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PERFECTIONNEMENTS DANS LES INSTALLATIONS DE MOTEUR ELECTRIQUE.
L'invention a trait à une installation de moteur électrique pour des machines mues électriquement du genre qui est appelé à fonctionner à volonté à grande vitesse ou à une vitesse relativement lente et qui présen- te l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
1) la machine est susceptible d'être calée sous l'effet de la charge ;
2) la machine est exposée à une force extérieure telle que la pesanteur, le vent ou les marées et en conséquence peut s'emballer ou s'in- verser quand la force d'entraînement ou de freinage cesse;
3) elle possède une importante inertie.
Une machine possédant les deux premières caractéristiques sera un cabestan d'ancre de navire qui peut avoir à fonctionner avec la possibi- lité de se bloquer tandis qu'il arrache l'ancre à son berceau pendant que le navire est dans des eaux calmes, qui est également exposé à des forces exté- rieures lorsque l'ancre est arrachée et que le navire est exposé aux vagues, au vent ou à la marée et enfin qui est soumis à l'action de la pesanteur pen- dant que l'ancre est levée. Un exemple d'une machine possédant la troisième caractéristique est le séparateur centrifuge qui doit fonctionner normalement à grande vitesse puis à d'autres moments conserver une vitesse de travail len- te avec une vitesse stable quelles que soient les variations importantes de la charge, par exemple en période de brassage.
On a souvent pensé qu'il était essentiel de fournir aux machines de ce type, et spécialement aux machines de levage, du courant continu de fa- çon à pouvoir employer un moteur à courant continu en raison de la facilité qu'il y a, avec ce genre de moteur, par comparaison avec le moteur à courant alternatif, de le faire travailler avec un champ de variations de vitessesé- tendu. Pour les cas plus difficiles où il faut obtenir une vitesse lente et une stabilité de vitesse, quelles que soient les variations de charge; on emploie fréquemment le Ward-Leonard ou un système équivalent à tension varia- ble.
Si l'on emploie un moteur à induction à vitesses multiples, à cage d'écu-
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reuil du type à changement de pôle pour des charges qui possèdent une gran- de inertie, et en particulier pour des machines de levage ou de traction,, les changements de vitessessont brutaux et, comme pour ces machines, le champ des vitesses est en gênerai étendu, les chocs dûs au changement de vitesse ne peu- vent pas être effectivement assortis par l'emploi d'un accouplement turbo-hy- draulique entre le moteur et le mécanisme de réduction de vitesse :
eneffet d'un côté un accouplement établi pour avoir un bon rendement à la vitesse mi- nimum possédera une possibilité de couple de transmission beaucoup trop élevée à la vitesse maximum et, d'autre part, un accouplement établi pour avoir un bon rendement à la vitesse maximum aura une possibilité de couple insuffisante à la vitesse minimum, s.e bloquera sous l'effet de la charge ou sera exposé à un glissement excessif.
Si l'on emploie des engrenages de changement de vitesse dans une machine du type auquel il a été fait allusion, placée entre le moteur et la charge, on a le désavantage que le couple de calage ou bloquage est facheuse- ment augmenté pendant la marche avec les engrenages de petite vitesse. Cet inconvénient n'est pas diminué de façon sensible si l'on introduit un accou- plement turbo-hydraulique entre le moteur et le mécanisme de changement de vi- tesse.
L'un des objets de la présente invention est de fournir une ins- tallation de moteur électrique perfectionnée pouvant fonctionner sur le cou- rant alternatif et dans laquelle la différence entre le couple de pleine char- ge et le couple de calage n'est pas grandement influencée par le changement des rapports de vitesse, comme c'est le cas pour les différents systèmes qui vien- nent d'être indiqués.
En d'autres termes, l'un des objets de l'invention est de fournir un système de commande dans lequel on peut obtenir un rapport de vites- se élevé pour conduire un chargement en marche lente tout en conservant l'avan- tage d'avoir un rapport de couples de calage qui ne varie pas largement comme entre les conditions de grande et de petite vitesse, ce qui est particulièrement important dans les machines auxquelles on demande de travailler à certains mo- ments à une vitesse lente.et presque rampante et pour lesquelles en conséquen- ce les systèmes d'engrenages habituels pourraient produire des efforts de cala- ge dangereux.
Un autre objet est de fournir des conditions de travail .favorables pour le moteur en ce qui concerne les possibilités d'échauffement et de refroi- dissement naturel quand la marche au ralenti extrême est réalisée sous l'action d'un couple élevé et même quand le chargement est immobilisé.
