tubes V1 et V2, une polarisation de cut-off lorsque le moteur est au repos, la, tension aux bornes des rhéostats 49 et 52 étant, de ce fait, au minimum. Lorsque le¯moteur se met en mouvement et augmente sa vitesse, les tensions continues de mesure de vitesse aux bornes des rhéostats 49 et 52 augmentent en conséquence et font que les tubes V1 et V2 s'amorcent. pour des intervalles croissants pendant chaque période du cycle.
Dans ces conditions, le fonctionnement du système de la figure 3 est semblable au fonctionnement à. la descente décrit à propos de la. forme d'exécution de la figure 1. Lorsque, dans le système de la figure 3, le commutateur 47 est placé sur son autre position, l'es rhéostats 50 et 53 sont écartés des circuits de grille des tubes V1 et V2, de sorte que ces tubes sont alors uniquement commandés par les dispositifs de commande.utilisant la tension fonction de la. vitesse. Les tubes V1 et V2 seront conducteurs alors pendant le temps maximum aussi longtemps que le moteur est au repos et l'intervalle d'amorçage diminuera au fur et à mesure de l'ac- croissement de la vitesse du moteur.
Ainsi, le système fonc-
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tionnera pratiq1Jerrent de la, même façon que dans le cas du mouvement de montre du système de la figure 1 J1101JV8":ent caractérisé par les courbes "vitesse-couple moteur!! H1 ou H2 de la figure 2.
Dans les formes d'exécution du type représenta aux
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figures 1 et 3, la C01IlèNH1de 8.utomati0ue, réalisme au moyen des tubes à décharge, permet de varier les c,r,-ct,2ristin-Lies ''vitesse- couple moteur!! entre les caractéristiques limites d'alimentation triphasée équilibrée et d'alimentation monophasée (couple nul à vitesse nulle)
du moteur mais ne permet pas de renverser le
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couple moteur sans l'emploi de dispositifs de CO''TL''''''nrle [1cldi- tionnels tels que l'inverseur 41 de la figure 3. On peut cependant élaborer également des systèmes de commande conformes à.
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l'invention de nature telle que Inaction de co-m,,ande des tubes 8 décharge produit un renversement du couple rotelac une vitesse choisie du moteur. Une for'ne d'exécution de ce genre S8r::o décrite rriaintenant avec référence aux figures 9:9 5 et 6.
En se reportant à la figure. 4, un 'r"ot"'l'r rotor bobiné ses bornes primaires T,, T2, Tg reli 'es res)8ctivement aux eytr wït=s de ligne LI' L2, L3 et son secondaire contient les résistances 10, 10Z" 104. Un interrupteur 106, inséré dans la partie de ligne Bzz L est ouvert nund les tubes électroniques désignés ci-après sont en service.
Une paire de tubes à. décharge Vi et V2 est j'rise en
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parallèle sur llînterriipte-Lir 106 et est disposée de la r4éYne façon (lue la paire de tubes Vi et Vi3 de la figure 1. Les circuits d.e grille et les dispositifs de corrl"':?l1'12 connexes des tubes V1 et V2 de la. figure 4 sont également semblables aux circuits et dispositifs correspondants de la figure 1.
Dans le
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but de faire ressortir cette similitude et ds permettre une comparaison facile, les éléments de cQ}'rl1':'''')nde des tubes Vl et V2 de la figure 4 portent les 1'nêJ11es nombres de r"f"cznce inn les il)ments correspondants de 1;. figure 1, sauf que l'on a, à. la -ligure 4, ajouté à ces nombres le chiffre hie!! ou Tt]-Ti suivant que
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le nombre correspondant de la figure 1 est à un ou à deux chif- fres, respectivement. Par exemple, la grille 107, l'enroulement ,-de transformateur 108, le rhéostat 109, représentes à la figure
4, correspondent respectivement aux clients 7, 8 et 9 de la figure 1, et la grille 110, l'enroulement de transformateur 111 et le rhéostat 112 de la figure 4 correspondent respectivement aux éléments 10, 11 et 12 de la figure 1.
Du même point de vue de similitude, les enroulements de transformateur 108 et 111 de la figure 4 appartiennent à un transformateur TR2 dont le pri- maire 113 est connecté entre les extrémités de ligne L1 et L3.
Ce transformateur a d'autres enroulements secondaires parmi les- quels les 114 et 115 correspondant aux enroulements 15 et 16 du transformateur T de la figure 1. Le rhéostat 109 faisant partie du circuit de grille du tube V1 (figure 4) reçoit une tension continue variable venant d'un redresseur 117 alimente par un transformateur 119, tandis que le rhéostat 112 inséré dans le circuit de grille du tube V2 reçoit une tension continue varia- ble venant d'un. redresseur 121 alimenté par un transformateur 122.
Les primaires des transformateurs 119 et 122 sont alimentés par l'enroulement de transformateur 114 commandépar l'enroulement de self 123 d'une self à saturation R1 dont.l'enroulement de commande à courant continu 125 est alimenté par deux sources de tensions opposées l'une à l'autre, l'une des sources étant l'in- duit 126 d'une génératrice-tachymètre G et l'autre étant un re- dresseur 132 alimenté par un enroulement secondaire 116 du transformateur TR2. La composante de tension venant du redresseur 132 est réglable au moyen d'un rhéostat 100. L'enroulement induc- teur 127 de la génératrice -tachymètre G est alimenté par un redresseur 128 également alimenté par un enroule:ment de trans- formateur 115, un rhéostat d'étalonnage 129 étant prévu dans cette forme d'exécution.
