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La présente invention a pour objet un dispositif de réglage du nomure de tours des moteurs à courant alternatif monophasés et polyphasés,, dans lequel un transformateur de fréquence asynchrone du côté primaire alimente le moteur prin- cipal à régler et est entraîné, de son côté, par un moteur réversible à courant alternatif.
Des dispositifs de réglage de ce genre sont déjà connus et sont fréquemment utilisés dans la pratique car le nombre de tours du moteur principal n'est déterminé dans une large mesure que par le nombre de tours du transformateur qu'on peut faire varier avec peu de perte par inversion des pôles du moteur de commande de ce transformateur. Les dispositifs connus de ce type présentent toutefois l'inconvénient de ne
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permettre qu'une variation continue du nombre de tours o.u moteur principal conformément a l'inversion des pôles du mo- teur de commande.
La présente invention vise à supprimer cot inuon- vénient et a pour objet un dispositif de réglage du nombre de tours de moteurs monophasés et polyphasés à courant alternatif con.portant un transformateur de fréquence asynchrone qui est entraîné par un moteur asynchrone réversible par 1' intermédiaire d'un mécanisme réglable en continu.
L'invention est carac- térisée en ce que le mécanisme est réglable en continu par un dispositif électrique de réglage, par 1' intermédiaire d'un transmetteur à distance électrique, à l'uLde d'une poignée de réglage qui peut être accouplée impérativement à l'inversion des pôles du moteur de commande du transformateur,de manière que la fréquence de la tension d'alimentation pour le moteur à entraîner soit réglable en continu, au @oins dans des gammes partielles lorsqu'on actionne la poignée de réglage,
d'une valeur minimi@ correspondant au rapport de transmission maximum et au nombre de tours le plus élevé du transformateur dans un sens jusqu'à une valeur maximum correspondant au rapport de transmission maximum et au nombre de tours le plus élevé du transformateur dans le sens opposé.
Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés.
La fig. 1 est un schéma de principe d'un exemple de réalisation du dispositif de réglage du nombre de tours.
La fig. 2 est un diagramme donnant le nombre de tours pour un dispositif travaillant suivant, le principe de la fig. 1.
La fig. j est un schéma électrique de principe d'un exemple de réalisation de quelques pièces essentielles du transmetteur à distance.
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La fig. 4 montre un autre exemple de réalisation, du régulateur du transmetteur à uistance suivant la fig. 3.
La fig. 5 est une élévation de face schématique du transmetteur à distance suivant la fig. .
La fig. 6 est un schéma des groupes de construction de l'installation complète.
Dans le schéma de principe suivant la fig. 1, le moteur principal 1 à régler en continu quant à son nombre de tours et pouvant être, par exemple, un moteur triphasé à induit en court-circuit est connecté par les conducteurs 2 au transmetteur à distance jqui présente les poignées d'ac- tionnement 4 et et est branché de son côté au groupe de transformateur '/ par les conducteurs 6. Suivant la position de la poignée d'actionnement 4, le moteur principal 1 peut être alimenté, soit a partir du réseau 8 avec une fréquence constante, soit à partir du groupe du transformateur y, avec fréquence pouvant être choisie a volonte et en fait sélecti- vement dans les deux sens de rotation par inversion de phase.
Un transformateur de fréquence asynchrone 9, qui est alimenté par exemple par un reseau de courant triphasé 8 de 50 périoaes, est prévu dans le groupe de transformateur 7.
L'induit du transformateur de fréquence 9 est entraîne par le moteur asynchrone reversible 11 par l'intermédiaire d'un mécanisme 10 régiable en continu et en fait à un nombre de tours variable dans les deux sens de rotation. buivant que le sens de rotation de l'induit du transformateur de fréquence 9 est le même, ou est opposé a celui du champ magnétique tournant provenant de l'excitation de courant triphasé, oe dernier pré- sente dans les conducteurs de départ du transformateur de fré- quence 9 une fréquence plus basse ou plus élevée que le oourant triphasé excitateur.
