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L'invention se rapporte à un appareil de commande pour moteur électrique.
Les buts de l'invention sont de fournir un appareil de commande se manoeuvrant à la main avec un effort négligeable, contrôlant d'une manière continue la vitesse du moteur, facili, tant le renversement du sens de marche du moteur et en particu- lier, protégeant le moteur contre le passage d'un courant exces- sif dans ses enroulements pendant l'inversion de la marche, rendant possible la commande simultanée d'un frein électrique éventuellement associé au moteur comme par exemple pour fournir l'excitation maximum au frein pendant l'inversion du moteur de façon à aider le moteur à appliquer à la charge un couple anta- goniste'et finalement fournissant la souplesse de commande dési'
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rée dans le cas d'un moteur électrique utilisé pour actionner les mouvements de levage,
du chariot et du pont dans un pont roulant et dans des applications analogues.
L'invention consiste en un appareil controlant la vitesse d'un moteur électrique, caractérisé par une connection de réac- tion du moteur vers un circuit qui discrimine les tensions de réaction supérieures et inférieures à une valeur prédéterminée et qui est connecté à l'élément de controle d'un tube électroin- que dont l'anode est connectée à une impédance de controle de la vitesse associée au moteur.
L'invention consiste donc en un appareil commandant un moteur électrique auquel est couplé un frein possédant un dispo- sitif de controle électrique qui comprend une impédance, le mo- Leur ayant un circuit connecté dans lequel se trouve un disposi- tif de controle de puissance comprenant une impédance caractéri- fé en ce que les deux impédances sont reliées respectivement aux anodes de deux valves électriques, dont les éléments de con- trole sont connectés dans un circuit comportant un dispositif de controle à induction apte à appliquer des tensions sur les éléments de controle mentionnés en relation avec le fonctionne- ment demandé au moteur.
L'invention consiste en outre en un appareil commandant le sens de rotation d'un moteur électrique accouplé à un frein possédant un système de controle électrique caractérisé en ce que le dit système d,e controle électrique comprend un enroule- ment connecté à l'anode d'une valve électrique dont l'élément de controle est relié à un circuit comportant des dispositifs interconnectés avec le système de renversement de sens de marche du moteur de façon à modifier la tension appliquée à l'élément de controle suivant que le moteur tourne dans une direction ou dans l'autre.
L'invention consiste encore en outre en un appareil pour
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la commande d'un moteur électrique qui est en circuit avec une impédance de contrôle de vitesse et qui est couplé à un frein électrique ayant également une impédance de contrôle caractéri- sé en ce que ces impédances de controle sont alimentées d'une façon variable suivant la position d'un controller manuel possé- dant une poignée dont le mouvement à partir d'une position neutre, actionne un¯contact inverseur pour le moteur, l'alimen- tation variable des impédances de controle résultant du mouve- ment au moyen de la poignée du controller d'éléments de contrôla respectivement en circuit avec les impédances,
la dite poignée provoquant le déplacement de dispositifs commandant le contact de renversement pour fixer le sens de rotation du moteur, les éléments de controle étant placés asymétriquement par rapport à la position neutre de la poignée du controller.
L'invention consiste encore en outre en un appareil pour la commande' d'un moteur électrique ayant la forme d'un control- ler à induction caractérisé par une armature magnétique avec pôles primaires et secondaires et une armature subdivisée par un entrefer, cette armature étant mobile entre une position dans laquelle une partie de l'armature ne comprenant pas l'entrefer relie un pôle secondaire et un pôle primaire et une position dans laquelle un entrefer se trouve entre les dits pôles primai- res et secondaires.
Nous nous référons maintenant aux dessins annexés qui mon- trent l'invention appliquée à une utilisation pour laquelle elle est spécialement adaptée, c'est-à-dire l'entraînement des mouve ments de levage, du chariot et du pont dans un pont roulant.
La figure 1 est un schéma du circuit montrant un moteur qui peut être utilisé pour n'importe lequel des mouvements du pont, du chariot ou du levage d'un pont roulant et le circuit de commande qui s'y rapporte.
La figure 2 montre le treuil de levage et un frein à cou-
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rant induit couplé mécaniquement au moteur de la figure 1 dans le système de levage du pont, les éléments du circuit de com- mande pour le frein à courants induits étant montrés virtuelle- ment connectés aux éléments indiqués dans la figure 1.