D'autres objets sont de réaliser une caractéristique stable de vi- tesse-couple à la fois aux grande et petite vitesses à la fois lorsque le moteur travaille ou tourne à vide.
Un autre objet est de permettre de restituer une partie substantiel- le de l'énergie représentée par le freinage au réseau du courant alternatif en sorte que la consommation totale d'énergie aussi bien que le travail et l'usure des freins mécaniques sont réduits.
Dans le brevet anglais n 399. 223 il a été proposé d'utiliser une installation de moteur électrique comportant deux moteurs électriques semblables à vitesse constante entraînant par des arbres co-axiaux des pignons de différen- te taille d'un mécanisme différentiel qui transmet l'impulsion à un élément en- traîné, cette disposition ayant pour conséquence que : 1 ) lorsque les moteurs tournent en sens inversent,l'élément entraîné doit tourner à vitesse lente; 2 ) lorsque l'un des moteurs est désamorcé et freiné tandis que l'autre continue à tourner, l'élément entraîné tourne avec la vitesse intermédiaire et que 3 ) lors- que les deux moteurs tournent dans le même sens, l'élément entraîné tourne à gran- de vitesse.
Par la suite, dans le brevet anglais n 427 868 il a été proposé de mo- difier la disposition du brevet n 399.223 en employant deux moteurs à cage d'écu-
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reuil dont l'un des deux a une seule vitesse constante et l'autre comporte des enroulements disposés de façon à donner à volonté deux vitesses cons- tantes de façon à pouvoir obtenir la possibilité de choisir entre cinq dif férentes vitesses de l'élément entraîné, en maintenant le moteur à vitesse constante en marche et en agissant sur le moteur à deux vitesses de la fa- çon qui est indiquée dans le tableau suivant :
EMI3.1
<tb> Vitesse <SEP> du <SEP> moteur. <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> l'élément <SEP> entraîné.
<tb>
<tb>
Grande <SEP> vitesse <SEP> en <SEP> arrière <SEP> 1 <SEP> (plus <SEP> petite <SEP> vitesse)
<tb> Petite <SEP> vitesse <SEP> en <SEP> arrière <SEP> 2
<tb> Désamorcé <SEP> et <SEP> freiné <SEP> 3
<tb> Petite <SEP> vitesse <SEP> en <SEP> avant <SEP> 4
<tb> Grande <SEP> vitesse <SEP> en-avant <SEP> 5 <SEP> (plus <SEP> grande <SEP> vitesse)
<tb>
Ces propositions n'ont pas été adoptées à l'échelle commerciale.
Les mécanismes qui ont été décrits dans ces brevets n'ont pas fonctionné de façon satisfaisante attendu que les moteurs ne pouvaient pas débiter convena- blement lorsqu'ils étaient montés en parallèle. Les caractéristiques du couple/ glissement, dans leur pointe, sont telles, pour les moteurs à cage d'écureuil du type normal, que,, lorsque l'on passe de la vitesse intermédiaire dans la- quelle un seul moteur est en marche à une vitesse plus élevée pour laquelle les deux moteurs tournent, il arrive en pratique que l'un des moteurs travail- le sur le mauvais côté de la pointe de sa courbe caractéristique, en sorte qu'il tourne avec un glissement anormalement élevé et un courant dans le sta- tor excessif,
tandis que l'autre moteur tourne dans le voisinage de sa vites- se maximum avec un chargement normal en ampèreso La situation est meilleure avec la plupart des moteurs à cage d'écureuil du type à couple élevé qui pos- sèdent aussi une caractéristique assez pointue de leur courbe couple/vitesse.
Conformément à la présente invention, une installation de moteur électrique comprend un différentiel mécanique ayant deux éléments d'entrée qui seront désignés ci-après par élément d'entrée A et élément d'entrée B, et un élément de sortie, un dispositif pour assembler l'élément de sortie à la charge, un moteur à courant alternatif (désigné ci-après comme le moteur A) du type à vitesse synchrone (c'est-à-dire un moteur à induction ou un moteur synchrone) une liaison d'entraînement entre le moteur A et l'élément d'entrée A, un moteur à induction.pour le courant alternatif (dénommé ci-après moteur B), une liaison d'entraînement entre le moteur B et l'élément d'admission B,
le moteur B au moins étant capable d'avoir au moins deux vitesses de marche nbrmale (c'est-à- dire des vitesses synchrones égales dans deux sens de rotation ou deux diffé- . rentes vitesses synchrones dans le même sens de rotation), enfin un accouple- ment turbo-hydraulique interposé dans l'une de ces liaisons d'entraînement. Il est préférable de disposer cet entraînement turbo-hydraulique entre le moteur A et l'élément d'entrée A Dans une variante un second accouplement turbo-hy- draulique peut être interposé dans l'autre des liaisons d'entraînement. L'ins- tallation comporte un système de commande commun pour les moteurs permettant de choisir différentes combinaisons de conditions de travail des éléments d'en- trée.
