BE480938A

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Publication number: BE480938A
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Description

"Dispositif pour l'affaiblissement automatique du champ de moteurs alimentés par une tension constante"
Pour la commande électrique de véhicules, grues et treuils électriques, et analogues, on utilise en général un moteur-série.

Afin d'atteindre des nombres de tours plus élevés pour un moment de torsion déterminé, le bobinage-série d'excitation est shunté ou pourvu de prises de soutirage. Dans le cas d'un haut degré de shuntage et d'un grand nombre de moteurs, ce genre d'affaiblissement de champ exige toutefois une consommation d'appareils et de résistances, et donne également lieu à des pertes sensibles. De plus, de grandes surcharges se produisent en cas de fort shuntage.

Le mode de fonctionnement de ces types connus d'excitation résulte des courbes montrées en Fig. 1, dans laquelle aussi bien les ordonnées (tension, nombre de tours et moment de torsion) que les

abscisses (courant) sont indiquées en pourcents.

La courbe 1 de la Fig. 1 représente le nombre de tours et la courbe 2 le moment de torsion, en fonction du courant, pour un moteur-serie pur alimenté à tension constante. Lorsque le bobinage-série est shunté, le nombre de tours évolue suivant la courbe 3 et le moment de torsion suivant la courbe 4. Mais si l'on remplace par exemple 60% du bobinage-série par un bobinage en dérivation, on obtient la courbe 5 pour le nombre de tours.

La présente invention concerne un affaiblissement automatique du champ de moteurs alimentés par une tension constante, dans lequel, selon l'invention, le réglagésiré du nombre de tours est obtenu grâce au fait que le moteur est non seulement pourvu d'un bobinage-serie d'excitation, mais encore d'un bobinage régulateur qui est réglé automatiquement en fonction du courant du moteur, de telle façon que le champ du moteur soit affaibli lorsque le courant diminue.

Par l'affaiblissement de champ au moyen d'un bobinage régulateur selon l'invention, il est maintenant sans plus possible de rendre le réglage du nombre de tours complètement automatique de la manière désirée, contrairement à ce qui est le cas dans les dispositifs non automatiques connus pour l'affaiblissement du champ.

Quelques exemples d'exécution de l'invention sont illustrés schématiquement dans les Figs. 2-5 du dessin annexé.

En Fig. 2, 20 désigne un moteur à courant continu qui est alimenté par une tension constante depuis le réseau 21. Ce moteur 20 est pourvu d'un bobinage-série d'excitation 22 et comporte, en outre, un bobinage d'excitation additionnel réglable 23, appelé bobinage régulateur. Ce bobinage régulateur 23 est reglé en fonction du courant du moteur au moyen d'un régulateur 24 à secteur circulaire, et est connecté au centre du rhéostat ou résistance de régulateur 25,de sorte que l'on peut effectuer le reglage dans le sens positif et dans le sens négatif. La résistance de régulateur

25 est montée en parallèle avec le moteur 20 par l'intermédiaire d'une résistance réglable 26, tandis que 27 désigne le bobinage d'excitation du régulateur, qui est alimenté par le courant du moteur a l'intervention du shunt 28.

Par la résistance réglable 26, il est possible de soutirer, pour le régulateur, une tension arbitrairement plus faible que la tension aux bornes du moteur.

Cette résistance de régulateur peut aussi être raccordée directement aux bornes du moteur ou à une source de courant étrangère.

Ce dispositif fonctionne comme suit.

Lorsque le courant croit au-delà du courant permanent (100%), le régulateur 24 se trouve dans sa position extrême, notamment de telle façon que l'effet du bobinage régulateur 23 soutient l'action du bobinage-serie d'excitation 22. Mais dès que la charge du moteur 20 diminue, le courant décroît dans le bobinage de régulateur 27, par exemple à environ 50%, après quoi le régulateur 24 entra en action et diminue le courant dans le bobinage d'excitation additionnel 23, tandis que, dès que le centre du rhéostat 25 est dépassé, le sens du courant est inversé dans le bobinage 23. De ce fait on obtient, pour des courants élevés, pratiquement une évolution du nombre de tours comme dans le cas d'un moteur-série pur, et c'est seulement aux faibles courants que le nombre de tours est réglé automatiquement suivant la courbe 8.

Dans les cas où la puissance du bobinage régulateur est trop grande pour le régulateur, on peut utiliser un dispositif tel qu'illustré'en Fig. 3. Dans ce cas on intercale, entre le bobinage régulateur 23 du moteur-série 20 et le rhéostat 30, une machine d'excitation intermédiaire ou régulatrice 31, qui est actionnée par un moteur auxiliaire 32. Ce moteur 32 est alimenté. par une source de courant constant 33, et le rhéostat 30 est également connecté à cette source de courant 33. Il va de soi que, tout comme dans le dispositif selon Fig. 2, la résistance de régulateur 30 pourrait être raccordée à la tension du réseau 21.