Les figures 3 et 4 montrent des modifications du circuit de commande de la figure 2.
La figure 5 est un schéma agrandi du circuit discrimina- teur représenté sur la fig. 1.
La figure 6 est un schéma agrandi du circuit discrimina- teur de la fig. 2..
La figure 7 est un schéma de modification de certaines connexions dans le circuit secondaire du moteur montrant un l sterrupteur manuel qui permet d'adapter le moteur à la manipu- @tion de surcharge pendant de courtes périodes de temps.
La figure 8 est une vue en élévation schématique d'un mo- tionr connecté suivant la combinaison des figures 1 et 2.
Les figures 9, 10 et 11 sont des diagrammes de la forme de l'onde montrant les différentes relations entre la tension d'a- node et la tension de controle de grille du thyratron de puis- sance utilisé dans la réalisation décrite de l'invention.
Les fig. 12 et 13 illustrent schématiquement la construc- tion et le circuit d'un controller à induction suivant la pré- sente invention.
La figure 14 est une vue arrière du controller à induction montré par la fig. 15, le couvercle étant enlevé pour montrer les détails des appareils de connexion intérieurs.
La fig. 15 est une coupe axiale prise suivant la droite 15..15 de la fig. 14.
Les fig. 16 et 17 illustrent schématiquement l'assemblage du rotor et le montage asymétrique facultatif des segments de l'armature du rotor par rapport à la position neutre de la poignée du controller.
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Le moteur 20 qui doit être commandé est de préférence un moteur à induction à courant alternatif ayant un circuit primai- re polyphasé alimenté en puissance à partir de la ligne poly- phasée repérée en bloc par l'indicatif de référence 21. Le cir- cuit secondaire polyphasé du moteur peut être de n'importe quel type de circuit secondaire habituel mais dans la réalisation représentée il s'agit d'un rotor bobiné polyphasé dont les con- nexions de raccordement extérieures sont repérées par l'indica- tif 22 et connectées à un groupe de résistances extérieures 23.
Les fils d'arrivée 21 au circuit primaire,du moteur sont alimentés par le réseau 26, l'interrupteur inverseur 24 du type habituel et l'interrupteur manuel 25. L'interrupteur 24 renfer- me les contacteurs d'inversion comprenant un jeu de contacteurs H et un autre jeu L, ceux-ci étant tour à tour enclenchés pour inverser la polarités de la tension appliquée par les fils 21 au primaire, du moteur.
Les contacteurs H et L sont actionnés électriquement par les bobines 27,28 qui sont tour à tour alimentées suivant la position des éléments, mobiles l'un par rapport à l'autre, d'un controller à induction 29 représenté schématiquement dans la fig. 1 et en détail dans les fig. 12-17. La poignée 33 du con- troller à induction 29 actionne alternativement au moyen d'une came les contacts 34,35 respectivement en circuit avec les bobines 27,28 actionnant H et L, suivant le sens de rotation désiré pour le rotor du moteur.
Les bobines de manoeuvre 27,28 sont alimentées en mono- phasé à partir de la ligne 36 par les fils 37,38,39 et 40 qui relient chacune des bobines 27,28 en passant par les contacts 34,35 aux bornes de la ligne 36. La ligne 36 peut être, à titre facultatif, munie d'un interrupteur à main 43.
Sur l'arbre 44 du rotor du moteur 20, est fixé un frein mécanique' 45 commandé électriquement de la façon habituelle.
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Si le moteur 20 est utilisé pour actionner les mouvements du pont ou du chariot, l'arbre 44 est relié par l'engrenage adéquat habituel (non représenté) aux roues motrices du chariot ou du pont. Si le moteur 20 est utilisé pour la commande de mouvements de levage, l'arbre 44 est mécaniquement'accouplé au.tambour de levage 46 et à un frein 47 actionné électriquement comme le mon, trent les fig. 2 et 8. Le frein 47 est avantageusement du type à courant induit. Comme indiqué, il comprend un enroulement d'excitation fixe 48 et un rotor 49 dans lequel des courants de Foucault sont induits pour fournir le couple qui s'oppose à la rotation du moteur.