Il faut remarquer que les tubes V1 et V2 de la figure 4 sont commandés pratiquement dans les mêmes conditions que les
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tubes V1 et V2 de la figure 1, pendant le fonctionnement la
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descente du système représenté à cette dernière figure. C'est-
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à-dire que, lorsque le 'C1Oteur ,1, à la figure , est pu repos et la tension de la genératrice-tachymëtre pratiquement nulle;, la, tension appliquée à la self à saturation Ri par le redresseur 1PH magnétise assez fortement le noyau de la self Rl de sorte nue la. reactance de l'enroulel"ent 122', est faible et C11.1'1..111. cour*;t assez élevé parcourt les primaires des transformateurs s 119 et 123.
Par conséquente les composantes de tension n,pÜÍ<:ll..1f"es aux parties variables des rhéostats 109 et 122 sont suffisantes rlue pour polariser les tubes jI- et V2 au-delà du cut-off. Ces tubes sont donc infiniment résistants à vitesse nulle et CO\'1rnpncent à devenir conducteurs pendant des intervalles c" .r orc e c3' é'ut2nt plus longs oue le moteur tourne plus grande vitesse* Le systene de la figure 4 comprend en alun une ut1'e prire de tubes Vg et îT,. Ces tubes sont ",é"i'ls'l'3:1.t "'lont0s "dos à dos" de façon à pouvoir conduire le, courant pendant les (1"":1- 9/'rio0.83 successives de l'onde de tension.
Cependant ces tubes sont relias 311X connexions du tJr7¯'""^.1'' du 'voleur r1<ms des conditions telles, c'ue, lorsc1l1'ils sont conducteurs;, 1::, tension appliquée à, cette iJxiifie de tubes est déphasée par rapport à la tension appliquée à. la paire VI et Vg. Dans ce bllt, une extr 1'rité de la paire V3 Vtl est connectée a la borne de "moteur Tg tandis que 1'utre extrr1l'1Ütbe est fixf,e a l'extrf,]'11it/, de ligne 11 en sorte avec le secondaire '.^0 d'un transformateur Tlb dont le primaire est p12c' entre les terminaisons de lignes Li et T,ij, La disposition du circuit d!,nl1Bseur des deux gr011DeS de tubes ressortira plus c12ir2P8nt de l.'r'tlJr12 du ClZ'CV:It t'r11v31ent du primaire du -;otecr re;cr,lsent6 à 7¯^ figure 5.
Dans la figure 5, les bornes du 'Ot8tll' et les extr.t.r.1itr's de lignes portent les cernes chiffres de ia"f'e1-ce C'lJ'à le figure 4, et les trois enroulements du moteur entre les bornes "" i, T2 et T3 sont désignes respectivement par '.1, '2 et W3' Les 1"\
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enroulements 240 et 241 du transformateur T4 sont représentés séparément à la figure 5. En supposant crue seul. la paire de tubes V1, V2 est conductrice et que la rotation de phase de la tension appliquée aux bornes de moteur est telle que celui-ci produit un couple de montée ou d'avancement, il se fait nue, si les tubes V1 et V2 sont maintenus non-conducteurs tadis que les tubes V3 et V4 laissent passer le courant, la rotation de phase des tensions aux bornes des enroulements W1, W2 et W3 est renversée.
Une telle commande dl'inversion est réalisée automatiquement par les dispositifs de commande de gril-le qui seront dncrits ci-dessous.
En se repprtant à la figure 4, on peut voir que les oint circuits de grille des tubes V3 et V4 sont semblables, au point de vue technique, à ceux des tubes V1 et V2. Le circuit de la grille 207 du tube V3 comprend un secondaire de transformajteur 208 et un rhéostat 209 en série. Le circuit de la grille 210 du tube V4 comprend un secondaire de transformateur 211 et un rhéostat 212 en série. Le rhéostat 209 reçoit une tension continue 217 alimenté par un transformateur 219. De même, le rhéostat 212 est aliment(,, par un redresseur 221 relié à un transformateur 222. Les transformateurs 219 et 222 sont connectés au secondaire 214 d'un transformateur TR3 en série avec un enroulement selfique 223 d'une self à saturation R2.
L'enroulement de commande 225 de cette self à saturation est connecté aux bornes de l'induit 126 de la génératrice G en série, avec ùn rhéostat de réglage 200.
Le fonctionnement des tubes V2 et V4 est semblable à celui des tubes V1 et V2, sauf que l'excitation de l'enroulement de commande 225 de la self à saturation R2 est commandée uniquement par la tension variable de la génératrice G et ne dépend pas de la chute de tension produite aux bornes du rhéostat 100 par le redresseur 132. Par conséquent, lorsque le moteur et la génératrice sont au repos, il n'y a aucune tension
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aux bornes de 1''enroulement de commande 225, de sorte nue 12 r0pctRnce de 1'enroule¯rr!ent 22S est 1î12xim1.1!"1. Les enroulements des transformateurs 219 et 322 sont parcourus pur des courants faibles de sorte que la polarisation des grilles 207 et RIO rendent les tubes V et V 4 conducteurs au maximum.
