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SYSTEME DE COMMANDE.DE MOTEUR ELECTRIQUE.
Dans de nombreuses applications de moteurs, il est spécialement apprécié de pouvoir utiliser la vitesse constante ou graduellement décroissan- te à mesure que la charge s'accroît, ce qui est caractéristique dans le cas des moteurs en dérivation. Les moteurs de ce genre présentent toutefois l'in- convénient que leurs propriétés de démarrage ne conviennent pas lorsqu'un couple élevé de démarrage est requis. Pour cette raison, il est désirable de trouver une méthode de contrôle de vitesse donnant une caractéristique de charge de vitesse correspondant essentiellement à celle d'un moteur en dériva- tion de même qu'à celle de moteurs d'autres genres, surtout de ceux qui ont des propriétés plus favorables au démarrage ou à charge élevée.
A cette exigence peut répondre un système conforme à la présente invention, qui esttrelatif au contrôle de la vitesse d'un moteur d'un autre type qu'un moteur-en dérivation, si bien que la vitesse peut, dans la plus' grande mesure, être maintenue constante à charge variable. la. caractéris- tique principale réside en ce que le moteur est un moteur commutateur dont le courant d'excitation est pratiquement proportionnel au courant d'induit, le moteur étant alimenté en série au moyen d'un transducteur qui est prévu de telle façon que le moteur ait principalement la caractéristique de déri- vation.
En ordre principal, l'invention a trait au contrôle de la vitesse du moteur dit en série, que l'on se propgse de le commander par courant ccn- tinu ou par courant alternatif monophasé ou triphasé, mais il est également possible d'utiliser des moteurs spéciaux ayant les caractéristiques des mo- teurs en série, tels que les moteurs à répulsion, au nombre desquels on compte certains types, par exemple les moteurs Thomson et Déri. L'expres- sion "moteur en série" désignera ci-après chacun des types mentionnés de mo- teurs.
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L'un des avantages de l'invention est la possibilité d'utiliser la propriété d'un moteur en série pour répondre à une augmentation du couple.
Le couple d'un moteur en dérivation est, comme il est connu, essentielle- ment proportionnel au cours d'induit, tandis que le couple d'un moteur en série est proportionnel au carré du courant d'induit. Pour cette rai- son, un accroissement du couple de charge entraîne un accroissement compara- tivement plus faible en énergie pour le dernier type de moteur mentionné.
Le moteur en série est donc très approprié dans les cas où un couple de dé- marrage élevé est requis.
La tension du moteur pour un moteur en série varie sensiblement suivant une courbe qui, pour une certaine vitesse, est une fonction linéaire croissante du courant du moteur. Toutefois, le fait que la vitesse d'un tel moteur varie selon le changement de la charge constitue souvent un inconvé- nient. Cet inconvénient peut être évité selon l'invention par connexion d'un transducteur en série au moteur en série, selon les propriétés du transducteur qui peuvent suivre ladite courbe. De cette manière, on peut donner au moteur en série une caractéristique de dérivation, sa propriété de capacité de développement d'un couple de démarrage élevé pouvant être uti- lisée en même temps.
Un régulateur simple, robuste et sûr peut être obtenu suivant 1' inventibn et il ne faut recourir à aucun élément devant être souvent rempla- cé, tel que les tubes thermioniques. L'avantage de l'utilisation d'un trans- ducteur réside dans le fait qu'il peut être contrôlé suivant certaines pres- criptions, c'est-à-dire suivant un certain quotient entre la .tension et le courant, une certaine vitesse, etc...
L'invention sera maintenant décrite avec féférence au dessin ci=annexé, dans lequel la figure 1 montre la relation entre le courant et la tension pour un moteur en série, à différentes vitesses. Les figures 2, 3, 4, 5 et 6 représentent schématiquement différentes formes de réalisation du dispositif objet de l'invention.
La figure 1 montre la relation rectiligne existant entre le courant et la tension d'un moteur en série, aux vitesses ni à n4. Un transducteur excité par du courant continu, d'une manière-appropriée, peut être utilisé pour donner ces courbes.
Dans la forme de réalisation visible à la figure 2, 1 désigne: un moteur en série, avec la bobine de champ 2. Le moteur, considéré, dans ce cas, comme un moteur à courant alternatif, est relié en série, avec le transducteur 3 et un pont'* de redresseur 4, à une source de courant alter- natif, en 5 et 6. Le transducteur 3, qui peut avantageusement être à auto- excitation interne, est pourvu d'une bobine d'excitation coopérante 7, ali- mentée par le redresseur 4. Le courant, dans cette bobine, doit être réglé et ceci peut, par exemple, se faire, comme il est montré au dessin, au moyen d'un résistance réglable 9. Le transducteur est, en outre,pourvu d'une bobi- ne de pré-excitation 8, connectée à une source de courant continu en 10 et 11.