Le tambour de levage 46 peut être soumis à des charges qui tandent à l'entraîner par l'intermédiaire du cable 52. Un but :' ',portant de l'invention actuelle est d'obtenir pour le moteur une commande dans laquelle la valeur de la vitesse du moteur pour toute position particulière du controller restera relative.
'Lent constante que le couple demandé soit faible ou important.
Selon la présente invention, la régulation de vitesse du moteur 20 est réellement effectuée entièrement par le controle de la valeur effective des résistances externes 23 quand le moteur est accouplé aux roues motrices du chariot ou du pont. Si le moteur est accouplé au tambour de levage 46, la régulation de vitesse s'effectue par l'effet combiné du controle de la valeur effective des résistances externes 23 et'de l'excitation du frein à courant induit 47.
Pour le controle de la valeur effective des résistances sécondaires 23, une self à saturation 51 dont chacun des enrou- lements à C.A. 53 est connecté en dérivation avec la partie principale 60 de chacune des résistances 23. Les portions plus faibles 61 des résistances 23 ne sont pas en dérivation sur les enroulements 53. En conséquence, les portions de résistances 61 seront dans le circuit du secondaire du moteur même quand les
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portions de résistances 60 seront court-circuitées par les enroulements 53 ; ellesprotègent donc le secondaire du moteur contre le passage d'un courant excessif.
La self à saturation 51 comporte un enroulement de satura- tion à courant continu'55 qui crée un champ magnétique continu qui traverse les noyaux 54 sur lesquels les enroulements à cou- rant alternatif 53 sont bobinés.
La réactance inductive des enroulements à C.A. 53 est maximum quand chacun des noyaux 54 n'est pas saturé par le flux.
La réactance inductive des enroulements à C.A. 53 est minimum quand les noyaux 54 sont complètement saturés. En conséquence, quand l'enroulement à C.C. 55 n'est pas alimenté, et qu'ainsi les noyaux 54 sont.relativement non saturés, la réactance induc- tive des enroulements à C.A. 53 est tellement grande par rapport à l'imprédace des portions de résistance 60, que les enroule- ments à C.A. 53 n'auront aucun effet marquant sur l'impédance totale du circuit secondaire et la résistance 23 tout entière sera réellement dans le circuit du rotor bobine du moteur 20.
Dans ces conditions, le moteur ne fournira qu'un couple relati- vement faible et pour n'importe quelle charge, fonctionnera à faible vitesse.
Cependant, si un courant continu important parcourt l'en- roulement de saturation 55 et sature les noyaux 54, les enroule- ments 53 fonctionneront comme s'ils étaient bobinés sur un noyau sans fer et n'auront qu'une réactance inductive relative- ment faible. En effet les enroulements 53 court-circuitent les portions de résistance 60. En conséquence, seules les portions de résistance 61 sont en circuit avec le rotor bobiné du moteur et le moteur est capable de fournir un couple relativement puis- sant et pour la même charge, sa vitesse sera relativement éle- vee.
Si l'enroulement de saturation 55 est excité par du cou-
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rant continu à des valeurs comprises entre le maximum et le minimum, il en résultera des vitesses intermédiaires du moteur pour un couple donné. Si le courant circulant dans l'enroule- ment de saturation 55 est modifié d'une manière continue, on obtiendra un controle très précis de la vitesse et du couple du moteur.
La tension pour l'enroulement de saturation 55 est fournie sous le controle d'une valve électronique. Quoique la valve électronique puisse être de n'importe quel type adéquat, tel qu'un système à décharge, un semi-conducteur tel que transistor un amplificateur magnétique, un amplificateur rotatif etc, on a préféré un tube électronique ordinaire ou un thyratron 56.
@s le commerce, un thyratron du type EL C16J aux Etats-Unis 'est révélé tout à fait adapté.
Le thyratron 56 est muni d'une anode 57, d'une grille de contrôle 58 et d'une cathode 59. L'anode 57 est reliée par le .fil 62 à l'enroulement de saturation 55 et par le fil 63 à l'en roulement secondaire 64 du transformateur 65. L'enroulement secondaire 64 du transformateur est relié par le fil 66 à la prise médiane 67 de l'enroulement secondaire de chauffage 68 du transformateur 72 et de là par le fil 69 au filament 59 du thy- ratron. Les enroulements primaires des transformateurs 65 et 72 sont connectés par leurs fils d'entrée respectifs 73,74 à la ligne d'alimentation monophasée 36.