Avec cette disposition on peut choisir les caractéristiques de l'accouplement hydraulique de la façon connue, c'est-à-dire en' choisissant une quantité appropriée du liquide de travail de telle sorte que, lorsque la con- dition de travail passe soit d'une vitesse lente avec les moteurs A et B tour- nant en sens inverse ou de la vitesse intermédiaire avec le moteur A tournant seul, à une vitesse élevée pour laquelle les deux moteurs tournent dans le mê- me sens,un glissement suffisant sera imposé à l'accouplement hydraulique pour permettre aux deux moteurs de tourner sur la partie montante de leur courbe caractéristique donnant le rapport de l'augmentation de couple à la diminution de vitesse (c'est-à-dire l'augmentation du glissement du moteur).
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L'un ou les deux moteurs peuvent être d'un modèle capable de produire un couple de démarrage élevé et peuvent être démunis de commande manuelle de la résistance du rotor. Un couple de démarrage élevé satisfai- sant peut; par exemple, être un couple qui soit égal à une fois et demie ou deux fois le couple de pleine charge normale. Un modèle de moteur ayant ce couple de démarrage élevé est le moteur à cage d'écureuil, à couple éle- vé, du type courant c'est-à-dire possédant un rotor à double enroulement.
Un autre modèle de moteur ayant un couple de démarrage élevé satisfaisant est le moteur à bagues dans lequel la résistance du rotor est commandée au- tomatiquement à l'aide d'un relais qui est disposé pour arrêter cette ré- sistance du rotor automatiquement lorsque le moteur accélère.
Lorsque le moteur B est relié à l'élément d'entrée B directement ou par l'intermédiaire d'un accouplement turbo-hydraulique du type à remplissa- ge constant, et lorsque l'installation doit entraîner une charge ayant une grande inertie, il est nécessaire de donner au moteur B des dimensions telles, par rapport à celles du moteur A, qu'il soit capable d'accélérer malgré le
EMI4.1
couple maximum qui peut lui être' *appliqué,eh raison" de Traction 'sur'lê'différen- tiel du couple produit par le moteur A et cela pour une raison qui sera ex- pliquée plus tard.
Dans la plupart des applications de ce dispositif perfectionné, il est à souhaiter où il est nécessaire de prévoir un dispositif de commande de frein que l'on puisse manoeuvrer à la main sur l'élément d'entrée B. Dans des installations conformes à l'invention, lorsque l'élément de sortie est susceptible de s'emballer, par exemple sous l'influence de la pesanteur et quand la charge n'est pas pourvue d'un frein indépendant, comme c'est le cas pour une machine de levage ou d'enroulement, on peut prévoir un système de freinage supplémentaire qui sera également eommandé par la commande commune :
il est préférable que ce freinage s'applique à la chargea Cette commande peut permettre de réaliser une situation dans laquelle le frein sur l'élément d'en- trée B n'agit pas, le frein sur la charge est serré et l'un des deux moteurs est amorcé tandis que l'autre tourne à vidé en sorte que les moteurs peuvent être ainsi refroidis.
Dans les installations du type habituel qui emploient un moteur à induction avec un dispositif de commande de vitesse il n'est pas avantageux et même parfois il est dangereux sur une machine à enroulement (levage, treuil ou grue) de déplacer le levier de contrôle de vitesse vers l'une de ces po- sitions de vitesses inférieures dans le but de réduire la vitesse avec un chargement négatif (c'est-à-dire un chargement qui s'emballe en raison de la pesanteur) attendu que le résultat obtenu est le contraire du résultat cherché et que la vitesse est augmentée.
Ce désavantage ne se présente pas dans le dispositif conforme à la présente in- vention et le déplacement du levier de commande vers une position de vitesse plus petite amène la réduction de la vitesse de déplacement du chargement, que ce chargement se déplace dans le sens positif ou dans le sens négatif.
