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DISPOSITIF POUR LE REGLAGE DE LA VITESSE DE MOTEURS ELECTRIQUES A
VITESSES OPTIMA VARIABLES.
L'invention concerne un dispositif pour le réglage de la vitesse de moteurs électriques à vitesses optima variables, réglage effectué au moyen d'une paire de contacts interrupteurs montés dans le circuit du moteur, ou- vrant et fermant périodiquement ce circuit et tels que l'on puisse régler à volonté la position de l'un de ces contacts par rapport à l'autre.
Par rapport aux dispositifs d'un type analogue l'invention a l'a- vantage d'une plus grande sensibilité, d'une construction plus simple et d'un prix de revient réduit. Elle se caractérise en ce que le deuxième contact op- posé à celui dont la position est réglable à volonté est animé périodiquement d'un mouvement oscillant de haute fréquence au moyen d'un régulateur centri- fuge actionné par le moteur, ce régulateur commandant, en fonction de la vi- tesse du moteur, la position du contact mentionné en dernier lieu par rap- port au premier contact.
Les dessins ci-joints représentent schématiquement deux exemples de'réalisation de l'invention. '
La fig. 1 est une coupe longitudinale par la ligne A-A de la Fig. 3, coupe montrant comment le régulateur 'centrifuge ouvre les contacts
La fig. 2 est une vue semblable à celle de la fig. 1, mais montre les contacts fermés dans la position de repos.
La fig. 3 est un plan du dispositif.
La fig. 4 est une coupe longitudinale d'une variante comprenant une multiplication fixe montée entre l'arbre du moteur et l'arbre du régula- teur centrifuge, et
La fig.5 est une vue d'un dispositif semblable à celui de la fige 4 et comprenant une multiplication variable montée entre l'arbre du moteur et celui du régulateur centrifuge.
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L'arbre 1 du régulateur, entraîné par le moteur (non représenté dans le dessin), est monté en rotation à ses extrémités 2 et porte un corps 3 formant un volant-oscillant en 4 sur cet arbre dont il est solidaire. Aux endroits les plus éloignés de l'axe d'oscillation 4, le volant 3 présente sur chacune de ses deux faces un évidement asymétrique 3' destiné à produire le balourd nécessaire pour les oscillations et le réglage.
Un support 5 en matière isolante, sur lequel deux ressorts de contact 6 et 7 sont fixés en croix au moyen de rivets 8 et 9 est monté à demeure perpendiculairement à l'axe 1 du régulateur. Le ressort de contact 6 porte un contact 10 et le ressort 7 porte un contact 11. Les deux contacts ont un axe commun, de sorte qu'ils peuvent coopérer entre eux, et ils sont ordonnés dans le circuit du moteur à régler (voir la fig. 2). L'extrémité libre du ressort de contact 6 est élargie circulairement et percée d'une ou- verture 12 pour le passage de l'arbre 1 du régulateur. Cette 'Partie élar- gie du ressort porte en outre encore une rondelle isolante 13, qui en'est solidaire et disposée entre le ressort 6 et le volant 3.
Un arbre 15 monté à rotation dans un support 14. au-dessus du res- sort de contact 7 porte un excentrique 16-à une de ses extrémités et une poignée 17 à l'autre extrémité. L'excentrique 16 est disposé de manière que l'extrémité libre du ressort de contact 7 puisse s'appliquer sur cet excen- trique, et que le contact 11 puisse être rapproche ou écarté du contact 10 par la rotation de la poignée 17 de l'arbre d'excentrique.
Dans la position de repos du moteur et par conséquent aussi de l'arbre 1 du régulateur, le corps 3 formant volant occupe la position re- présentée dans la fig. 2, le circuit du moteur étant maintenu fermé par les contacts 10 et 11. Lorsque le moteur tourne, et avec lui l'arbre du régula- teur, le balourd causé par les évidements 3' provoque sous l'action de la force centrifuge une oscillation du volant 3, comme le montre la fige 1, dont l'arête inférieure venant en contact avec le disque isolant 13, exer- ce une pression sur le ressort de contact 6 et éloigne celui-ci comme dans la fig. 1.