La ligne 36 alimente également les enroulements primaires des -transformateurs 75,76 et 77 qui alimentent les différents éléments de contrôle comme cela sera expliqué dans la suite.
La sortie du thyratron 56 est controlée en modifiant la compo- sante continue de la tension appliquée à sa grille 58. Dans ce but, des éléments de controle de tension sont ajoutés dans le circuit de grille, la tension résultante étant appliquée à la grille pour controler la puissance de sortie du thyratron.
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La tension instantanée appliquée entre l'anode 57 et la cathode 59 par le transformateur 65 est représentée par sa cour- be sur la fig. 9 : c'est l'onde sinusoidale 78.
La tension grille est appliquée entre la grille 58 et la prise médiane 67 du transformateur de chauffage,du filament, par le fil 79, le potentiomètre de controle de tension 82, le fil 83, la résistance 84 pour la tension alternative superposée, le fil 85, le potentiomètre 86 pour la polarisation négative en cou- rant continu, les fils 87,88, la résistance 89 du réseau d'impé- dance de réaction et le fil 90 à la grille 58.
La tension continue de polarisation négative qui apparait aux bornes du potentiomètre 86 provient du redresseur en pont 93, dont les fils de sortie 94,95 sont connectés aux extrémités du potentiomètre 86. Le condensateur de filtrage habituel 96 et la résistance 97 limitant le courant, peuvent être inclus dans le circuit., La tension de polarisation négative continue est représentée sur la fig. 9 par la droite 98.
A la tension continue de polarisation de grille 98, est superposée une tension alternative représentée par la courbe 101 sur la fig. 9. La tensïon 101 provient d'un transformateur déphaseur 76 et est appliquée par les fils 102,103 à travers,le condensateur 104 aux bornes de la résistance 84. Le transforma- teur 76 et le condensateur 104 dans le fil 103 déplace la phase de la tension alternative-101 de telle façon que la tension d'anode 78 soit 90? en arrière comme le montre clairement la fig. 9 ;
La tension 98 de polarisation continue de grille est avan- tageusement réglée de façon à être au moins égale ou légèrement supérieure à la valeur instantanée de pointe de la tension alternative superposée 101.
En conséquence, si les voltages combinés 98 et 101 étaient les seules sources d'excitation de la grille 58, celle-ci ne deviendrait jamais positive et le
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thyratron ne s'allumerait jamais. Dans ces conditions, le thyra- tron 56 ne débiterait pas dans l'enroulement de saturation 55 de la self. Cette condition est réalisée quand la poignée 33 du controller se trouve dans la position neutre et qu'il n'y a aucune tension continue aux bornes du potentiomètre 82.
Les détails du controller 29 sont indiqués dans les fig.12 à 17 inclusivement et seront décrits dans la suite tout particu lièrement. Dans le but de décrire le circuit, il est suffisant pour le moment de noter que le controller comporte avantageuse- ment un enroulement primaire 102 et deux enroulements secondai- res 103 et 104 tous bobinés sur un stator.
L'enroulement primai- @d 102 est alimenté par le transformateur 75 par les fils 99 et 1@0, L'inductance mutuelle entre le primaire et chacun des en- @oulemtns secondaires est modifiée en faisant tourner un noyau 105 avec une armature en anneau fendu au moyen de la poignée 33
Quand la poignée 33 est dans sa position neutre, il y a peu ou pas d'inductance mutuelle entre l'enroulement primaire 102 et les enroulements secondaires 103 et 104. Quand la poignée 33 est manoeuvrée de sa position neutre dans l'une ou l'autre direction le noyau 105 tourne de façon à augmenter l'inductance mutuelle entre l'enroulement primaire 102 et les enroulements secondaires 103,104. En conséquence, la tension induite dans les enroulements secondaires 103,104 varie avec la position de la poignée.
La tension induite aux bornes de l'enroulement 103 est redressée dans le redresseur en pont 106 et est appliquée au potentiomètre de contrôle 82 par un circuit comprenant la résis- tance 107 et le condensateur de filtrage 108.