Des réalisations de l'invention sont décrites à titre d'exemple avec références aux dessins schématiques dans lesquels : la figure 1 montre, en coupe partielle, un séparateur à force centrifuge dont le mécanisme d'entraînement est conforme à la présente inven- tion; la figure 2 est une coupe détaillée le long 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe détaillée d'une autre partie du même mécanisme; la figure 4 est un schéma de circuit pour l'appareil de commande du mécanisme représenté dans les figures 1 à 3 ; la figure 5 est un schéma d'un mécanisme d'entraînement conforme à l'invention convenant particulièrement à un treuil ou à une grue;
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la figure 6 est un diagramme schématique d'un dispositif de com- mande pour le mécanisme de la figure 5;
La figure 7 est un diagramme d'une autre forme de mécanisme pour treuil conforme à la présente inventiono
Le mécanisme d'entraînement que représente la figure 1 est porté sur un socle constitué par des colonnes 20 et des poutres 21 Une corbeille 22 de séparateur centrifuge est suspendue à un châssis 23 par l'intermédiaire d' un arbre 24, d'un joint universel 25 et d'un arbre 26, de la façon habituelleo - Un mécanisme différentiel, dont l'ensemble est représenté par 27, et dans lequel l'arbre 24 constitue l'élément-de sortie, possède deux éléments d'entrée coaxiaux,
les arbres SA et SB équipés respectivement de deux pignons d'angle 28 et 29 en prise avec des pignons planétaires 30 dans une cage plané- taire #1 La cage planétaire peut tourner sur des paliers fixes 32 et 33 et peut être entraînée par l'arbre 24 par l'intermédiaire de pignons d'angle 34 et 35.
Le pignon 34 constitue l'élément de sortie du mécanisme différentiel, il est fixé à demeure sur l'arbre 24 et présente un moyeu 36 qui avec le châssis 23 forme un palier de butée pour supporter le poids de la corbeille 22. Le mécanisme différentiel, dans cet exemple, est symétrique, en sorte que, si la cage planétaire 31 est maintenue immobile, les arbres d'entrée SA et SB doi- vent tourner avec des vitesses égales dans des directions contraires., Deux moteurs à cage d'écureuil MA et MD sont joints respectivemènt aux deux arbres d'entrée., Le moteur A est joint, par l'intermédiaire d'un accouplement turbo- hydraulique CA, à son arbre d'entrée SA.
Cet accouplement turbo-hydraulique est du type avec tube à aubes et est muni d'un refroidisseur d'huile 370 L'accouplement possède une roue mobile d'entraînement 38 fixée à l'arbre du moteur MA et une couronne mobile 39 fixée à l'arbre SA qui repose sur un pa- lier 40 du châssis 23 Un manchon 41 porte sur une console 42 et enserre l'ar- bre SA de façon étanche. Une coquille creusée 43 est fixée à la roue d'entraî- nement 38 et entoure tout l'arrière de la couronne mobile.
Une autre coquille 44, également fixée à la roue d'entraînement, constitue, avec la coquille 43, une chambre à aubes 45Des orifices de communication étranglés 46 conduisent de la périphérie du circuit de travail contenue dans la roue d'entraînement 38 et la coquille 43 jusqu'à la chambre aubes 45 Le manchon 41 passe à travers une ouverture centrale de la coquille 43 et, par un joint étanche, à travers une ouverture centrale de la coquille 44 et porte un tube à clapet 47 qui communique avec un tuyau d'évacuation 48 conduisant au dispositif de re- froidissement 37 Un tuyau de retour 49, partant du dispositif de refroidisse- ment communique avec une ouverture 50 dans le manchon qui ouvre dans la cham- bre de travail de l'accouplement.
Quand la roue mobile d'entraînement tourne, les-aubes assurent une circulation continue de liquide à travers le refroidis- seur, puis dans l'accouplement, la quantité de liquide contenu dans cet accou- plement étant sensiblement constanteo
L'arbre SB est équipé d'un frein à friction puissant commandé élec- tromagnétiquement et disposé de façon à ce que normalement il soit en prise et se desserre lorsqu'il est amorcé électriquement. Ce frein porte un tambour 54 claveté sur l'arbre SB et coopérant avec une paire de patins de frein 55 qui sont portés par les leviers 56 et 56', montés à pivotement sur le chassis 23 et poussés l'un vers l'autre par un ressort de tension 57.
Un démarreur électro- magnétique 58 établi de façon à-ce qu'il se contracte lorsqu'il est amorcé est monté entre le châssis 23 et un bras d'un levier coudé 59 monté à pivot sur le levier 56 L'autre bras du levier coudé 59 est relié par une entretoise à pi- vot 60 au levier 560
Le moteur MB qui est réversible, est accouplé à l'arbre d'entrée SB par un accouplement turbo-hydraulique identique à l'accouplement CA, sauf en ce, étant donné qu'il doit tourner dans deux directions, son tube à clapet
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47' (fig.3) possède deux embouchures 51 et 52 commandées par une soupape automatique à deux voies 53 qui empêche le liquide entraîné par l'un des clapets de s'échapper librement, par l'autre ouverture.