Le mécanisme 10 donne, par exemple, pour l'arbre du moteur il un rapport de transmission constamment réglable
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de 1 : 1,(D'à 1 : U, 2 et peut 6tro du construction quuluonquu, le cas tcheant une poulie a courroie réglaulu, une -roue à fric-
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tion ou un mécanisme hydraulique.
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Le réglage du rapport de Í,runoll.iso.ton s'effectua par 1'intermédiaire d'un otour de réglage 12 qui <:.....'G actionné, de son côté, par la poignée d' actionneront y du transmetteur distance .
Le groupe f du transf orrr:3t u. comporte un groupe de construction 1j présentant un relais et des contactera de commutation, qui sont coiuiiandeb par la ii.ea..e poignée d'action- neh-ent, >, de manière que cet-ce dernière produise à chaque
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rois entre sa position zéro et sa position limite une inversion
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des pales du moteur 11 pour des points prédéter&inés, donc que cette poignée dtene le moteur if- a une au'cre vêtisse du rouaoion. nure ces points d'inversion des plus du moteur, la poign é 7 rait a. chaC].1.16 fois varier en continu le meua- jaisrue 10 encre de valeurs ijaiviales et finales deoerainêes de son rapport de trayonission.
La fig. 2 représente un âîaürr.,.e des nOJ'1.ures de tours, donnant sur l t a1l:1;; des abscisses la fréquence de courant tripnase fourme par le transformateur et le nor-bre de tours 11 qui en résulte du moteur principal 1 en fonction du notuore de tours nus ae l'induit du uJ:: 2..ú.sfoL'n:.a'Geul.'.
Ce' diagranjse est .calcule pour un exemple de réalisation de tout le dispositif, dans lequel le méoaniSt 10 es utilisé dans Une gaü.r¯e de transmission comprise Entre 1 : 1" et 1: 0, 5,
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puis dans lequel le moteur asynchrone 11 alimenté par un
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courant tnpnasé de 5p périoaes peut étre inversé entre tri polos eu 24 pê)lf;:2s, donc entre un nos.bret de tours nominal ae n = 1000
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ours/in1.1;e et n ¯ 250 tours/minute.
Lorsqu'on tourne la poignée a parbir de sa position de repos pour l'amener dans
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sa position de fin de courue, le diagramme des nombres de tours
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est parcouru du point a,l jusqu'au point ici, JuL, réglages P:' !..van'ts s'eifeotuant antomatiqu8li.erLt l'un à la suite de l'autre :
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ai = nombre de leurs ni uu moteur, rapport de transmission 1 : 1,2 ; au au = nomure do tours nl du moteur, le rapport de trans- mission varie en continu ae 1 : 1,2 au : 025 ! bl = nombre ae tours n 2 du moteur, rapport ue transmission 1 : 1 ;
L1 " b2 = nombre de tours ry du moteur, le rapport de crans- mission varie en continu de 1 : 1 a 1 : 0:25 ; o = moteur 11 mis hors circuit, motuur principal 1 directement connecte au réseau de 0 périodes; d1 = moteur tourna en sens inverse a un nombre de tours' ,
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n2$ rapport de transmission 1 : 0,25 ; dl ., d2 = moteur tourne en sens inverse à un nombre de tours n2, le rapport de démultiplication varie en
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continu de 1 : 0,25 à 1 :. 1 ; e1 = moteur tourne en sens inverse à un nombre de tours
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ni, rapport de transmission 1 : 0, 5 el " 62 = molieur tourne en sens inverse à un nombre de tours n, , rapport de démultiplicabion varie en cuntinu de 1 : 0,5 ti 1 : - 1, ).
Les valeurs portées aans le diagranme sont des nom- bres de tours nominaux et varient légèrement lorsqu'on considè- re le glissement.
