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"SYSTEMES DE COMPENSATION DES EFFORTS D'INERTIE" La présente invention est relative à des systèmes de compensation des efforts d'inertie qui apparaissent au cours de la commande réglable de machines dont la vitesse varie dans de grandes proportions comme, par exemple, les laminoirs à froid de tôles fines ou d'autres installations analogues.
Dans de tels cas, il est essentiel de maintenir sensi- blement constant l'effort de traction agissant par exemple sur la tôle laminée pendant une passe, et à cet effet, il est connu d'utiliser le schéma classique représenté sur la fig.l du dessin annexé.
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Sur ce schéma, on voit la bobine enrouleuse B1 entrainée suivant la méthode Ward-Leonard par le moteur MB1 qui est alimenté par la génératrice GB1. excitée en Ex1 par une ma- chine régulatrice ER1; cette dernière est destinée à assurer la constance de l'effort, qui, pendant la marche à vitesse constante, agit sur le matériel laminé P traversant le lami- noir F. La bobine dérouleuse B2 peut être freinée d'une façon analogue par un équipement symétrique comportant le moteur MB2 qui agit en génératrice et débite sur GB2 agissant en mo- teur .
Pendant les démarrages et les ralentissements de tels systèmes il est nécessaire de majorer ou de réduire l'effort agissant sur P pour tenir compte des inerties des masses tour- nantes et notamment de la bobine B1 et du moteur MB1. On a réalisé à cet effet des dispositifs reposant sur le fait que les démarrages et les ralentissements sont effectués à accélé- ration (positive ou négative) constante ; on majore alors l'effort d'une quantité fixée à l'avance et on prévoit en plus un réglage supplémentaire pour tenir compte de l'allongement probable de la bande P.
Ce réglage de l'allongement est laissé plus ou moins à l'appréciation de l'opérateur qui observe un appareil desti- né à mesurer ledit allongement. Une telle méthode est assez peu précise.
On a également réalisé des dispositifs basés sur l'in- duction d'une f.e.m. dans un enroulement placé sur les pales de la génératrice alimentant les moteurs de cylindres F, cette f.e.m. alimentant un enroulement supplémentaire sur les pales des moteurs de bobines ou sur les pales des machines régula- trices mais ces dispositifs tiennent compte de la vacation de flux généralement en avance sur la variation de vitesse liné- aire de la bande par suite de l'inertie des cylindres et des moteurs entraînant ces cylindres. En cas d'arrêt rapide, en
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particulier à l'aide d'un frein mécanique, un tel dispositif est loin de suivre la variation de vitesse de la bande.
La présente invention, système L.GALZIN et J.DELASTRE a pour objet des simplifications et des perfectionnements des systèmes de compensation des efforts d'inertie, en particulier en les rendant entièrement automatiques et corrects quelle que soit la valeur de l'accélération, ces perfectionnements permet- tant même d'agir pendant les arrêts rapides, assurant ainsi le freinage électrique.
Suivant une forme de réalisation le schéma classique de la fig.l est complété comme suit par des dispositifs permettant d'obtenir le résultat cherché. Les rouleaux intermédiaires R1 et R2 du laminoir F, entrainés par la matière laminée P à une vitesse angulaire proportionnelle à celle de P, sont accouplés suivant les traits mixtes avec des dynamos tachymétriques dl et d2 à excitation constante.
La tension aux bornes de ces machines tachymétriques est dans ces conditions également proportionnelle à la vitesse liné- aire de P, chacune d'elles alimentent respectivement le primaire P1 ou P2, de préférence fortement résistant, d'une mutuelle in- ductance M1 ou M2.
En cas de variation de vitesse, les tensions qui apparais- sent aux bornes des secondaires S1 et S2 sont proportionnelles aux dérivés des vitesses des deux cotés du laminoir F, c'est-à-di- re aux accélérations; ces tensions sont convenablement appliquées aux enroulements supplémentaires Q1 et Q2 prévus sur les machines régulatrices ER1 et ER2 et agencés de façon à corriger convenable- ment les efforts qui sont produits sur les bobines B1 et B2. On voit ainsi que le système décrit tient compte de l'allongement de la bande P.
Ce système présente l'avantage de simplicité, de rapidité et d'automaticité, car il supprime tout appareillage d'inversion de circuits et toute intervention manuelle. Il est d'autre part
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précis, car les tensions aux bornes de S1 et S2 sont à tout moment directement proportionnelles à l'accélération, quels que soient la valeur et le sens de celle-ci.
Suivant une réalisation modifiée, représentée sur la fig. 2, on peut réduire les volumes et les poids des mutuelles inductances M1 et M2 et augmenter l'énergie fournie aux enrou- lements Q1 et Q2, en faisant appel aux machines amplificatrices intermédiaires m1 et m2 qui sont excitées respectivement par les secondaires S1 et S2.
Entrevoyant, d'autre part, les rhéostats de réglage D1 et D2 dans les circuits d'excitation des machines m1 et m2, ainsi que des rhéostats de réglage L1 et L2 dans leurs circuits de débit, on obtient deux possibilités de réglage ; les rhéostats D1 et D2 permettent de tenir compte des diamètres respectifs d'enroulement sur les bobines B1 et B2, tandis que les rhéostats L1 et L2 permettent de tenir compte de la largeur de la bande laminée P.