Suivant la position de déplacement momentanée du corps 3 for- mant volant, la longueur de levier efficace du ressort de contact 6 varie et, par conséquent, aussi la contre-pression exercée par ce ressort sur le corps formant volant. Dans la position de déplacement représentée dans la fig. 1 par exemple, la longueur efficace du bras de levier est un maximum et la contre-pression du ressort de contact est un minimum. Par contre, si l'ar- bre du régulateur continue à tourner de 180 , la longueur efficace du bras de levier est un minimum et sa contre-pression est un maximum.
Ce changement continuel produit pendant la rotation de l'arbre du régulateur provoque une vibration périodique du ressort de contact 6 et par conséquent des ouver- tures et des fermetures continuelles des contacts 10 et 11 montés dans le circuit du moteur,ce qui est utilisé de façon connue'pour maintenir con- stante la vitesse du moteur, le contact 10 étant commandé en fonction de la vitesse qui exerce une action déterminante sur la grandeur de l'obliqui- té de la position du corps 3 formant volant.
L'ouverture des contacts; d'une part, et la grandeur de la con- tre-pression exercée sur le volant accusent un certain rapport avec la vi- tesse, de sorte qu'il est possible, en faisant varier la position du con- tact 11, de provoquer à volonté une variation de la vitesse optimum. En faisant tourner la poignée 17 on peut, au moyen de l'excentrique 16, donner toute position au contact 11 entre des limites déterminées et imposer par conséquent pratiquement toute vitesse voulue au moteur, dont le couple reste toujours approximativement constant.
Le flottement habituel dans la marche à régime réduit constaté dans les régulateurs connus, ne se produit pas ici ou alors à un degré absolument insignifiant.-
Dans les variantes représentées dans les figs . 1 et 2 l'arbre du régulateur centrifuge peut être accouplé directement à l'arbre du moteur; le cas échéant, le régulateur centrifuge pourrait aussi être monté directe- ment sur le prolongement de l'arbre du moteur. Dans les variantes des figs.
4 et 5, toutefois, les deux arbres sont montés à une certaine distance l'un
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de l'autre et parallèles entre eux.
Dans la variantereprésentée par la fig. 4 l'arbre 18 du moteur porte une roue 19 et l'arbre 1 du régulateur porte une roue 20. Le rapport de multiplication entre les deux roues est avantageusement environ de 2:1.
Comme l'arbre du régulateur est entraîné à une vitesses plus grande, le ré- gulateur centrifuge n'entre pas, aux petites vitesse du moteur, dans une zône critique où il commencerait à flotter et à fonctionner d'une manière irrégulière, et le moteur avec lui.
Il peut parfois être avantageux d'utiliser une multiplication va- riable. Ceci permet de faire ensorte que la multiplication peut ètre réduite aux grandes vitesses du moteur et, inversement, augmentée aux petites vites- ses, de sorte que pour des moteurs dont la vitesse doit pouvoir subir des variations dans un rapport d'au moins 1 : 15, les vitesses et, par consé- quent, la fréquence des interruptions produites par le régulateur peuvent être réduites aux hauts régimes, respectivement augmentées aux plus petites vitesses du moteur. Le degré d'irrégularité du régulateur, qui est très sen- sible sous ce rapport, peut ainsi, contrairement au moteur, être maintenu entre des limites considérablement plus rapprochées.
Cette variante est re- présentée par la fig. 5, dans laquelle les deux roues sont prévues à cet ef- fet sous forme de roues à friction,la roue d'entraînement 23 étant montée sur l'arbre du moteur de manière à pouvoir coulisser longitudinalement, tan- dis que la roue 24 est calée sur l'arbre du régulateur.
La roue 23 a une surface extérieure conique 23' et elle présente à une extrémité une gorge 23". Un levier à deux bras 22, monté à pivot sur un support 21, s'engage par une extrémité dans la gorge 23" de façon connue, ce qui permet, en lui imprimant un mouvement à son extrémité libre, soit à la main, soit par l'intermédiaire d'un mécanisme, de déplacer axialement la roue d'entraînement conique 23 sur l'arbre du moteur par rapport à la roue 24. Ceci exige naturellement que l'arbre du régulateur centrifuge soit mon- té amoviblement par rapport à l'arbre du moteur, pour que la distance d'axe en axe entre ces deux arbres puisse toujours s'adapter au régime de marche au moment envisagé. De tels dispositifs sont connus en soi et ne sont par conséquent pas représentés dans le dessin.