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Uomn'e le montra la t'ig. 2, il y a au voisinage du point, o une discontinuité de ¯ 2,0 périodes environ, étant donné que le rapport de transmission est limité ici par le
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mécanisme au maximum a 1 : 0,25, ceci étant toutefois insi- gnifiant dans le fonctionnement pratique. Les organes destinés à la commande du groupe de construction de relais 13 et du moteur 12, en vue de réaliser les réglages mentionnés ci-dessus, sont décrits en détail ci-après.
Le dispositif de réglage du nomure de Leurs suivant le principe de la fig. 1 n'est naturellement pas limitée à
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l'exemple de réalisation décrit comportant un moteur de oom-. mande 11 réversiole entre deux nombre de tours nominaux; n1 et n2 pour le transformateur de .fréquence 9, mais on peut également prévoir d'autres gammes de réglage pour.la transmission par le mécanisme 10. Si on le désire, on peut éga lement utiliser un moteur ayant plus de deux nombres de tours nominaux fixes..
La fig. 3 est un schéma de principe d'un exemple de réalisation-dés pièces les plus essentielles du transmet- teur à distance 3 pour la commande électrique du transforma- teur 9,du mécanisme de transmission 10, du moteur ae commande 11 et du moteur.de réglage 12, ce @onéma étant prévu pour les nombres de tours cités et les commutations décrites ci-dessus à titre d'exemple à l'aide de la fig. 2. Le régulateur 14, actionné par la poignée 5, du moteur de réglage 12 est cons- titué par un rhéostat qui comporte quatre sections de résistan- ce séparées A, B, D, E réparties sur sa périphérie, dont les extrémités sont désignées par a1 et a2, b1 et b2, d1 et d2, e1 et @2; les extrémités a1, b1, d2 et e2 sont connectées au conducteur 15.
Lorsque le bras de rotation 16 de ce régula- teur 14 est tourné dans le sons des aiguilles d'une montre à partir de la position de repos représentée à la fig. 3, la résistance efficace se trouvant entre le bras de rotation 16 et le conducteur 15 est égale dans la position a1 à la valeur de la résistance 17, puis augmente jusqu'a a2, s'annule en b1 et s'élève de nouveau jusqu'à b2 Dans la position ±, le circuit est coupé. La résistance du régulateur est égale dans la position dl à la valeur en elle diminue jusqu'à s'annuler poux la position d2, elle est égale en.2, à la valeur en a2 et diminue en permanencejusqu'à s'annuler pour la position e2.
La résistance efficace se trouvant entre le bras tournant 16 et le conducteur 15 du régulateur 14 forme
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avec l'enroulement 18a. du relais différentiel 18, l'une des branches d'un montage en pont, dont l'autre branche est cons- tituée par l'enroulement 18b, la résistance variable 19 et la résistance additionnelle 20. Les deux branches parallèles du pont sont alimentées en tension alternative par un redres- seur 21 et par l'intermédiaire des bornes 22, par exemple à partir d'une prise du moteur 11. Le relais différentiel 18 com- porte une armature 18c ayant sa position de repos au milieu (comme représenté à la fig. 3), cette armature étant connectée du côté secondaire par ses bornes primaires 23 à un trans- formateur 24 branché sur une source de tension alternative.
Suivant que l'armature 18a du relais établit le contact d'un côté ou de l'autre, la Tension alternative du transformateur
24 est appliquée aux enroulements 12a et 12b ou aux enrou- lements 12a et 12c du moteur de réglage 12, ce dernier étant actionné dans un sens de rotation ou dans l'autre. Comme cela a déjà été mentionné, le moteur de réglage 12 produit un déplacement du mécano, e 10 par l'intermédiaire de l'emurayage à friction 25. Un mécanisme de réglage représente par la ligne 26 est accouplé avec le mécanisme 10 à la résistance variaole 19 au montage en ponu.
Le régulateur 14, le moncage en pont comportant le relais différentiel 18 et la résistance variaole 19, le moteur de réglage 12 et l'embrayage 26 forment ensemble un circuit de con:mande présentant un retour dit rigide, 'l'oute manoeuvre du régulateur 14 entre les positions @1 et a2 pro- duit une manoeuvre correspondante du mécanisme 10.