Il va de soi que les dispositions qui viennent d'être dé- crites peuvent être modifiées et adaptées de plusieurs autres façons et que l'invention peut s'appliquer à la commande de di- verses autres machines, telles que, par exemple, les bancs de tréfilerie, les raboteuses, etc...
De ce qui vient d'être exposé, on voit qu'il s'agit en principe de mesurer en des endroits judicieusement choisis, la dérivée de la vitesse linéaire de l'objet mobile commandé, de la transformer en des grandeurs électriques et de faire agir ces grandeurs électriques sur le couple des organes récepteurs et débiteurs dudit objet mobile. On conçoit que ce résultat peut être obtenu de diverses façons.
Au lieu des machines amplificatrices décrites plus haut, on peut faire appel à tous autres moyens d'amplification, par exemple à des dispositifs électroniques adaptés pour amplifier la dérivée de la vitesse qui anime l'objet mobile P.
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"SYSTEMS FOR COMPENSATION OF INERTIA EFFORTS" The present invention relates to systems for compensating inertia forces which appear during the adjustable control of machines the speed of which varies in large proportions such as, for example, rolling mills cold of thin sheets or other similar installations.
In such cases, it is essential to maintain substantially constant the tensile force acting, for example, on the rolled sheet during one pass, and for this purpose it is known to use the conventional scheme shown in FIG. of the attached drawing.
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In this diagram, we see the winding coil B1 driven according to the Ward-Leonard method by the motor MB1 which is supplied by the generator GB1. excited in Ex1 by a regulating machine ER1; the latter is intended to ensure the constancy of the force, which, during operation at constant speed, acts on the rolled material P passing through the laminate F. The unwinding reel B2 can be braked in a similar way by an equipment symmetrical comprising the motor MB2 which acts as a generator and delivers to GB2 acting as a motor.
During the starting and slowing down of such systems, it is necessary to increase or reduce the force acting on P to take account of the inertias of the rotating masses and in particular of the coil B1 and of the motor MB1. For this purpose, devices have been produced which are based on the fact that the starts and decelerations are carried out at constant (positive or negative) acceleration; the force is then increased by a quantity fixed in advance and an additional adjustment is also provided to take account of the probable elongation of the band P.
This adjustment of the elongation is left more or less to the discretion of the operator who observes an apparatus intended to measure said elongation. Such a method is rather imprecise.
Devices based on the induction of an emf have also been produced. in a winding placed on the blades of the generator supplying the engines of cylinders F, this f.e.m. supplying an additional winding on the blades of the reel motors or on the blades of the regulating machines but these devices take into account the flux vacation generally in advance of the variation in linear speed of the belt as a result of inertia cylinders and engines driving these cylinders. In the event of a rapid stop,
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particularly using a mechanical brake, such a device is far from following the variation in speed of the strip.
The present invention, the L.GALZIN and J.DELASTRE system, is aimed at simplifications and improvements in the systems for compensating inertial forces, in particular by making them fully automatic and correct whatever the value of the acceleration, these improvements even allowing action during quick stops, thus ensuring electric braking.
According to one embodiment, the conventional diagram of FIG. 1 is supplemented as follows by devices making it possible to obtain the desired result. The intermediate rollers R1 and R2 of the rolling mill F, driven by the rolled material P at an angular speed proportional to that of P, are coupled along chain lines with tachometric dynamos d1 and d2 at constant excitation.
The voltage at the terminals of these tachometric machines is under these conditions also proportional to the linear speed of P, each of them respectively supplying the primary P1 or P2, preferably highly resistant, with a mutual induction M1 or M2. .
In the event of a speed variation, the voltages which appear at the terminals of the secondaries S1 and S2 are proportional to the derivatives of the speeds on both sides of the rolling mill F, that is to say to the accelerations; these voltages are suitably applied to the additional windings Q1 and Q2 provided on the regulating machines ER1 and ER2 and arranged so as to suitably correct the forces which are produced on the coils B1 and B2. It can thus be seen that the system described takes account of the elongation of the P band.
This system has the advantage of simplicity, speed and automaticity, since it eliminates any circuit reversal equipment and any manual intervention. It is on the other hand
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precise, because the voltages at the terminals of S1 and S2 are at all times directly proportional to the acceleration, whatever the value and direction of the latter.
According to a modified embodiment, shown in FIG. 2, it is possible to reduce the volumes and the weights of the mutual inductors M1 and M2 and to increase the energy supplied to the windings Q1 and Q2, by using the intermediate amplifying machines m1 and m2 which are respectively excited by the secondaries S1 and S2 .
On the other hand, seeing the adjustment rheostats D1 and D2 in the excitation circuits of the machines m1 and m2, as well as the adjustment rheostats L1 and L2 in their flow circuits, two adjustment possibilities are obtained; the rheostats D1 and D2 make it possible to take account of the respective winding diameters on the coils B1 and B2, while the rheostats L1 and L2 make it possible to take account of the width of the rolled strip P.
It goes without saying that the arrangements which have just been described can be modified and adapted in several other ways and that the invention can be applied to the control of various other machines, such as, for example, wire drawing benches, planers, etc ...
From what has just been exposed, we see that in principle it is a question of measuring in carefully chosen places, the derivative of the linear speed of the controlled mobile object, of transforming it into electrical quantities and of making act these electrical quantities on the torque of the receiving and debtor members of said mobile object. It is understood that this result can be obtained in various ways.
Instead of the amplifying machines described above, it is possible to use all other amplification means, for example electronic devices adapted to amplify the derivative of the speed which drives the mobile object P.