Lorsoue le moteur a
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une vitesse finie, et, par exemple, croissante, la self à satu-
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ration R2 est de plus en plus magnétisée et voit sa reactpnce diminuer de sorte que le temps d'B.1TIorcage ' des tubes il" et T4 décroît jusqu'à ce nue, à une vitesse donnée du moteur;, les deux
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tubes deviennent non-conducteurs et le restent.
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Les deux paires de tubes fonctionnent de tp.l1e 1-;>?iére Cl'U' à, un moment donné, une seule pairs de tubes laisse passer le coiirant, et que, lorsque In vitesse varie, on "'.ttein01'2, un point de la caractéristique ou 1'1-Ine des ppires cesse de s'an orceT tandis que l'autre paire coTuence ses ma.¯rcjps, fi C1'2(1)8 changement de fonctionnement, l'intervalle d'2'morcoge de 1 première jjcice de tubes est graduellement pxnenf à. 2.^ro et ensuite celui de l'autre paire est graduellement f1l1gment/ j,.s¯17'? 7,n i#imxî<11.tmo La vitesse à. laquelle se frit le r8ssge d'vne ,aire de tubes à l'81.1tre dépend du rgipge des sources de potentiel de cOr<1.ynande.
En supposant que l'enroulement inducteur 137 de 1. n'¯r,trice reçoit une excitation constnnte, lé' valeur de la. vitesse peut être choisie en ajustant le réglée des rh'osi,^ts 100 et 200.
Ces deux rhéostats sont de préférence à commande uninue ou reliés entre eux d.'vne nuire manière, cOTi1,YJe 1,* ligne en traits interrompus 220 le montre. Ce réglage peut se fa.i.re par étapes, par exemple, en mal10euvrFtnt rme cOM1Y1eI.lde .nrsnri.iJx1e (non représentje) rvi c0ï111TI.:mde en même te;11Ds le poussoir 106 et les T4sistances 103, :L.' 104 placées dpl1s le circuit secondaire du moteur. Si on le désire, le système peut comprendre un invèrscur, COE}JJ1.e celtli indiqué en 141, de sorte nue 1.'iiJversion , du couple, obtenue au moyen des tubes, puisse se f"ire 8)tlssi bien à la montée ou 1,'a.vancetleÀt qu/à la descente ou su retour.
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L'inverseur 141 peut également être commandé par la commande principale susmentionnée.
La figure 6 donne un diagramme "vitesse-couple moteur" bien caractéristique du système., représentant.le fonctionnement à la descente d'un moteur de grue ou de levage. Trois caracté- ristiques différentes sont respectivement désignées par D4, D5 et D6 à la. figure 6. Soit, par exemple, la. caractéristique D5.
Une des paires de tubes sera conductrice aussi longtemps que les conditions de fonctionnement correspondent à la partie de courbe comprise entre les points B et E. Au point B correspond le temps d'amorçage maximum. Lorsqu'on se rapproche du point E, l'intervalle diminue, et, au point E, la paire de tubes cesse de s'amorcer tandis que l'autre paire commence à conduire le cou- rant pendant un temps qui s'allonge d'autant plus que les condi- tions de fonctionnement du'moteur s'approchent du point F sur la courbe D5. Pendant le fonctionnement compris entre les points B et E, le couple moteur entraîne à. la descente.
A la vitesse, définie par le point E, le couple s'inverse du fait du renversement de la rotation de phase de la tension du moteur de sorte que celui-ci subit un couple opposé ou de levage d'autant plus élevé que les conditions se rapprochent de la vitesse zéro (point F). La. vitesse correspondante au point 15 peut être choisie en ajustant la disposition du système de commande, par exemple, en réglant les deux rhéostats 100 et 200. De cette façon, l'opérateur peut déterminer si la caractéristique du mo- teur suivra. la. courbe D4, D5 ou D6. De même, un système de ce genre peut produire un renversement de couple à la montée ou en marche avant à une vitesse déterminée voulue, par exemple pour la commande de ponts-levis.
Si les formes d'exécution de l'invention décrites jusqu'à présent font toujours appel à, des tubes à décharge élec- tronique dont les' circuits plaques sont insérés dans l'alimen- tation. du moteur et qui jouent pratiouement le rôle d'impédances
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réglables, l'invention comprend '"'gaiement des systèmes c on mande de moteur électroniques pouvant accor"ilir des performances analogues sans devoir intercaler des tubes d'"charge <1pias ie circuit de charge du moteur ce avi permet l' eYl1')loi de plus ;
cetits tubes et in simplification des circuits "1iXil.Í"l.J'N1 et des accessoires, par rapport à ceux nécessaires aux tubes de plus grosse capacité. De tels systèmes de commande soni- représentas aux figures 7 et 8 et la description suivante montrera claire-
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ment Que ce genre de système 7¯ectronïnue de commande de moteur Il.'1Jtilise qu'un petit nombre de tubes et d.' ^1;
-ents de commande connexes, tandis ou/il permet une CO':"1r1pnde continue et graduelle sur une large rlt(--ndue de valeurs de vitesse - et de couple, de sorte que ce système se prête facilement des applications diverses, par exemple, commandes d'engins de levage, de ponts le-
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vis, de moteurs réversibles de machines-outils et 1.'rutres méclanismes de fabrication.
Dans la figure 7, -un moteur ?.l à courint alternatif à rotor bobin4 a ses bornes primaires Tl, l et fJ connectées aux extrimitss de lignes Ll, L2 et L3 par 11 ire d.'v:1 circuit t d'alimentetion comprenant un roseau el' iY"1J/'dpnces d./'sign6 dans son ensemble par N.