Au moyen de la bobine de pré-excitation 8 et de la résistance 9, la consommation de tension du transducteur peut être adaptée de telle façon qu'une vitesse désirée puisse être réglée pour le moteur. Lorsque la charge du moteur change et, par conséquent, le courant du moteur, le transducteur est prévu pour que la modification du courant d'excitation dans la bobine 7, dépendant du courant du moteur, donne automatiquement une telle modifica- tion de la tension à travers le moteur qu'une courbe correspondant à celles qui sont représentées à la figure 1 puisse être suivie; par conséquent, une vitesse réglée au préalable peut être maintenue constante. Toutefois, avec ce système, il y a une limitation, en ce sens que la partie de la courbe caractéristique du transducteur donnant la courbe de vitesse rectiligne dé- sirée a une mesure relativement petite.
C'est pourquoi la méthode décrite pour contrôler le transducteur ne permet l'utilisation que d'une gamme de
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vitesse plutôt limitée.
Selon la forme de réalisation illustrée à la figure 3, il est toutefois, possible d'obtenir une gamme beaucoup plus étendue pour régler lavvitesse. Comme dans le cas représenté à la figure 2, le transducteur est alimenté par un courant d'excitation traversant la bobine 7, dérivé du courant du moteur,et, en outre, par un courant d'excitation fourni, par une source de courant séparée, à la bobine 8. Le transducteur est, par ailleurs, pourvu d'une autre bobine d'excitation 12, dont le nombre d'ampères-tours contre-balance le nombre d'ampères-tours de la bobine d'auto-excitation 7.
La bobine 12 est alimentée à partir d'un pont de redresseur 13, connecté à la tension traversant le moteur en série. Une résistance réglable 14 est connectée pour contrôler le courant d'excitation. Le dessin donne, en va- riante, la connexion dé ladite résistance au côté courant alternatif du re- dresseur 13. Les deux bobines d'excitation 7 et 12, dont chacune est des- tinée 'à donner un grand nombre d'ampères-tour's se compensent mutuellement pour une certaine relation entre le courant et la tension, c'est-à-dire pour une certaine vitesse, qui peut être réglée par la résistance 14. Par cette connexion, l'inclinaison de la courbe du transdücteur sera d'importance moin- dre, une gamme de vitesse plus vaste pouvant être couverte.
Un autre avan- tage est que la précision du contrôle sera plus grande que dans le cas de la forme de réalisation représentée à la figure 2.
On peut évidemment contrôler de la même manière un moteur en série à courant continu, pourvu qu'il soit relié à un redresseur lui-même connecté en série au'transducteur. 'Chacune des formes de réalisation mon- trées au dessin est appropriée à cet effet et la figure 4 représente une connexion qui ressemble notamment à celle qui est montrée à la figure 2.
Un pont de redresseur 15 est connecté en série au transducteur et il alimen- te le moteur à courant continu 16 et sa bobine de champ 17. Le mode de fonctionnement est ici le même que dans le cas décrit avec référence à la figure 2.
La figure 5 représente un autre mode de réalisation de la com- pensation des courants d'excitation du transducteur, dont l'un est propor- tionnel à la tension à travers le moteur et l'autre,au courant du moteur.
Les circuits à courant continu des redresseurs 4 et 13 sont réunis de maniè- re telle qu'un courant différentiel puisse être dérivé pour la bobine 18.
Certaines résistances peuvent, de façon appropriée, être connectées dans les circuits, par exemple les résistances 19 et 20, en série avec chaque redresseur. L'une de ces résistances sera réglable.
On peut prévoir certaines modifications, tout en restant dans le cadre de l'invention; ainsi, le transducteur peut être contrôlé par un courant qui suive directement la vitesse du moteur, obtenue, par exemple, par un générateur tachymètre commandé par le moteur.
En variante encore, le courantd'excitation dépendant de la tension, con- formément à la figure 3, est dérivé de la tension à travers l'induit du mo- teur.
La figure 6 montre la méthode de dérivation du courant d'exci- tation pour le transducteur, d'un générateur tachymètre@21, commandé par le moteur 1. La bobine 7 est reliée aux balais du générateur tachymètre en sé- rie avec une résistance réglable 22.
REVENDICATIONS.
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