Quelque soit le sens du mouvement de la poignée 33, la polarité du potentiomètre 82 sera positive par rapport à la gril. le 58. Si la poignée 33 est placée approximativement à mi-distan- ce dans l'une ou l'autre direction, la tension positive continue aux bornés du potentiomètre 82 est indiquée par la droite 109
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sur la fig. 10. La tension positive 109 équilibre réellement la tension 98 de polarisation négative de grille aux bornes du potentiomètre 86. La tension de polarisation résultante est donc réduite à zéro comme indiqué en 113 sur la fig. 10. En conséquence, la tension superposée 101 est augmentée vers la position que montre la fig. 10 dans laquelle la grille est chargée positivement quand la tension d'anode 78 passe par son maximum.
Aussitôt que la grille devient positive, le thyratron s'allume. Quand la tension d'anode 78 passe par zéro, le tube s'éteint. La portion de la tension d'anode qui correspond à ces conditions de fonctionnement du circuit, est indiquée dans la fig. 10 par la surface hachurée. Pour filtrer les sauts intermittents de tension anodique, un redresseur d'absorption est disposé comme d'habitude aux bornes de la charge inductive.
Il est évident qu'en avançant la poignée du controller 33 dans le sens de l'augmentation de l'inductance mutuelle entre les enroulements primaires et secondaires 102,103,104, la ten- sion aux bornes du potentiomètre de controller 82 augmente, per- mettant à la tension alternative superposée 101 de provoquer l'allumage du thyratron 56 toujours plus tôt dans la période de la tension anodique. La fig. 11 illustre le cas où le con- troller à induction est poussé dans sa position maximum pour .laquelle la somme des tensions du controller 109 et 98 est représentée par la tension 113 et où la tension alternative 101 est positive à tout moment. Dans ces conditions, le thyratron est continuellement allumé aussi longtemps que son anode est positive comme l'indique la surface hachurée sous la courbe 78 dans la fig. 11.
Comme dit précédemment, toute variation dans la tension de sortie du thyratron va modifier l'excitation de l'enroulement de saturation 55 de la self dans le but de controler le moteur
20 ainsi 'qu'il a été expliqué précédemment. Comme la tension
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grille peut être variée graduellement, on obtient un controle continu de la vitesse et du couple du moteur.
Une régulation de vitesse importante et d'autres effets de controle sont obtenus dans le circuit de réaction. Les fils de réaction 114 sont connectés à deux des bornes de l'enroule- ment secondaire polyphasé du moteur. En conséquence, la tension de la ligne 114 varie comme la vitesse de glissement du moteur.
Le primaire du transformateur 115 est relié à la ligne de réac- tion 114 et l'enroulement secondaire du transformateur est con- necté au redresseur en pont 116' dont la sortie est reliée aux lignes 117 et 118 et à la capacité de filtrage 119.
Si le moteur 20 tourne au synchronisme, son glissement est nul ut la tension de réaction est zéro. Si la vitesse du moteur diminue, le glissement de même que la tension de réaction aug- mentnet d'une manière correspondante sur les fils 114. Si la vitesse du 'moteur tombe à zéro, à l'arrêt, le glissement et la tension de réaction seront considérés, dans le but de cette description, comme valant 100%. Le glissement et la tension de réaction peuvent monter à 200;o si le moteur tournant à la vites- se de synchronisme dans un sens est inversé.
Par exemple si la poignée 33 du controller est à fond dans une direction puis est brusquement renversée à fond dans l'autre direction la tension de glissement instantanée sera 200%. tombant rapidement à 100% quand le rotor du moteur atteint la vitesse zéro et descendant en dessous de 100; quand la vitesse du rotor s'inverse.
Pour obtenir une régulation de vitesse et également pour protéger le moteur pendant de telles inversions, la tension de réaction précitée est appliquée à un circuit qui superpose sur la grille 58 du thyratron 56 une tension qui varie en relation avec l'amplitude de la tension de réaction. La tension continue aux bornes des fils 117,118 est directement proportionnelle à, la tension de glissement précitée. Pour de tensions de glisse-
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ment entre 0 et 100% la tension de réaction règle'la vitesse.