Le circuit secondaire ou rotor du moteur comprend
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les résistances a01 C) et ;Z,03 qui peuvent être CQurt-circnitees par ,t8.pes par l'intervention de l'oj;4r;tevi cui a, de pr8fc:rence, à sa disposition une commande principale (non re- présentée) .
Le réseau. N comprend les enroulements primaires 304,
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505, 506 et z07 de quatre trûnsfor:n'lte1.1rS Rl, 2, R3 et R4. Les secondaires de ces transformateurs sont dpsÍFJ1f:s respectivement par 70s, :309p ..10 et 311. Les quatre primaires <:,04, ?05, 506, 307 sont tous en srie de façon qu'ils forment les mitres bran- ches d'un pont.
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Ces enroulements primaires 304, 305, 306 et 307 jouent le rôle d'impédances variables, et la grandeur de ces impédances est commandée par les enroulements secondaires correspondants suivant oue ceux-ci ont une impédance faible ou élevée. Si, par exemple, les valeurs d'impédance des quatre enroulements primaires de transformateur sont égaux de sorte que le roseau N est équilibré, 1-'alimentation triphasée du moteur est alors déséquilibrée au maximum et celui-ci est aliment^ approximativement en monophasé. Dans ces conditions, le moteur a un couple nul au départ. Si les primaires 304 et 306 ont une impédance minimum tandis que les primaires.305 et 307 en ont une maximum, le moteur est approximativement alimenté comme si la borne T1 était reliée directement à l'extrémité de ligne L1, et la. borne T2 à la ligne L2.
La rotation de phase des tensions appliquées aux bornes Tl-T2. T2-T3, T3-T1 est alors de même sens que la rotation de phase de la tension polyphasée entre les extrémités de lignes L1-L2, L2-L3, L3-L1. Par conséquent, le moteur produira un couple à toutes les vitesses, par exemple, dans le sens de l'a- va.nce:ment ou de la montée.
Inversement, si les enroulements 304 et 306 ont une impédance élevée et les enroulements 305 et 506 une impédance basse, le moteur sera alimenté approximativement commesi la borne T1 était reliée directement à l'extrémité de ligne L2 et la borne T2 à la ligne L1. La. rotation de phase des tensions appliquées aux bornes du moteur est opposée à celle de la tension de ligne et le moteur développe un couple triphasé dirig en sens inverse c'est-à-dire à la descente ou au retour.
On voit donc qu'en réglant et en variant progressivement l'impédance des circuits des enroulements secondaires des transformateurs, le moteur peut être amené à fonctionner suivant des ca.ractéris- tiques différentes comprises entre les conditions limites sus- mentionnées.
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Afin de réaliser une telle C017l.m:=mc1 e, les erlroulements secondaires 308 et 310 sont connectas en série dans le circuit plaque d'un tube à décharge E1,par exemple;, du type à gaz connu sous le no de thyratron. De même, les enroulements secon-
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daires de transformateur 309 et 311 sont mis en s-;rie dans le circuit plaque d'un autre tube électronique semblable désigné 'par 8.
Pendant le fonctionnement du dispositif de CO''11)11pnde, les tensions secondaires induites dans les enroulements de transformnteiir 303 et 310 servent de tension p180V8 pu tube El; et de même, les tensions secondaires induites dans les enroulements 70 et t11 fournissent la tension à 1,<1' plaCIDe du tube 82. Les tubes El et E2 fonctionnent pratiquement t corn''l8 des dispositifs à impndance variable dont li valeur instantanée peut être variée au moyen des circuits de commande ou de grille connexes.
La grille 316 du tube El et la grille 317 du tube E2 sont reliées entre elles au moyen d'un groupe de résistances
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série 318, 519, S20 et il;21. La SO@118 des résistances 318 et si± a une valeur gale à la. somme des r4sist"'nces 720 et 521 de sorte que le point C représente le point milieu électrique de la chute de tension aux bornes des résistances de grille mises en série. La partie variable d'un rhéostat 022 est connectée entre le point C et la connexion commune de cathode des tubes.
Ce rhéostat reçoit une tension continue variable venant d'une
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source de tension -ipprodriée, représentée ici par un redresseur alimenté par un transfpr'rateur auxiliaire dont le primaire peut être connecté entre les estreits de lignes Li et L3. La chute de tension dans la partie variable du rhéostat 322 applique une polarisation constante aux tubes El et E2 qui peut être de sens et de valeur tels qu'elle a tendance à main- tenir les deux tubes à. leur conductance maximum, de sorte due les tubes s'amorcent pour leurs intervalles les plus longs.
On
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peut cependant travailler avec des conditions de polarisation données par le rhéostat 322, telles que les tubes El et E2
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restent normalement infiniment résistants ; bien, la polari- sation de grille peut encore avoir une valeur entre les deux Limites susmentionnées, par exemple, de sorte oue les tubes fonctionnent avec un amorçage moyen et une conductance moyenne.
Un circuit auxiliaire 325 est raccorda aux points A et B, au groupe de résistances série ; il comprend deux sources de tension de commande reliées entre elles. Une de ces sources consiste en une génératrice pilote 326 réunie mécaniquement au rotor du moteur M, comme le montre schématiquement la ligne en traits interrompus 327. La génératrice pilote 326 est du type tachymètre et produit donc une tension continue pratiquement proportionnelle à la vitesse du moteur, et de polarité détermi- née par'le sens de rotation du moteur.