Le moteur MB est susceptible de développer dans sa période d'accélération, un couple plus grand que-le couple maximum que peut déve- lopper le moteur MA, l'excédent,de couple étant au moins égal au couple de friction dans le mécanisme différentiel. Le moteur A tourne à mille tours par minute (vitesse synchrone) et n'est pas réversibleo Le moteur B tourne à 750 tours par minute, (vitesse synchrone) et, ainsi qu'il a déjà été dit, est réversible.
Une commande à tambour commune aux moteurs et au frein est re- présentée par le circuit schématique conventionnel de la figure 4: cette fi- gure montre que le tambour peut être manoeuvré de façon à réaliser les con- ditions de travail indiquées dans le tableau 1 pour une marche sans charge avec des vitesses synchrones :
TABLEAU 1.
EMI6.1
<tb>
Condition <SEP> de <SEP> marche <SEP> Vt <SEP> mA <SEP> Vt <SEP> Mb. <SEP> Vt.roue <SEP> 34
<tb>
<tb> (0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
<tb> arrêt <SEP> (C <SEP> +750 <SEP> à <SEP> vide <SEP> - <SEP> 750 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> lère <SEP> vitesse <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> - <SEP> 750 <SEP> + <SEP> 125
<tb>
<tb> 2ème <SEP> vitesse <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 500
<tb>
<tb> 3ème <SEP> vitesse <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> + <SEP> 750 <SEP> + <SEP> 875
<tb>
Pendant le démarrage de la charge ou pendant la période "d'agita- tion", à la première vitesse, le secteur a peu à fournir puisque le moteur MB récupère.
Pendant la période de ralentissement de la charge, une quantité appré- ciable d'énergie sera restituée à la ligne lorsque l'on descendra à la seconde vitesse,, Lorsque l'on fait le passage de la seconde vitesse à la première vi- tesse, la puissance développée par le moteur A-est presque suffisante pour four- nir la puissance absorbée par le moteur B et, par suite, la puissance fournie par la ligne est faible. Les secousses de la charge qui résultent de l'applica- tion du frein ou de la mise en prise du moteur MB sont amorties par l'accouple- ment turbo-hydraulique CA.
Avec cette conduite, les accouplements turbos-hydrau- liques CA et CB travaillent à des vitesses normales attendu que les caractéris- tiques couple/vitesse sont choisies pour donner un bon amortissement même avec un faible glissement, pour une charge normale.
La position d'arrêt C du tableau 1 est celle dans laquelle le mo- teur MB seul est amorcé et le frein est desserré de sorte que lemoteur MA tour- ne à vide à la même vitesse que le moteur MB, mais en sens inverse, l'arbre de sortie restant immobile. De la sorte les deux moteurs peuvent être refroidis à un moment quelconque pendant le fonctionnement de la machine centrifuge.
La raison pour laquelle le moteur MB doit être susceptible d'accé- lérer sous l'effet d'un couple supérieur au couple maximum que peut fournir le moteur MA lorsque l'accouplement turbo-hydraulique CB est du type à capacité constante, est qu'il est indispensable d'être assuré que, lorsque le moteur MB est accéléré de façon à faire passer la charge de la deuxième à la troisiè- me vitesse,
le couple produit à l'arbre d'admission SB sera supérieur au cou- ple maximum qui peut être produit sur cet arbre d'admission par la réaction à travers le différentiel du couple dû au moteur MA et à l'accouplement CA en rai- son du glissement accru qui est imposé au moteur MA et à l'accouplement CA par l'accélération de l'arbre d'entrée SB résultant de la mise en marche du moteur MB
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L'exemple qui a été montré dans la figure 1 peut être modifié en remplaçant les accouplements à aubes CA et CB par des accouplements tur- bo-hydrauliques du type à réglage automatique tels que ceux qui sont décrits dans le brevet n 908.718. Dans une autre variante on peut simplifier la présentation en supprimant l'accouplement CB et en reliant directement le mo- teur MB à l'arbre d'entrée SB,
dans ce cas également, il est bien évident qu'il est essentiel que le couple du moteur MB dans son champ d'accélération soit supérieur au couple maximum que peut donner le moteur MA
Dans une autre modification de l'exemple de la figure 1, l'ac- couplement hydraulique CA, par exemple, peut être du type à commande d'aubes sans couronne,décrit dans le brevet n 836,
356 avec référence aux figures 1 et 2 de ce brevet et qui est muni d'un moyen de commande que l'on peut manoeu- vrer pendant le fonctionnement de l'accouplement pour modifier la quantité de liquide dans la chambre de travail et par suite les caractéristiques du glis- semento
Ceci permet de faire varier la vitesse d'agitation du séparateur centrifuge à la demande en opérant sur le glissement dans l'accouplement. A cause de la commande par différentiel il suffit d'un faible accroissement du glissement de l'accouplement pour faire baisser la vitesse de la corbeille cen- trifuge à la valeur demandée, par exemple à 5% de sa vitesse maximum. Dans ce cas, l'accouplement CB peut être remplacé par un accouplement turbo-hydraulique du modèle à traction.