Dans ce cas, la résistance 19 est montée de façon que sa valeur soit
Peu près nulle pour un rapport de multiplication de 1 : 1,5 environ du mécanisme 10 (comme le montre la fig. 5). pans la position a1 du régulateur 18, le montage en pont est donc équilibré et le moteur de réglage 12 est prive de courant; la valeur des résistances 19 et 20 est égale à la valeur '
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de la résistance 17, ce qui correspond à un rapport de zrana- mission de 1 : 1,2.
Lors d'une manoeuvre au régulateur 14 de a1 a a2, l'équilibrage du pont se fait à chaque fois pour une autre position de.la résistance 19, de sorte que le méca- nisme 10. est manoeuvré jusqu'à ce qu'un rapport de transmis- sion de 1 : 0,25 environ soit obtenu dans la position a2.
Lors du passage du régulateur 14 a la position b1, l'équili- brage du pont ne s'effectue de façon correspondant à la résis- tance 27 que pour la valeur de la résistance 19 corrdspon- dant à un rapport de transmission du mécanisme 10 de 1 : 1.
Lors de la manoeuvre du régulateur 14 entre b1 et b2, la variation continue du mécanisme 10 s'effectue de nouveau jusqu'à un rapport de transmission de 1 : 0,25 pour la posi- tion b2.
Dans la position ± du régulateur 14, le circuit du pont est coupé, mais.ceci n'a aucune influence parce que le moteur 11 et tout l'ensemole automatique de commande sont, dans ce cas, hors circuit. Dans la position d-,, le moteur 11 redémarre dans le sens de rotation opposé et la résistance du régulateur est calculée de façon que le mécanisrre 10 ait un rapport de transmission de 1 : 0,25, comme dans la position b2. Un déplacement du régulateur jusqu'a d2 conduit a' une réduction de la résistance totale dans cette branche du pont, de sorte que, pour l'équilibrage, la résistance 19 et par suite le rapport de transmission du mécanisme 10 varient en continu de 1 : 0,25 à 1 : 1 conformément à la valeur de la résistance 28.
Lors du passage dans la position e. , la résistance du régulateur prend une valeur qui correspond à celle dans la position a2 et le rapport, de transmission devient égal à 1 : 0,25. Lors de la manoeuvre entre e. et a2, la variation continue du rapport de transmission du mécanisme 10 se fait de 1 : 0,25 à 1 :
1,15, étant donné que la résistance additionnelle 17 est supprimée ici, Lorsque le bras 16 du
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régulateur revient par rotation us sa position limita o 2 a la position initiale â.1 les réglages mentionnes ui-des1juu s'effectuent dans l'ordre inverse,
En hume temps qu'il effectue le réglage du régula- teur 14, le levier actionne l'interrupteur de commande pour
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le groupe de construction 1JJ des relaie ot des CltoteU2' ae commando, qui est constitue ici, comme le montre schématique- ment la fig. , suivant una représentation unipolaire, par doux
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interrupteurs idanliques a secteurs 29a. et 2, donc les secteurs de contact correspondent ::;8n8u;le.r;lt:Jnt aux sections ae résistances A, .0 U, v, la au régulateur 14.
Par suite de la présence de relais appropriés, on outient que l'un des groupes d'enroulements du moteur 11 soit en fonctionnement
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dans les positions al a2 et .21 .. e¯2 du régulateur par 1" interméaiaii'e des uonQUCUr8 pO, tannits que, naiis lds positions o.> ..
U C61i al " a de ce régulateur, le second groupe d'enroulements du moteur 11 es'(" branuné, ce qui donne un nomure du uours III = IL)OU tours/minute et un nombre de tours ll2 == 2u -(,oui-5/m.nu-te au moteur de commande. riu outre. la mise en circuit ae tout le dispositif \uontaC1iréaJ.auJ.e prévu sur l'interrupteur y), lu mise noirs circuit du moteur il et le débranchement du dispositif de réglage s'ef- fectuent par les interrupteurs a suetziurs 2, 2 dans la position 0 du régulateur 14, le moteur principal étant en même temps connecté directement au réseau.