La seconde source de tension du circuit 325 est représentée par un potentiomètre 328 alimente par une source convenable de tension continue, concrétisée ici par un redresseur 329 alimenté lui-même par un transformateur 330 dont l'enroulement primaire peut être également connecte entre les extrémités de lignes L1 et L3. Le rhéostat 328 est muni d'un certain nombre de prises dont une à la. fois est reliée au point A du groupe de résistances susmentionné. La prise intermédiaire du rhéostat 328 peut être choisie par l'opérateur, par exemple, au moyen d'une commande principale (non représentée) qui ajuste en même temps les résistances susmentionnées 301, 302 et 303 du circuit secondaire du moteur.
La polarité suivant laquelle la génératrice pilote 326 et le rhéostat 328 sont connectés est telle que la chute de tension réglable aux bornes de la partie variable du rhéostat 328 est opposée à la tension variable de la génératrice. Lorsque ces deux tensions sont égales, seule la tension constante de polarisation fournie par le rhéostat 322 influence les circuits de grille des tubes de commande.
Ce cas correspond au moment où le moteur M tourne à une vitesse déterminée unique dont la valeur est définie par un réglage choisi du rhéostat 328. Lorsque le moteur tourne à une vitesse
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difîérente, le circuit 525 applique une tension, résultante dé- terminée entre les points A et B du groupe de résistances;, et la polarité de cette tension dépend de ce que la vitesse du moteur est en-dessous ou au-dessus d'une valeur donnée. Une telle ten-
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sion définie ouelconcue s' p joute à la tension de polarisation du rhéostat 322 dans le circuit de grille d'un des tubes et se soustrait à le. tension de polarisation du circuit de grille de l'autre tube.
Par conséquent, lorsque le moteur tourne à une vitesse différente de celle ci-dessus, un des tubes devient plus
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conducteur et loutre l'est moins. C'est-?->-dire ciue dans le cas d'emploi de thyratrons, l'angle d'amorçage ou l'intervalle de conductibilité d'un tube est augmente pendant nue l'pngle d'arrorçage ou intervalle de conductibilité de l'autre tube dimi- nue. Ceci améne un changement dans la charge des deux groupes d'enrouler!lents de transformateur secondaires et la répartition
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des impédances entre les bobinages P04' 505 a06 et ?07 du réseau N est modifiée.
La répartition des tensions entre les bornes du moteur est également changée de façon correspondante, de sorte
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nue la commande du fonctionnement "vitesse-couple" du moteur varie en conséquence.
La description d'une application :'1p.rtj cll1ip.re du. système à la commande, à 1 levée et à. la descei-itp, d'un moteur d'engin de levage sera donnée maintenant.
On suppose que;, pour les opérations à décrire;, la tension de polarisation fournie par le rhéostat 322 une valeur
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telle que les tubes El et S2 sont conducteurs ¯end.^-n un interv'ile moyen, de sorte c;ue les enroulements vr>>-.res d transformateur du réseau il ont une valeur d'imp/'d2J"lCe moyenne. La répartition des impédances du roseau est ?lors équilibra et le moteur est 8.)';Jroxirr2ti'lTe"ent 11'Ti6'i2tr 2n monophasée de sorte qu'il 8. un couple lîr2,ti"îJe'r:mt nul a vitesse 7,,-'ro, aussi long- temps que les grilles des tubes El et E2 ne reçoivent que la tension de polarisation du rhéostat 322.
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Pour obtenir un fonctionnement à la descente, 'le rhéostat
328 est réglé de façon que la prise D'1 est reliée au point A -,du circuit'de grille des tubes, comme le montre la figure 7.
Avec ce réglage, le rhéostat 328 se trouve en dehors du circuit auxiliaire 325 et n'a pas d'effet sur le fonctionnement de la cathode. Lorsque le moteur ? est à l'arrêt, là-composante de tension de commande provenant de la génératrice 326 est nulle. Par conséquent, le circuit 325 ne crée pas de tension entre les points A et B du circuit de grille, et il n'y a toujours comme 'polarisation que la tension fournie par le rhéostat 322. ,Comme on l'a vu plus haut,.le couple moteur'est nul à vitesse zéro. Ce cas correspond au point F1 du diagramme "vitesse-couple" de la figure 9.
Si une surchargepèse sur le moteur M, elle fera tourner le moteur dns le-sens de la descente. Avec l'accroissement 'de la vitesse du moteur, la génératrice 326 développe une tension croissant dé façon correspondante de polarité définie. La chute de tension résultante dans le groupe de résistances entre les points A et B est opposée à la polarisation de grille constante venant du rhéostat 322 Qui fait partie du circuit de grille du tube El tandis qu'elle est additive en ce qui concerne la polarisation de grille constante du tube E2. Il s'en' suit que le tube E1 est amené à travailler avec un angle' d'amorçage plus grand et est donc conducteur durant des intervalles croissants.
Inversement, le tube E2 diminue son temps d'amorçage et a donc une conductance résultante moindre. La diminution de l'impédance résultante du tube E1 augmente la charge des enroulements secon- daires de transformateur 508 et 310 et diminue l'impédance des enroulements primaires associés 304 et 306. En même temps et pour des motifs analogues, l'impédance résultante des enroulements primaires 305 et 307. Par conséquent, la répartition des tensions entre les bornes du moteur tend progressivement vers une alimentation triphasée symétrique, la rotation de phase de
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ces tensions étant identique à celle des tensions entre extrémités de lignes L1, L et L3.