L'installation de moteurs électriques que représente la figure 5 et qui convient à un treuil ou à une grue, comporte deux moteurs à induction MA et MB reliés respectivement aux arbres d'entrée SA et SB par des accouple- ments hydrauliques CA' et CB' du type à traction.
L'arbre SB est équipé avec un frein qui est monté comme cela est décrit dans la figure 2 et est muni d'un démarreur 58 La cage du différentiel 27 est reliée par un engrenage conique 1 à 1 à un arbre de sortie 61 lequel est relié par les engrenages de réduction 62 et 63 à un arbre à tambour 64 auquel est fixé un tambour pour l'enroulement d'un câble 65 et un tambour de frein 66 Ce frein à tambour coopère avec des freins tels que ceux qui ont été décrits dans la figure 2 et qu'il est possible de desserrer au moyen d'un démarreur électromagnétique 67.
La figure 6 est un diagramme schématique d'un circuit pour une commande à tambour de mécanisme de la figure 5, est disposé de façon à fournir, pour des vitesses synchrones, et sans chargement les conditions de travail qui sont indiquées dans le tableau 20
TABLEAU 11 @
EMI7.1
<tb> Positiono <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> MA <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> MB <SEP> Vitesse <SEP> de <SEP> l'arbre
<tb> R61
<tb>
<tb>
<tb> Levage <SEP> 3 <SEP> rapide <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> + <SEP> 750 <SEP> + <SEP> 875
<tb>
<tb> 2 <SEP> moyen <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 500
<tb>
<tb> 1 <SEP> lent <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> -750 <SEP> + <SEP> 125 <SEP>
<tb> Refroidissement <SEP> C <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> - <SEP> 1000 <SEP> 0
<tb>
<tb> Arrêt <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb> Descente <SEP> 1 <SEP> lente <SEP> - <SEP> 1000 <SEP> + <SEP> 750
<SEP> - <SEP> 125
<tb>
<tb> 2 <SEP> moyenne <SEP> - <SEP> 1000 <SEP> 0 <SEP> - <SEP> 500 <SEP>
<tb>
<tb> 3 <SEP> rapide <SEP> - <SEP> 1000 <SEP> -750 <SEP> - <SEP> 875
<tb>
Les vitesses de service en charge seront un peu plus basses au le- vage et un peu plus élevées à la descente en raison du glissement du moteur et du glissement de l'accouplement en charge.
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Si l'on n'a pas à faire usage de la position de refroidissement C le frein 66, 67 peut être remplacé par un frein commandé de la même manière sur l'arbre de sortie SA.
Dans une autre variante qui peut être employée par exemple pour un treuil,le moteur A tourne à mille tours par minute et le moteur B est du type à deux vitesses pouvant tourner à mille tours et quinze cents tours par minute. Le dispositif de commande peut être établi de façon à fournir, en sup- plément à la position d'arrêt, les vitesses de travail qui sont indiquées dans le tableau III ci-après.
TABLEAU 111
EMI8.1
<tb> Position. <SEP> Moteur <SEP> Ao <SEP> Moteur <SEP> Bo <SEP> Arbre <SEP> de <SEP> sortie <SEP> hors <SEP> chagre
<tb>
<tb>
<tb> Descente <SEP> lente
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> par <SEP> glissement <SEP> - <SEP> 1000 <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb> sous <SEP> l'action
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> la <SEP> pesanteur
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Levage <SEP> (1 <SEP> vito <SEP> - <SEP> 1000 <SEP> + <SEP> 1500 <SEP> + <SEP> 250
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ou <SEP> (2 <SEP> vit <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 1500 <SEP> +750
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> descente <SEP> (3 <SEP> vito <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> + <SEP> 1500 <SEP> +1250
<tb>
Dans la descente lente par glissement avec la charge maximum si l'on'admet 3% pour le glissement du moteur et 3% pour le glissement de l'accou- plement, la vitesse réelle de l'arbre de sortie sera.
environ 1/20ème de la gran- de vitesse et aura une grande stabilité,
La disposition qui vient d'être décrite peut être modifiée en adop- tant pour le moteur B un moteur à deux vitesses, de 500 et 750 tours à la minute, avec le dispositif de commande réglé pour donner les vitesses indiquées dans le tableaù IV.
