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La présente invention concerne les dispositifs oscillants qui sont excités par une cemmande comportant un balourd rotatif et dent on rè- gle la fréquence à une valeur supérieure à la fréquence de résonance.
Les masses du balourd des dispositifs oscillants de cette na- ture sont souvent commandées par des induits normaux à cage d'écureuil.
Toutefois, lorsqu'on désire fixer ou régler la fréquence du dispositif os- cillant, on emploie des moteurs à induits à bagues collectrices ou à collec- teur. En raison de leurs systèmes de balais, ces moteurs sont notablement plus sensibles que les moteurs à induit à cage d'écureuil. Si en outre on monte ces moteurs sur le dispositif oscillant de façon à ce qu'ils partici- pent à son oscillation, les secousses donnent lieu à de mauvais contacts et à une usure rapide des balais et du collecteur ou des bagues collectrices.
L'invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle est caractérisée en ce que le dispositif oscillant est commandé par un moteur asynchrone, auquel on fait acquérir une caractéristique de série par une for- me de construction appropriée de l'induit ou rotor, et dont on fixe la fré- quence de régime, après avoir passé par la fréquence de résonance et une fois le démarrage effectué, en diminuant le couple du moteur.
On donnera ci-après une description détaillée de l'invention, en se référant au dessin annexé sur lequel : la fig. 1 est un diagramme du couple Md du moteur de commande pour le balourd rotatif en fonction de la vitesse angulaire ou de la fréquenc e n. les figs. 2,3 et 4 représentent schématiquement trois modes d'enroulement du stator du moteur asynchrone.
La courbe ko de la fig. 1 représente la variation du couple antagoniste du dispositif oscillant en fonction de la fréquence. Le moteur de commande qui, suivant l'invention, est un moteur asynchrone comporte une caractéristique de série représentée a peu près par la courbe k2. Le point de rencontre S2 des courbes ko et k2 représente le point de fonctionnement du dispositif oscillant. La courbe k2 s'obtient de'préférence au moyen d'un rotor à forte résistance interne. Un rotor plein en fer convient particulièrement à cet effet. On peut cependant choisir pour appliquer l'invention un rotor d'un type quelconque qui fait acquérir au moteur une caractéristique de série.
Etant donné que le réglage de la fréquence qu'on désire s'effectue suivant l'invention en diminuant le couple du moteur, les caractéristiques du moteur se décalant vers le bas et l'on obtient par exemple les courbes k3 ou k4 dont les points de rencontre avec la courbe ko représentent les points de fonctionnement S3 ou S4 du dispositif oscillant aux fréquences de régime n3 et n4. '
La courbe k1 représente la caractéristique d'un moteur asynchrone à rotor normal à cage d'écureuil. Ce moteur ne peut pas servir au réglage de la fréquence, car si l'on diminue le couple du moteur on obtient des caractéristiques (non représentées) qui ne sont que légèrement plus aplaties que la courbe kl et qui par suite ne permettent pas de régler la fréquence entre les limites d'une gamme acceptable dans la pratique.
Le dispositif oscillant suivant l'invention a encore l'avantage suivant. Les moteurs de commande des dispositifs oscillants qui fonctionnent à une fréquence supérieure à la fréquence de résonance doivent, en passant par la vitesse angulaire qui correspond à la fréquence de résonance, surmonter un couple antagoniste considérable. A l'état de régime, le couple
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antagoniste qui maintient le moteur de commande en équilibre est relativement faible. La raison de ce phénomène doit être recherchée dans le fait que le couple antagoniste est provoqué par les forces d'amortissement de l'ensemble du dispositif,lesquelles résultent avant tout du frottement de l'ensemble des ressorts, du frottement de l'air, ainsi que de celui des matériaux mis en mouvement.
Etant donné que ces forces de frottement dépendent de la valeur de l'amplitude, le couple antagoniste est particulièrement grand au voisinage de la résonance. D'ailleurs, sa valeur exacte ne peut pas être déterminée au voisinage de la résonance. Elle dépend dans une large mesure du fait que le moteur de commande à balourd fait passer rapidement le dispositif oscillant par la position de résonance et que par suite ce dispositif n'exécute pas d'oscillation de grande amplitude, ou du fait que si le dispositif passe lentement par la fréquence de résonance il a l'occasion de prendre un mouvement de balancement. Si donc le moteur est trop faible, il s'arrête au voisinage de la résonance.
On a tracé à titre d'exemple sur la fig. 1 diverses courbes ko en pointillé dans la zone de résonance et en traits pleins une courbe possible de régime kola
Pour commander le balourd à exciter d'un dispositif oscillant de cette nature, il est donc nécessaire de choisir un moteur possédant un couple de démarrage aussi fort que possible. Par contre, le couple au point de fonctionnement, par exemple S3 ou S4, peut être sensiblement moindre.
Un moteur à rotor à cage d'écureuil normal dont le couple est maximum pour une vitesse angulaire qui n'est que légèrement inférieure à la vitesse angulaire synchrone, ne se décharge à la vitesse de régime que de 30% environ.
Ainsi que l'indique la fig. 1, la commande suivant l'invention avec une caractéristique de série représentée par la courbe k2 convient beaucoup mieux.
Le dispositif oscillant démarre et atteint sa vitesse sous l'effet du couple total du moteur de commande, l'amplitude des oscillations de résonance restant faible, de sorte qu'on peut régler la fréquence de régime du dispositif oscillant à la valeur voulue en diminuant le couple du moteur de commande.
On peut diminuer le couple du moteur suivant l'invention par des dispositifs de commutation décrits dans les exemples suivants. Les figso 2, 3 et 4 utilisées à cet effet représentent schématiquement les trois enroulements du stator du moteur asynchrone connectés en triangle et leurs connexions au réseau triphasé comportant les trois phases R, S et T.
L'enroulement du stator peut aussi toutefois être connecté en étoileo La fig. 2 représente à titre d'exemple un dispositif qui, en vue d'obtenir une variation continue du couple du moteur, comporte une résistance de réglage 5 dans l'un des conducteurs de connexion du moteur asynchrone, suivant l'invention, on peut aussi disposer une résistance de réglage dans deux des conducteurs de connexion ou dans les trois et aussi remplacer la résistance de réglage par un organe de réglage équivalent, tel par exemple qu'un transformateur de réglage, une bobine de self de réglage, un condensateur, un transducteur, etc...
On peut réaliser un réglage approximatif par échelons par un montage connu en soi en étoile et en triangle et effectuer le réglage de précision par l'un des moyens précitéso
La figo 3 représente à titre de second exemple un dispositif destiné à diminuerle-couple du moteur par un freinage à courant continu dans l'un des enroulements du moteur. Le moteur atteint sa vitesse avec ses enroulements connectés normalement en triangle ou en étoile,puis on sépare l'un des enroulements du réseau et on le connecte à une source de courant continu. Il en résulte un notable affaiblissement du couple du moteur. En faisant varier la valeur de la tension continue, on peut faire varier le couple du moteur et obtenir l'amplitude qu'on désire.
Si la source de courant continu consiste en un tube à commande par grille (non représenté), on peut effectuer le réglage de la vitesse angulaire par des variations de tension ap-
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pliquées à la grille de commande et dépendant d'autres dispositifs.
Avec l'enroulement du stator selon la fige 4, on peut freiner et amener à l'arrêt un moteur avec rotor selon l'invention sans courir le risque de le voir après tourner en sens contraire.