Dans la disposition suivant Fig. 3, le bobinage d'excitation 34 de la machine régulatrice 31 est influencé par le régulateur 24 en fonction du courant du moteur principal. Grâce à la prise médiane au rhéostat 30, le courant dans le bobinage d'excitation 64 est réglé positivement et négativement. Par l'excitateur intermédiaire 31, le courant dans le bobinage régulateur 23 du moteur 20 est également influencé d'une façon correspondante; c'est-à-dire qu'aux courants élevés du moteur, le bobinage régulateur 23 agit dans le sens du renforcement du champ, tandis qu' aux faibles courants, le sens du courant est inversé dans le bobinage et agit dans le sens de l'affaiblissement du champ, de sorte que l'on obtient par exemple de nouveau une évolution du nombre de tours suivant la courbe 8.

Le régulateur utilisé dans les deux exemples d'exécution déjà décrits pour l'affaiblissement automatique du champ peut également être remplacé par un excitateur intermédiaire ou machine régulatrice, tel que montré dans la disposition selon Fig. 4. Cette machine régulatrice 41, qui alimente le bobinage d'excitation additionnel 23 du moteur 20, est accouplée rigidement à un moteur auxiliaire 42 et est pourvue de deux bobinages d'excitation 43 et 44. Le premier bobinage 43 est excité en fonction du courant principal par l'intermédiaire d'une résistance 45, tandis que l'autre bobinage 44 est un bobinage de contre-excitation constant, qui est connecté à la tension aux bornes du moteur 20.

Ce bobinage de contre-excitation 44 peut évidemment être tout aussi bien connecté à la tension du réseau 21 par l'intermédiaire d'une resistance parallèle, ou être alimenté par n'importe quelle autre source de tension constante. Le fonctionnement de ce dispositif est basé sur le fait que le bobinage d'excitation 43 a seulement des dimensions telles qu'aux courants alevés l'excitation de ce bobinage 43 dépasse celle du bobinage de contre-excitation 44, de sorte. que le bobinage régulateur 23 agit dans le sens du renforcement

du champ. Lorsque le courant du moteur décroît, au contraire, l'effet du bobinage d'excitation 43 diminue jusqu'à ce que finalement un point soit atteint où la contre-excitation du bobinage 44 prédomine, de sorte que le sens du courant dans le bobinage régulateur 23 est inverse.

On obtient donc un affaiblissement automatique du champ lorsque le courant du moteur diminue, qui donne lieu à une évolution du nombre de tours conformément à la courbe 9. Cette courbe 9 s'écarte quelque peu de la courbe 8, parce que dans le cas d'un réglage par une machine régulatrice au lieu d'un régulateur, le réglage ne comporte pas de positions limites, tel que c'est le cas pour un régulateur à secteur circulaire.

La Fig. b montre une autre possibilité de réalisation de l'invention, qui se distingue de celle selon Fig. 4 par le fait que la machine régulatrice 41 pour le réglage du bobinage d'excitation additionnel du moteur 20 travaille en série avec une tension constante de réseau auxiliaire 46. Dans ce cas, la machine régulatrice 41 est seulement pourvue d'un bobinage d'excitation unique 43 qui est excité en fonction du courant de, moteur. En cas de fort courant du moteur, la machine régulatrice 41 est excitée fortement et fournit une tension plus élevée que la tension de réseau auxiliaire 46. Le bobinage régulateur 23 est alors couplé de telle façon que le bobinage-serie 22 du moteur d'entraînement 20 est soutenu par le bobinage cité en premier lieu.

Si toutefois le courant du moteur décroît, la tension de la machine regulatrice 41 diminue également, et le courant dans le bobinage 23 devient de nouveau plus faible, pour finalement changer de sens et agir dans le sens de l'affaiblissement du champ. De cette façon, on obtient de nouveau une évolution du nombre de tours suivant la courbe 9.

Si l'on désire obtenir, au moyen des dispositifs selon Figs.

4 et 5, une évolution du nombre suivant la courbe 8 au lieu de la courbe 9, cela peut se réaliser si le bobinage d'excitation 43 de la machine régulatrice 41 est commandé par un régulateur, notamment

en fonction du courant du moteur.