La fige 4 représente une autre forme de réalisation
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du régulateur 14 du transmetteur à distance suivant la fige j.
Chacune des quatre section de résistance .A, z, Du est constituée ici par les résistances mômes du régulateur et
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par une résistance additionnelle prévue aux deux extrémités des diverses section. De oe fait, il est possible de régler de façon simple le régulateur 14a et les points de début de
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course et de fin de course a¯l .. 2 ; l .. bG etc....,
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à la valeur de la résistance nécessaire dans chaquaccas pour obtenir les rapports de transmission désirés du méca@@ame 10, puis de donner à la gamme de variation des diverses ; Béotiens du régulateur des valeurs appropriées. De même, la rés@stance de déplacement 19 comporte avantageusement dans chaque'cas une résistance réglable montée à l'avant et à l'arrière.
Les diverses sections de résistances A, B, D, E ne sont pas mon- tées en parallèle dans le régulateur 14a, comme elles l'étaient dans le régulateur 14, mais sont montées toutes en série les unes derrière les autres et sont branchées dans le circuit du pont dans l'ordre correct par les interrupteurs à secteurs 29a, 29b suivant la position de la poignée 5.
Le montage de commande suivant la fig. 3 ne cons- titue qu'une seule forme de réalisation possible et peut natu- rallement être aussi'établi d'une autre manière.. Par exemple, le débat et la fin de chaque section de résistance mise à chaque fois an circuit du régulateur 14a peuvent former l'une des branches d'un montage en pont, avec lequel la résistance de retour 19 est en parallèle par le début et la fin. Le mon- tage en pont est alimenté aux endroits de branchement des branches parallèles et le relais différentiel 18 se trouve entre le bras de rotation 16 du régulateur 14a et le bras de rotation de la résistance 19. Au lieu de commander le mo- teur à induit en court-circuit 12, représenté à la fig. 3, le relais différentiel 18 peut évidemment commander aussi un moteur de réglage à courant continu.
La fig. 5 est un schéma d'un exemple de réalisation de la plaque antérieure du transmetteur de commande à distance 3, suivant les fig. 1 et 3. La poignée tournante 5 du régula- teur 14 peut être déplacée sur une échelle comportant une position d'arrêt R et une position de marche M, a@nsi qu'une division d'échelle continue allant de 20 à 200 et étalonnée en pourcent du nombre de tours @@mal. Le nombre de tours normal
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de 100% correspond dans ce cas au point C, la position 20 % au point a1 et la position 200 % au point adu diagramme du nombre de tours suivant la fig. 2..
Le régulateur 14 ou
14a et les interrupteurs à secteurs29a, 29b, actionnés simultanément par la poignée 5, sont constitués de façon que les points a , b et d e , coïncident pratiquement -2, -1 -21 1 sur l'échelle, ce qui peut-être obtenu d'une manière simple en choisissant convenablement les résistances additionnelles sur les diverses sections du régulateur suivant la fig. 4, le glissement du moteur de commande par rapport aux nombres de tours nominaux indiqués à la fig. 2 étant également pris en considération.
L'intervalle formé entre les points b, c et c, d n'est guère perceptible dans le fonctionnement pra- tique, étant donné 'que les interrupteurs à secteurs 29a, 29b et le régulateur @@ ou 14a assurent un passage sans inter- ruption de b à c et de c à d .
2 1
Si on le désire, l'échelle circulaire peut évi- demment être aussi étalonnée en valeurs de nombres de tours pour le moteur principal à entraîner ou bien en vitesses de coupe ou autres unités de travail lorsqu'on utilise le dispositif de réglage du nombre de tours sur des machines-outils travaillant par enlèvement de copeaux.
Le levier à main 4 du transmetteur à distance 3 comporte, comme le montre la fig. 5, deux positions I et N à gauche et à droite de la position de coupure désignée par O.