REVENDICATIONS. l.) Dispositif pour le réglage de la vitesse de moteurs élec- triques à vitesses optima variables, réglage effectué au moyen d'une paire de contacts montés dans le circuit du moteur, ouvrant et fermant ce circuit périodiquement et tels que l'on puisse régler à volonté la position de l'un de ces contacts par rapport à l'autre, caractérisé en ce que le deu- xième de ces contacts est animé périodiquement d'un mouvement oscillant de haute fréquence par un régulateur centrifuge actionné par le moteur, ce régulateur commandant en fonction de la vitesse du moteur la position du contact mentionné en dernier lieu.
2. ) Le régulateur centrifuge comprend un corps annulaire formant volant, relié à l'arbre d'entraînement de manière à ne pouvoir tourner, mais à pouvoir osciller, et présentant un évidement asymétrique de chaque côté de l'axe de rotation, dans le but de produire un balourd, le deuxième contact, qui est le contact oscillant, étant disposé sur un ressort à làme dont l'extrémité libre est traversée par l'arbre du régulateur, ce contact pouvant s'appuyer librement sur le premier contact dans la position de re- pos du régulateur tandis que le ressort à lame est dévié en marche par la position oblique que le corps formant volant prend sous l'action du balourd, et animé par le déplacement de ce corps d'un mouvement oscillant produi- sant des interruptions synchroniques des contacts.
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DEVICE FOR ADJUSTING THE SPEED OF ELECTRIC MOTORS A
OPTIMA VARIABLE SPEEDS.
The invention relates to a device for adjusting the speed of electric motors with optimum variable speeds, adjustment carried out by means of a pair of switch contacts mounted in the motor circuit, periodically opening and closing this circuit and such as 'one can adjust at will the position of one of these contacts with respect to the other.
Compared to devices of a similar type, the invention has the advantage of greater sensitivity, simpler construction and reduced cost. It is characterized in that the second contact opposite to that whose position is adjustable at will is periodically driven by a high-frequency oscillating movement by means of a centrifugal regulator actuated by the motor, this regulator controlling, depending on the engine speed, the position of the contact mentioned last in relation to the first contact.
The accompanying drawings schematically represent two embodiments of the invention. '
Fig. 1 is a longitudinal section taken along the line A-A of FIG. 3, section showing how the centrifugal regulator opens the contacts
Fig. 2 is a view similar to that of FIG. 1, but shows the closed contacts in the rest position.
Fig. 3 is a plan of the device.
Fig. 4 is a longitudinal section of a variant comprising a fixed multiplication mounted between the motor shaft and the shaft of the centrifugal governor, and
Fig.5 is a view of a device similar to that of fig 4 and comprising a variable multiplication mounted between the motor shaft and that of the centrifugal governor.
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The regulator shaft 1, driven by the motor (not shown in the drawing), is mounted in rotation at its ends 2 and carries a body 3 forming a flywheel at 4 on this shaft which it is integral with. At the places furthest from the axis of oscillation 4, the flywheel 3 has on each of its two faces an asymmetric recess 3 'intended to produce the unbalance necessary for the oscillations and the adjustment.
A support 5 of insulating material, on which two contact springs 6 and 7 are fixed in a cross by means of rivets 8 and 9, is permanently mounted perpendicular to the axis 1 of the regulator. The contact spring 6 carries a contact 10 and the spring 7 carries a contact 11. The two contacts have a common axis, so that they can cooperate with each other, and they are ordered in the circuit of the motor to be adjusted (see fig. 2). The free end of the contact spring 6 is widened circularly and pierced with an opening 12 for the passage of the shaft 1 of the regulator. This widened part of the spring also carries an insulating washer 13 which is integral with it and disposed between the spring 6 and the flywheel 3.
A shaft 15 rotatably mounted in a support 14. above the contact spring 7 carries an eccentric 16 at one end and a handle 17 at the other end. The eccentric 16 is arranged so that the free end of the contact spring 7 can be applied to this eccentric, and that the contact 11 can be moved towards or away from the contact 10 by the rotation of the handle 17 of the. eccentric tree.
In the rest position of the engine and therefore also of the governor shaft 1, the body 3 forming the flywheel occupies the position shown in FIG. 2, the motor circuit being kept closed by contacts 10 and 11. When the motor rotates, and with it the regulator shaft, the unbalance caused by the recesses 3 'causes under the action of centrifugal force a oscillation of the flywheel 3, as shown in pin 1, the lower edge of which comes into contact with the insulating disc 13, exerts pressure on the contact spring 6 and moves it away as in FIG. 1.