Tous les exemples d'exécution qui ont été décrits sont très avantageux lorsque plusieurs moteurs doivent travailler en parallèle, puisqu'un seul régulateur permet de contr8ler la puissance de tous les bobinages régulateurs. Les bobinages régulateurs peuvent alors être montés en série ou en parallèle. Par ailleurs, le réglage du nombre de tours peut chaque fois être établi de telle façon que le bobinage régulateur entre en action à un moment voulu quelconque, ou que l'affaiblissement du champ est amorcé lorsque le courant du moteur atteint une valeur voulue quelconque.

Le bobinage régulateur est réparti sur un ou plusieurs pôles, ces pôles pouvant porter le bobinage régulateur seul ou en même temps aussi le bobinage-série d'excitation du moteur. Dans le cas d'une machine à quatre pôles, il est par exemple possible d'appliquer le bobinage régulateur sur un des pôles, tandis que le bobinagesérie est réparti sur les trois autres pôles.

REVENDICATIONS.

1 - Dispositif pour régler automatiquement l'affaiblissement du champ de moteurs électriques alimentés par une tension constante, caractérisé en ce que le moteur est non seulement pourvu d'un bobinage-série d'excitation, mais aussi d'un bobinage régulateur qui est réglé automatiquement en fonction du courant du moteur, de telle façon que lhamp du moteur soit affaibli lorsque le courant diminue.

Claims

2 - Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le réglage automatique du bobinage régulateur s'opère, en couplage potentiométrique, directement par un régulateur réagissant en fonction du courant du moteur.

3 - Dispositif suivant revendication 2, caractérisé en ce que la résistance de régulateur est raccordée aux bornes du moteur.

4 - Dispositif suivant revendication 2, caractérisé en ce que <Desc/Clms Page number 7> la résistance de régulateur est raccordée à une résistance réglable branchée en parallèle avec les bornes du moteur.

5 - Dispositif suivant revendication 2, caractérisé en ce que la résistance de régulateur est raccordée à une source de courant étrangère.

6 - Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le réglage automatique du bobinage régulateur s'opère indirectement par l'intermédiaire d'un régulateur dépendant du courant, qui commande l'excitation d'une machine régulatrice alimentant le bobinage régulateur.

7 Dispositif suivant revendication 6, caractérisé en ce que le bobinage d'excitation de la machine régulatrice est réglé dans le sens positif et dans le sens négatif par le régulateur.

8 - Dispositif suivant revendication 6, caractérisé en ce que la résistance de régulateur est raccordée à une source de courant constante alimentant le moteur d'entraînement de la machine. régulatrice.

9 -Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que la résistance de régulateur est raccordée à la tension aux bornes du moteur principal.

10 - Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le réglage automatique du bobinage régulateur s'opère directement par une machine régulatrice alimentant ce bobinage et dont l'excitation est influencée par le courant du moteur principal.

11 - Dispositif suivant revendication 10, caractérisé en ce que la machine régulatrice comporte deux bobinages d'excitation, dont l'un est parcouru par le courant principal, tandis que l'autre est excité de façon constante, et en ce que ces deux bobinages ont des dimensions telles et sont couplés entre eux de telle façon que, lorsque le courant du moteur décroît, l'excitation de la machine régulatrice diminue et change finalement de sens.

12 - Dispositif suivant revendication 11, caractérisé en ce <Desc/Clms Page number 8> que le bobinage excité de façon constante est alimenté par le même réseau auquel est raccordé le moteur principal.

13 - Dispositif suivant revendication 11, caractérisé en ce que le bobinage excité de façon constante est raccordé à une tension auxiliaire constante.

14 - Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le réglage automatique du bobinage régulateur s'opère directement par une machine régulatrice alimentant ce bobinage, laquelle machine est montée en série avec une tension constante de réseau auxiliaire et est pourvue d'un bobinage à excitation indépendante qui est excité par le courant du moteur principal. lb - Dispositif suivant revendication 14, caractérisé en ce que la machine régulatrice est entraînée par un moteur auxiliaire qui est alimenté par la même tension de réseau auxiliaire, avec laquelle la machine régulatrice est montée en série.

16 - Dispositif suivant revendication 10, caractérisé en ce que le bobinage d'excitation excité de façon variable de la machine régulatrice est réglé au moyen d'un régulateur en fonction du courant principal.

17 - Dispositif suivant revendication 14, caractérisé en ce que le bobinage d'excitation de la machine régulatrice est réglé au moyen d'un régulateur en fonction du courant principal.

18 - Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le bobinage régulateur est disposé sur au moins un pôle.

19 - Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un p8le du moteur est pourvu d'un bobinage régulateur seulement.

20 - Dispositif suivant revendication 1, caractérisé en ce que le bobinage régulateur peut être mis ou hors circuit à un moment voulu quelconque.