Pour des tensions de glissement au dessus de 100%, la tension de réaction déclenche le thyratron 56 de façon à insérer la résistance maximum dans le circuit secondaire du moteur dans le but de la protéger.
Pour modifier la réponse du circuit de controle susdit, il est prévu un circuit qui discrimine les tensions de réaction supérieures et inférieures à une valeur prédéterminée corres- pondant habituellement à 100% de glissement. On pourrait choisir toute autre valeur-prédéterminée par exemple 80% de glissement si la protection du moteur est demandée pour des tensions de glissement au dessus.
Le circuit discriminateur indiqué dans la fig. 1 et à plus grande échelle dans la fig. 5 comprend un potentiomètre de référence 122 dont on tire une tension de référence constante mais ajustable. Le potentiomètre 122 est alimenté à partir du transformateur 77, à travers le redresseur en pont 123, les fils 125,126, le condensateur de filtrage 124 et la résistance 127 de limitation du courant. Comme l'indique la fig. 3, le curseur mobile du potentiomètre est relié par le fil 128 à la borne 129 d'un réseau d'impédance dont la borne opposée 132 est connectée au fil 118 et à un côté de la résistance de charge de réaction ,133 à laquelle est appliquée la tension de sortie du pont redresseur 116.
A remarquer que la tension de référence et la tension de réaction sont polarisées de telle façon que le,? bornes 129,132 sont positives par rapport à chacune des résis- tances 122;133.
Le réseau d'impédance comprend les redresseurs 131,134,135 et 136 polarisé comme l'indique la fig.l et la fig.5. Les impé- dances par rapport auxquelles la différence de tension entre les tensions respectives aux bornes des résistances 122,133 est divisée, sont constituées par les résistances 89 et 137. On ob-
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servera que la résistance 89 est directement en série entre le fil 87 et le fil 90 conduisant à la grille 58 du thyratron 56.
La résistance 137 n'est-pas en connection série directe avec la grille du thyratron. La résistance 89 aura de préférence une valeur ohmique beaucoup plus faible que la résistance 137.
Simplement à titre d'exemple, la résistance 89 peut être de l'ordre de grandeur de 15. 000 ohms tandis que la résistance 137 sera de l'ordre de 47.000 ohms.
Les valeurs relatives du potentiomètre de référence 122 et de la résistance de charge de réaction 133 sont choisies de telle façon que pour toutes les vitesses du moteur entre 0 et 100% de glissement (par exemple) la tension qui prend naissance bornes de la résistance 133 sera plus faible que la tension dux bornes du potentiomètre 122. Ces tensions sont comparées dans le circuit décrit et leur différence provoque le passage d'un courant entre.les bornes 129,132 du réseau d'impédance par des chemins déterminés par la polarité résultant de la différen- ce de tension et chacun des redresseurs 131,134,135,136.
Dans l'exemple précédent entre les glissements 0 et 100% pour lesquels la tension de référence aux bornes du potentio- mètre 122 dépasse la tension de réaction aux bornes de la résis- tance 133, la différence de tension nette aura une polarité telle que la borne 123 soit positive par rapport à la borne 132.
En conséquence, le courant circulera de la borne 129, à' travers le redresseur 131, la résistance 89, le fil 138, la résistance 137 et le redresseur 135 vers la borne 132. La différence de potentiel entre les bornes 129,132 et le long du parcours pré- cédent sera alors divisée entre les résistances 89 et 137 sui- vant leur valeur ohmique respective. Puisque la valeur ohmique de la résistance 89 est beaucoup plus faible que celle de la résistance 137, seule une faible fraction de la différence de potentiel précitée apparaîtra aux bornes de la résistance 89.
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La tension aux bornes de la résistance 89 est ajoutée directe- ment dans le circuit grille à la tension de controle aux bornes du potentiomètre 82, à la tension de polarisation continue aux bornes du potentiomètre 86 et à la tension alternative aux bornes de la résistance 84 et elle a une polarité négative par rapport à la grille comme l'indique le schéma. En conséquence, toute tension aux bornes de la résistance 89 est opposée à la tension aux bornes du potentiomètre de controle 82 et tend à réduire la tension de grille.