TABLEAU IV.
EMI8.2
<tb>
Position. <SEP> Moteur <SEP> . <SEP> Moteur <SEP> B <SEP> Arbre <SEP> de <SEP> sortie <SEP> sans <SEP> charge.
<tb>
<tb> lère <SEP> vite <SEP> + <SEP> 1.000 <SEP> -750 <SEP> + <SEP> 125 <SEP>
<tb>
<tb> zème <SEP> vit <SEP> + <SEP> 10000 <SEP> - <SEP> 500 <SEP> +250
<tb>
<tb>
<tb> 3ème <SEP> vito <SEP> + <SEP> 10000 <SEP> 0 <SEP> + <SEP> 500 <SEP>
<tb>
<tb> 4ème <SEP> vit <SEP> + <SEP> 10000 <SEP> + <SEP> 500 <SEP> + <SEP> 750 <SEP>
<tb>
<tb> 5ème <SEP> vito <SEP> + <SEP> 1.000 <SEP> + <SEP> 750 <SEP> + <SEP> 875 <SEP>
<tb>
Dans les différents exemples qui ont été décrits,
le différentiel mécanique est symétrique et les deux moteurs sont capables de tourner à des vi- tesses différentes respectivemento Il peut néanmoins être avantageux d'employer deux moteurs semblables et deux accouplements turbo-hydrauliques semblables avec un différentiel mécanique asymétrique.
Par exemple l'installation de la figure 7 qui convient à un treuil possède deux moteurs réversibles MA et MB ayànt'cha- cun une vitesse synchrone de 1,000 tours par minute et entraînant respectivement par l'intermédiaire des accouplements turbo-hydrauliques CA' et CB, et des en- grenages de réduction à vis sans fin GA et GB les arbres d'entrée co-axiaux SA et SB d'un différentiel mécanique symétrique.
Les engrenages de réduction sont semblables sauf que le rapport de GA est par exemple de 4 à 1 et celui de GB 5 à 1 L'arbre d'entrée de l'engrenage GB est équipé avec un frein pouvant être desseré électromagnétiquement, 54, 580 L'arbre de sortie 68 du différentiel est relié directement au tambour d'enroulement de la corde du treuil 65 et au'frein à tambour 660 Un frein pouvant être desseré électromagnétiquement 69, 70 peut être installé sur l'arbre d'entrée de l'engrenage GA à la place de ou en sup- plément du frein à tambour 66, 67 Le dispositif de commande peut être organi-
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se de façon à donner pour une charge nulle les vitesses qui sont indiquées dans le tableau V TABLEAU V
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<tb> Position.
<SEP> MA <SEP> SA <SEP> MB <SEP> SB <SEP> Arbre <SEP> 68
<tb>
<tb> levage <SEP> (lère <SEP> vito+1000 <SEP> + <SEP> 250 <SEP> - <SEP> 1000 <SEP> - <SEP> 200 <SEP> + <SEP> 25 <SEP>
<tb>
<tb> ôu <SEP> (2ème <SEP> vit.+1000 <SEP> + <SEP> 250 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> +125
<tb>
<tb> descente <SEP> (3ème <SEP> vito+1000 <SEP> + <SEP> 250 <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> + <SEP> 200 <SEP> +225
<tb>
Un autre exemple d'une commande par engrenage mécanique asymé- trique, appliquée à un séparateur centrifuge fait usage de deux moteurs à ca- ge d'écureuil A et B de force respective de 10 CV et de 7 1/2 CV en régime continu ayant une vitesse synchrone de 1.000 tours par minuteo Le moteur A entraîne un arbre d'entrée d'un mécanisme différentiel par l'intermédiaire d'un accouplement turbo-hydraulique du type à traction de 12,75 incho (307 mm)
et un engrenage de réduction ayant un rapport de 3'1/2 à 1 Le moteur B est réversible et entraîne par l'intermédiaire d'un accouplement semblable et d'un engrenage de réduction du rapport de 4,67 à 1 l'autre arbre d'entrée du méca- nisme différentiel. Ce différentiel est du modèle à engrenage conique symétri- que, la cage planétaire étant reliée à l'arbre-de sortie par un engrenage de multiplication de vitesse conique ayant un rapport 1 à 4,1250 Un frein :
qui - agit sur l'arbre d'entrée entrains par le moteur B est du type à colonne, serré par un ressort et desserré électromagnétiquement, avec un tambour de 15 incho (380 mm)o Cette disposition permet d'obtenir'une vitesse maximum de 950 tours par minute pour l'arbre de sortie, à pleine charge, avec les moteurs A et B tournant dans la même direction. Quand le moteur A tourne en avant et que le moteur B est inversé on obtient une vitesse d'agitation d'environ 70 tours à la minute.