Avec cette rotation de phase, le moteur développe un couple de levage qui contrecarre la poussée descencionnelle de la surcharge. Ce mode de fonctionnement du
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moteur correspond à le. caractéristique Dl de contre-couple a la descente, de la figure 9.
Si le système est réglé sur la deuxième position de
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descente, la prise D'2 du tliéostzt bzz'8 est relire au point A, de sorte iu'il y a maintenant entre les points D' et D'z du rhéostat 338 une chute de tension relativement faible venant du redresseur S29. Lorsque le :1=otevr 'i a une vitesse nulle,.la composante de tension de commande due q 18 g>'nr.%tx"1,ce .,i lote K36 est égale à. zéro de sorte que seule la chute 1-; tension D'1-D'N est appliquée entre les points A et B des propres circuits de grille, par le circuit 325. Cette chut- de tension
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s'2joute à la. polarisation de grille constante fournie ner le rhost^t t ;:22 pour le tube Eg et se soustrait pour le tube Dl.
La polarisation de grille résultante du tube E1 est donc plus petite et celui-ci devient moins conducteur, tandis que le tube E2, dont la polarisation résultante de grille est plus grande, est conducteur -rendant des intervalles plus longs. Il s'en suit
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Que i>1,,j.;ô,nce des enroulements 304 et s 06 est i'1i':('11entpe et celle des enroulements 105 et zozo di'''1inll/e.
Les bornes du moteur reçoivent naintenant une tension, tZ'2J1'L^See eissy",,/triC'l.J8 de manière nue 1; rotation de phase des tensions entr? ces bornes est or.posée à celle de la tension de ligne ent-e les e,-,:t1"mits L1, Li. et L 3' Le moteur produit ainsi un couple desceY1sionnel E1, L2 3
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8, vitesse nulle correspondant, par exemple, "'11 point G:: de la courbe D2 à la figure 9.
Lorsque la vitesse du moteur a la descente -u-7.e-nte, 1 génératrice 320 fournit une tension croissante oui s / qppDse à la chute de tension D' I-D' 2' On atteindra donc une position où la tension de la génératrice équilibre exactement la. chute
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de tension prélevée du rhéostat 328. Dans ces conditions, la polarisation-de grille fixe fournie par le rhéostat 322 agit seule, et l'impédance du réseau N est répartie de façon égale de sorte que le moteur est alimenté de manière à avoir un couple nul. La vitesse à laquelle ceci se produit est donnée au point F2 de la figure 9. Lorsque la vitesse du moteur croit au-delà de cette valeur F2, le couple moteur est renversé et le moteur s'oppose.au mouvement descencionnel de la surcharge.
Ceci se pro- duit dans la partie inférieure de la. caractéristique D2 au-delà du poirtF2. Lorsque le point D'3 du rhéostat 328 (fig.7) est relié au point A (troisième position de descente), le'fonction- nement est semblable à celui décrit en dernier lieu sauf que, à vitesse nulle, le couple à la descente est augmenté jusqu'à avoir la valeur indiquée en G3 de la figure 9, et le renverse- ment du couple moteur se produit à une vitesse descencionnelle plus élevée qu'auparavant, comme on peut le voir au point F3 de la caractéristique D3. Il- est donc clair que la vitesse à laquelle le contre-couple commence à agir, est déterminée par le réglage du rhéostat 328.
Il a été supposé que pendant ces différentes fonctionnements du moteur à la descente, la résistance du cir- cuit secondaire du moteur M est restée fixe, de façon. que les résistances 301, 302 et 303 (fig. 7) interviennent entièrement à maximum, de résistance.
Si l'on veut utiliser le système de commande en question pour les opérations de levage, le rhéostat est réglé de manière à, par exemple, connecter le point H'2 au point A. Dans ce cas, il y a une chute de tension relativement importante entre les points D'1 et H'2 du rhéostat 328 qui est appliquée entre les points A et B, lorsque le moteur est à l'arrêt et la tension de la génératrice 326 est nulle. Cette tension appliquée entre les pointsA et B par le rhéostat 328 est de polarité opposée à celle qui avait été obtenue par le rhéostat 28 lors du fonctionnement à A la descente.
Cette tension élevée de polarit inverse est opposée'
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à la. polarisation de grille fournie par le ri'7rpSt^i; 52P dDns le circuit de grille du tube l et est si prfondronte Que le tube El s'2!orce pour son interva.lle de t"'1'1l'r;s :1J8xi"'uln. De maniére analogue, 1''angle d'2orçpge du tube C2 est "'Menf au mini- .rovfv ov à zéro..Avec ce rr<,glpge, les enroulements 04 et ?06 du rc-seau IIi ont leur 1<Tp*d?nce Y1Üli'(d'M et les e111'oule ,;r;nts ?05 et ,07 leur irr'padance (1J,"'xi";lJ.:',1.