Depending on the momentary displacement position of the flywheel body 3, the effective lever length of the contact spring 6 varies and therefore also the back pressure exerted by this spring on the flywheel body. In the displacement position shown in fig. 1 For example, the effective length of the lever arm is a maximum and the back pressure of the contact spring is a minimum. On the other hand, if the governor shaft continues to turn 180, the effective length of the lever arm is a minimum and its back pressure is a maximum.
This continual change produced during the rotation of the governor shaft causes periodic vibration of the contact spring 6 and consequently continual opening and closing of the contacts 10 and 11 mounted in the motor circuit, which is used as such. known manner to maintain the speed of the engine constant, the contact 10 being controlled as a function of the speed which exerts a determining action on the magnitude of the obliqueness of the position of the body 3 forming the flywheel.
Opening of contacts; on the one hand, and the magnitude of the back pressure exerted on the flywheel has a certain relation to the speed, so that it is possible, by varying the position of the contact 11, to cause at will a variation of the optimum speed. By rotating the handle 17 it is possible, by means of the eccentric 16, to give any position to the contact 11 between determined limits and consequently to impose practically any desired speed on the motor, the torque of which always remains approximately constant.
The usual wavering in reduced speed operation observed in known regulators does not occur here or to an absolutely insignificant degree.
In the variants shown in figs. 1 and 2 the centrifugal governor shaft can be coupled directly to the motor shaft; if necessary, the centrifugal governor could also be mounted directly on the extension of the motor shaft. In the variants of figs.
4 and 5, however, the two shafts are mounted at a certain distance one
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on the other and parallel to each other.
In the variant represented by FIG. 4 the motor shaft 18 carries a wheel 19 and the governor shaft 1 carries a wheel 20. The gear ratio between the two wheels is advantageously about 2: 1.
As the governor shaft is driven at a higher speed, the centrifugal governor does not, at low engine speeds, enter a critical area where it would start to float and run erratically, and the engine with him.
Sometimes it can be advantageous to use variable multiplication. This makes it possible to ensure that the multiplication can be reduced at high engine speeds and, conversely, increased at low speeds, so that for engines whose speed must be able to undergo variations in a ratio of at least 1: 15, the speeds and therefore the frequency of interruptions produced by the governor can be reduced at high speeds, respectively increased at lower engine speeds. The degree of irregularity of the governor, which is very sensitive in this respect, can thus, unlike the engine, be kept within considerably closer limits.
This variant is shown in FIG. 5, in which the two wheels are provided for this purpose in the form of friction wheels, the drive wheel 23 being mounted on the motor shaft so as to be able to slide longitudinally, while the wheel 24 is wedged on the governor shaft.
The wheel 23 has a conical outer surface 23 'and it has at one end a groove 23 ". A lever with two arms 22, pivotally mounted on a support 21, engages at one end in the groove 23" in a known manner. , which allows, by imparting to it a movement at its free end, either by hand or by means of a mechanism, to axially move the bevel drive wheel 23 on the motor shaft relative to the wheel 24. This naturally requires that the shaft of the centrifugal governor be mounted removably with respect to the motor shaft, so that the distance from axis to axis between these two shafts can always adapt to the operating speed. moment considered. Such devices are known per se and are therefore not shown in the drawing.
CLAIMS. l.) Device for adjusting the speed of electric motors with optimum variable speeds, adjustment carried out by means of a pair of contacts mounted in the motor circuit, opening and closing this circuit periodically and such as can be adjust at will the position of one of these contacts relative to the other, characterized in that the second of these contacts is periodically driven by a high-frequency oscillating movement by a centrifugal regulator actuated by the motor, this regulator controlling the position of the last mentioned contact as a function of the engine speed.
2.) The centrifugal governor comprises an annular body forming a flywheel, connected to the drive shaft so as not to be able to turn, but to be able to oscillate, and having an asymmetric recess on each side of the axis of rotation, in the aim to produce an unbalance, the second contact, which is the oscillating contact, being arranged on a core spring, the free end of which is crossed by the regulator shaft, this contact being able to rest freely on the first contact in the rest position of the regulator while the leaf spring is deflected in motion by the oblique position which the body forming the flywheel takes under the action of the unbalance, and animated by the displacement of this body of an oscillating movement producing synchronous interruptions of contacts.
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