Dans les positions I, le moteur principal 1 (fig. 1) est alimenté par le transformateur de fréquence 9 et dans les positions N, il est directement alimenté par le réseau. Dans ce cas,) le moteur principal 1 tourne,, dans les positions de l'interrupteur à gauche de 0, dans un sens de rotation inverse de celui obtenu pour les positions se trouvant à droite de 0, ce qui peut être réalisé par un actionnement approprié de relais de commutation dans le groupe de construction 13 conte-
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nant les relais (fig. 1 et 3).
Mais le montage est constitué dans ce cas de manière que dans les posions N de l'interrup- teur 4, le groupe de transformateur 7 (fig. 1) puisse être mis en fonctionnement en marche à vide par le levier d'action- nement 5 et être réglé, à une fréquence désirée conformément à la division de l'échelle. Lorsque le levier 4 passe de la position N à la position voisine I, le moteur principal 1 tourne dans le même sens que jusqu'à présent à un nombre de tours choisi au préalable à l'aide du levier 5.
Dans une forme de réalisation préférée du dis- positif de réglage du nombre de tours décret ci-dessus, les organes assemblés dans le groupe de transformateur 7 (fig. 1), donc le transformateur de fréquence 9, le mécanisme réglable en continu 10, le moteur asynchrone 11, le moteur de réglage 12 et le groupe de construction des relais 13, forment également un ensemble de construction unitaire comme le montre la fige 6.
Ce groupe de transformateur 7 peut être monté en un endroit quelconque et est connecté au transmetteur de commande à dis- tance 3 par l'intermédiaire du conducteur 6. Un ou marne plusieurs moteurs principaux sont alors connectés, suivant la puissance du transformateur de fréquence, au transmetteur de commande à distance 3, par exemple les moteurs principaux la, et 1b, qui sont alimentés en parallèle par le transformateur de fréquence ou par le réseau, sont connectés par l'intermédiaire des conducteurs 2a et 2b.
Un rotor de ventilateur est monté dans le groupe de construction de transformateur 7 sur l'axe du moteur de commande et aspire de 1,*air du milieu environnant par dessus le moteur, puis le refoule dans le carter commun, à partir duquel l'air est évacué de ce groupe de construction en 'passant par le transformateur de fréquence qu'il refroidit.
Au moins une bobine de self-induction à fer presque saturée pour une charge normale est à chaque fois pré- vue dans les circuits de départ du.transformateur de fréquence,
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qui alimentent le moteur à entraîner, à l'intérieur du carter commun du groupe de construction de transformateur 7. Par suite de l'impédance variant avec la charge croissante des bobines de self-induction, on assure une certaine stabilisa- tion de la tension variable avec la fréquence fournie par le transformateur, dans le cas de fluctuations de la charge.
En outre, on a constaté qu'il est avantageux d'équiper le groupe de transformateur de condensateurs pour améliorer le facteur de puissance.
REVENDICATIONS.
1.-. Dispositif de réglage du nombre de tours de moteurs monophasés et polyphasés, comportant un transfor- mateur de fréquence asynchrone qui est entraîné par un moteur asynchrone réversible par l'intermédiaire d'un mécanisme régla- ble en continu, caractérisé en ce que ce mécanisme est réglable en continu par un dispositif électrique de réglage et par l'intermédiaire d'un transmetteur à distance électrique à l'ai- de d'une poignée de réglage qui est Impérativement accouplée au dispositif d'inversion des pôles du moteur de commande du transformateur, de manière que la fréquence de la tension d'al@- mentation pour le moteur à entraîner soit réglable en continu par actionnement du levier de réglage, au moins dans des gammes partielles, d'une valeur minimum,
correspondant à un rapport de transmission choisi et au nombre de tours maximum du transforma- teur dans l'un des sens, jusqu'à une valeur maximum, correspon- dant à un rapport de transmission choisi et au nombre de tours maximum, du transformateur dans le sens contraire.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.