Par conspuant l'!'limeY.1t;::tion du moteur est triphasée avec le Hinimum de d.rscizi.irre, c'est-àdire avec une répartition de '0112se p,1),;rozim:"tiv8Clent sjTn trirue et une rotation de pnpse des tensions entre les bornes du moteur identique celle existant entre exti À.. 5t's de lignes LI' L8 et L3" P2T conséquent, à vitesse nulle, le moteur ci6velop"le un C01.J-, pie puissnnt re;*r."scnti, p^r exe,-,nle-, par le noint K8 de 1? c^ractristi.i?e Ils de 1? figure 9. Si Ip vitesse de levage augmente, la tension produite par l.^, g!n!r2trtce ?6 6evient de plus en plus effective.
Cette tension a .;*intein..m: une polarité inverse. n une cert-ine vitesse cette tension. de, l.8, s!n;;r? trice équilibre la chute de tension relativement /1.ev'e entre les points D'1 et H'8 du rhéostat 388 de sorte rr1.1'9. ce noifent l'imped-nce du réseau N est repartie de f2con /3le et j'ît nue le rooteur est ?li3'n2nt^ avec un dn'sr-',n,uilibre "()l-'xj:'T1um. En (l' 21Jtres' mots, à cette vitesse, le couple moteur est nul. Ce CD est représente ps.r le point P2 sur 12. courbe H2 de le figure 9.
Lorsque 1F vitesse du moteur dépasse 1.'' vitesse P0, le couple moteur s'inverse et agit donc CO,1JI e contre-couple.
Lorsque le rhéostat 3É?S est 8jUSt/ do façon que le point ri'8 (fig.7) est relié au peint 3., la C;?I'?ct..!.d,stl011e du moteur suit les conditions données par lux courbe 1-T de la figure 9. C'est-a,-dire qu'à vitesse nulle le couple de è'';1p,rr"-1ge, reprp.sent2 par K3, est r4dui-t, ainsi que 1" vitesse P3 à 18que1le
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le couple moteur s'inverse.. ¯ Line autre caractéristique de levage est représentée à
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la figure 9 par la. courbe Hl. Cette c8.rpct:risti0ue donne un:
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couple nul à une vitesse de levage de 100% et correspond, au point de vue genre, à un diagramme "vitesse-couple moteur!!, avec alimentation triphasée entièrement équilibrée.
Une telle alimentation peut être obtenue dans le système'de la figure 7 en supprimant le réseau N dans le circuit d'alimentation et en reliant les extrémités de lignes L1 et L2 directement'aux bornes de moteur respectives T1 et T2. Le dispositif réalisant ces connexions n'est pas représente à la, figure 7 mais peut être semblable à celui de la figure 8 consistant en un contacteur RC décrit ci-dessous.
Quoique, dans la précédente description des modes de fonctionnement du moteur, on n'ait pas fait allusion à un changement de réglage des résistances du secondaire 301, 302 et 303, il est entendu que les caractéristiques "vitesse-couple moteur" peuvent encore être modifiées en changeant en plus la valeur de ces résistances entre le maximum et zéro.
Dans le système représente à la figure.7, chaque tube et son transformateur associé ne fonctionnent que pendant chaque seconde demi période. Une telle commande par demi ondes suffit pour certaines applications. Si l'on désire cependant une commande à deux alternances, il suffit d'ajouter à chaque tube un second. tube renversé. Les circuits de grille de ces tubes supplémentaires peuvent être semblables aux circuits des tubes El et E2. Hais il existe un autre moyen de réaliser une commande à deux alternances, qui sera exposée dans la. description de la forme d'exécution suivante.
En se reportant à la figure 8, on voit que les bornes T1, T2, T d'un moteur à rotor bobiné sont reliées aux extrémités de lignes respectives L1, L2, L3 au moyen d'inverseurs, représentes comme faisant partie d'un contacteur inverseur unique RC, quoiqu'il soit entendu que des contacteurs séparés ou d'autres dispositifs d'inversion peuvent être utilisés à la place de celui-là. Entre les bornes Tl et T2 et les extrémités L1 et L2.
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se trouve également un réseau 11 composé de c,utre selfs Si, Sp, 8;) et 84.. Chaque self un enroulement d'i^,d"nce 404, 405 406 ou 9¯O07 et un enroulement de commande 408, 409, 47¯0 01-' 411.
L'i';]pédance des enroulements selfiaues est maximum lorsC1iJe les enroulements de con?llcde ne sont pas alimentas et di¯v"1nW d¯'17t71t plus que l' exci t8,tion de l'enrou18'l1ent de co?,i--nc3e augmente.
Comme on le sait, l'enr01Üerlent sel±îq1Je d'un? telle self à saturation est composé de deux parties dont les effets d' 5.l1<:11Jction sur 1''enroulement de CO''11l11nIl(3e sont r'cuuil3.br^s de f"con due le cot.rc.nt alternatif oui les traverse n'induise '"licune tension d8ll.s 1 ' etRro vl e#;= en t de cOnL'I1.8nde. Le raccordement des enroulements selfiques entre eux et aux bornes du moteur ninsi C1U'i'llX extrpY11itÂs de lignes, et le raccordement des enroulements de co',"npnde 408, 409, 410 et 411 entre eux, sont semblables ^ux r2ccordeents correspondants de la figure 7 et oni. donc <4t± décrits ci-dessus.
Lorsque le contacteur inverseur RC se trouve nnns 1.'-' position indiquée à. la figure, le réseau dirp(',dnnces est cormecV entre les extrnites de lignes et les bornes du moteur de If JT1yre Banière que le réseau N de le figure 7. Lorsque le contacteur RC se trouve dans son autre position, le rRS8?U N est déconnecte, à le figure 8, du circuit d'alimentation et les extr6mitfs de lignes Li et L2 sont reliées directement aux bornes respectives
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du moteur Tl et T2.