Il est par suite évident que l'on peut obtenir un très grand choix de
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vitesses 'sans a-vbïÈ.:besoi-n de renverser la-'1Darèhe ils- T'un ds moteurs pour un changements entre el:teses:ue3.ineso
Dans les exemples précédents, bien que la petite vitesse réalisée comme vitesse initiale n'est qu'une petite fraction de la vitesse maximum, le ou les accouplements turbo-hydrauliques tournent toujours à une vitesse nor- male et par suite avec un faible glissement, et des valeurs normales de couple pour l'arrêt ou les amortissements de secousse, caractéristiques particulière- ment utiles dans la conduite d'une charge descendante. Le frein qui est monte sur le tambour du treuil peut être également employé pour obtenir une ocmman- de du mouvement "pouce par pouce" quoique ce ne soit pas essentiel.
On voit donc que la présente invention donne satisfaction pour toutes les conditions requises pratiquement pour la commande de la vitesse que la charge soit moyenne, très lourde ou légère et permet au mécanisme d'entrai- nement de rester bloqué sur la vitesse la plus basse indéfiniment lorsqu'il est en charge, sans aucun risque de dommage, attendu que, même dans la position de blocage, les moteurs et les accouplements travaillent dans des conditions de glissement faibles et satisfaisants.
On peut calculer largement le ou les freins de façon quilssoient sans résistance pendant la marche, mais puissants en fonctionnement et qu'ils présentent ainsi une brève période de glissement. On réduit ainsi l'usure et lorsque l'on serre le frein qui travaille avec le moteur B, un glissement est imposé à l'accouplement turbo-hydraulique associé au moteur A qui est chargé positivement lorsque la machine entraînée accélère sa vitesse et est forcé de récupérer au contraire, lorsque le mouvement de la machine entrainée est ralen- ti
Le dispositif de commande'peut être disposé de façon à agir dans un ordre tel que, lorsque l'on accélère la marche de la charge, un moteur est mis en marche et le frein qui lui est-associé est desserré un instant plus tard de façon à laisser au moteur un peu de temps pour accélérer,
et cela en
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particulier lorsque ce moteur est associé à un accouplement turbo-hydrauliqueo Inversement lorsque l'on doit ralentir la marche de la charge, le frein est appliqué puis le moteur est branché un instant plus tard pour permettre l'action du frein de devenir effective avant que le couple du moteur ait cesséo
Lorsque l'on met en route, à la première vitesse, on peut prévoir un petit délai dans la commande de façon que l'un des moteurs soit mis en rou- te une seconde avant l'autre moteur pour éviter de superposer les pointes de courant:de démarrage des deux moteurs.
On voit donc clairement que la présente invention apporte une so lution pratique pour le problème qui consiste à assurer une récupération impor- tante de courant alternatif pendant le freinage pour des charges descendantes ou des charges possédant une grande inertie de ralentissemento L'invention per- met également d'obtenir une gamme étendue de vitessesà des intervalles conve- nables avec l'emploi d'éléments robustes et efficaces et sans courir le risque de créer des couples excessifs pendant les changements de vitesse ou d'avoir une vitesse instable, que la charge soit une charge positive ou une charge né- gativeo
REVENDICATIONS.
1 Installation de moteur électrique comprenant un différentiel à engrenages ayant deux éléments d'entrée (A-B) et un élément de sortie, un dispositif d'ac- couplement entre l'élément de sortie et la charge, un moteur à courant alterna- tif (A) du type à vitesse synchrone, une liaison d'entraînement entre ce moteur (A), et un élément d'entrée (A), un moteur à induction (B) pour courant alterna- tif, une liaison d'entrainement entre ce moteur (B) et le second élément d'entrée (B), ce second moteur (B),..au moins, possédant deux états de marche normale, en- fin un accouplement hydro-électrique intercalé dans l'une des liaisons d'entraine- ment.