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Les enroulements de comrpande 408 et 410 sont insères dents le circuit plaoue du tube Il et les enroulements de commande 409 et 411 sont -mis de même dans le circuit plaque du tube Ep.
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Les circuits plaque de ces deux tubes sont alimentas par le
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secondaire 431 d'vn transformateur Tn dont le primaire 433 est connecte entre les extrémités de ligne Txg et L3. La grille 416 du tube '1 et la grille 417 du tube E2 sont reliées entre elles par 1-'interr.(edi, ire d'un groupe de résistances série 418j 1.1,g:;
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420 et 421. Un transformateur de tension de grille Lj,37i est pilacé- a.u centre électrique du groupe de résistances et' est alimenté su
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par l'enroulement secondaire 434 du transformateur TR à trnvers un circuit déphaseur.
Le point milieu C' du secondaire du trans- formateur 433 est relié au rhéostat 422. Ce rhéostat joue le rôle d'un diviseur de tension et est alimenté par un redresseur
423 attaqué lui-même par un autre secondaire 424 du transforma- teur TR. La partie variable du rhéostat 422 donne une polarisation de grille constante, par exemple d'une grandeur telle qu'elle maintient les deux tubes E1 et E2 moyennement conducteurs.
Un circuit auxiliaire 425, ,qui comprend deux rhéostats
428 et 435 en série, est connecté aux points A et B dans les cir- cuits de grille des tubes E1 et E2. Le rhéostat 428 reçoit une tension continue d'un redresseur 429 alimenté par un enroulement de transformateur 430. Ce rhéosta.t çorrespond au rhéostat 328 de la figure 7 et permet de. régl.er les caractéristiques du moteur de là manière décrite précédemment avec référence aux figures 7 et 9.
Le'rhéostat 435'reçoit une tension continue variable 'correspondant pratiquement à la vitesse du moteur M, cette tension étant dérivée du circuit secondaire de ce moteur de la façon sui-' vante.
Trois transformateurs 436, 437 et 438 sont connectés en série avec des condensateurs respectifs 439, 440 et 441 aux trois phases du circuit secondaire du moteur. Des redresseurs 442, 443 et 444 sont connectés respectivement eux bornes des secondaires de ces transformateurs. Les circuits de sortie des redresseurs sont tous connectés en parallèle aux bornes du rhéostat 435. Un condensateur 445 peut être prévu pour filtrer la tension redres- sée. Les transformateurs 436, 437 et 438 sont fortement saturés de sorte que l'amplitude de leurs tensions de sortie respectives ne dépassent pas notablement une valeur donnée quelles que soient les variations de la.tension d'entrée. Les condensateurs 439,
440 et 441 sont des dispositifs'de pointe.
La tension de sortie résultante aux bornes du rhéostat 435 est pratiquement propor-
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tionnelle à lp frénuence de In tension induite dons le circuit secondaire du moteur et donc à la vitesse de celui-ci. Ce circuit
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joue donc un rôle analogue o. In génératrice ni¯lote ?'''6 de la forme d'ex4ciitio.a de Ip figure 7. Lorsoue le roseau N est insère dans un système du genre de la figure 8, le fonctionnement est fort semblable aux opérations descensionnelles décrites suparevant avec référence à. la figure 7.
Il faut noter cependant que
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l'angle d'8:TlOrç2ge des tubes E-i et En est co.rrt:r"'J1r'J,8 par une tension de grille résultante comprenant une CO'''''0os2ntA alternative dérivée du transformateur 433. Par conséquent une variation de tension dans le circuit 425 se traduit par un glissement de la phase de la 'tension de grille alternative venant du. transforma-' teur 433 par rapport à la tension de plaoue fournie par le trans- formateur 431.
Une valve diode ou redresseuse 446 est connectée aux bornes des enroulements de commande 408 et 410 des selfsà saturation. Une redresseuse similaire 417 se trouve en parallèle sur
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les enrol.1le11èents de cow^.nde 409 et 411.
Ces redresseuses sont de préférence des tubes à décharge à gaz. La polarité de leurs raccordements est telle qu'ils ne laissent passer aucun courant pendant les intervalles où les tubes El et E2 sont respectivement conducteurs. A la fin d'un
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intervalle d'n110rça,ge du. tube L19 par exemple;, le courent inverse dû à la self-induction des enroulements 408 et 410 traverse le tube 446.
Par conséquente le temps pendant lequel les enroulements 408 et 410 sont alimentés est prolonge au delà de l'inter-
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valle pendant lecuel le tube El est conducteur et peut compren- dre une grande partie d'une période complète. Le tube 447 permet de même le passage du courant inverse venant des enroulements 409 et 411.
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Dans la figure 8, le rhéostat 438 desservi par l'opf;Í'2,teur comporte trois prises choisies D'19 D'2 et D'3 pour les opérations à la descente illustrées par les courbes,Dl> D2 eut D3
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de la figure 9. Pour les opérations de levage, le contacteur , RC est inversé de sorte que la commande des selfs à saturation est déconnectée, et pour varier une caractéristique du moteur il n'y a, pas autre chose à faire que de changer la résistance totale du circuit secondaire du moteur.