Dans les-conditions précédentes, la régulation de vitesse se fait pour toutes les conditions de fonctionnement du moteur entre l'arrêt et la vitesse de synchronisme. Si le moteur 20 tend à accélérer, sa tension de glissement ou de réaction dimi- nue, réduisant donc la tension aux bornes de la résistance de charge 133. En conséquence la différence de tension entre les bornes 129 et 132 augmente, provoquant le passage d'un courant plus important dans le réseau à tension proportionnelle précité et augmentant la chute de tension aux bornes de la résistance 89. La tension sur la grille 58 sera donc réduite et réduira
0 proportionnellement l'excitation de l'enroulement de saturation 55 de la self.
Dans ces conditions, les enroulements à courant alternatif 53 de la self auront une réactance inductive augmen- tée et la valeur ohmique effective de la grille de résistances 23 sera augmentée. Cette augmentation de la résistance effecti- ve de la grille de résistances'réduira le courant qui circule dans le circuit secondaire du moteur et tendra à réduire la vitesse du moteur tous les autres facteurs restant inchangés.
Une réduction de la vitesse du moteur aura un effet opposé sur le circuit de grille du thyratron 56. Une chute de vitesse augmentera le glissement et la tension de réaction aux bornes de la résistance 133 et réduira donc la différence de potentiel entre les bornes 129,132 du réseau d'impédance. Alors, la ten-
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sion aux bornes de la résistance 89 chutera, tendant à élever la tension sur la grille 58 et à augmenter la tension appliquéé à l'enroulement de saturation 55 de la self avec l'effet con- nexe sur l'enroulement 53 de la self de réduire la résistance effective des portions de résistance 60 du bloc 23 et de permet- tre le passage d'un courant plus important dans le rotor du moteur pour tendre à augmenter sa vitesse.
De cette façon, la vitesse sera stabilisée et toute variation à une vitesse fixée sera empêchée.
Quand le glissement ou la tension de réaction dépasse 100 de glissement dans l'exemple précédent, la tension engendrée aux bornes de la résistance 133 dépassera la tension de référen- ce créée aux bornes du potentiomètre 122. Par conséquent, la b@ren 132 sera positive par rapport à la borne 129 et un courant proportionnel à la différence de tension passera de la borne 132 à travers le redresseur 136, le fil 139, le fil 88, la ré- sistance 89, le fil 138 et le redresseur 134 vers la borne 129.
Le sens du passage du courant à travers la résistance 89 est le même que dans le cas des tensions de réaction moindres que 100% de glissement, mais la résistance 137 est hors circuit. Par con séquent la différence de potentiel toute entière est appliquée à la résistance 89.
La différence de potentiel entière aux bornes de la résis- tance 89 dépasse et est opposée à la tension de controle aux bornes du potentiomètre 82 et rend négative la grille 58 du thyratron, réduisant donc l'excitation de l'enroulement de satu- ration 55 de la self à zéro. Dans ces conditions, la réactance inductive des enroulements à courant alternatif 53 de la self est maximum et toute la valeur ohmique des résistances 23 agit dans le circuit secondaire du moteur pour le protéger contre les peintes de courant excessives pendant que le moteur fonctionne avec un 'glissement de plus de 100%.
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La condition précédente, qui existe pendant le changement de sens de marche du moteur, par exemple quand l'opérateur dé- place la poignée 33 'du controller d'une position pour laquelle le moteur tourne dans un sens à une position opposée dans la- quelle les contacteurs, suivant les connexions d'inversion 24, inversent les fils d'arrivée au circuit primaire du moteur et renversent ainsi le sens du champ tournant. A la fin de la péri- ode de temps demandée par le moteur pour inverser son sens de marche, et aussitôt que le glissement descend en dessous de 100% la tension de référence aux bornes du potentiomètre 122 dépasse- ra de nouveau la tension de réaction aux bornes de la résistance de charge 133 et la polarité entre les bornes 129 et 132 sera de nouveau inversée, rendant la borne 129 positive par rapport à la borne 132.
A ce moment le courant circulant dans le réseau à tension proportionnelle précité suivra le chemin décrit en pre- mier lieu ci-dessus et le thyratron 56 fonctionnera de nouveau dans le but de régler la vitesse du moteur ainsi qu'il a été dit plus haut.
La description précédente s'applique également au moteur 20 et au circuit de commande de la fig. 1 indépendamment de l'utilisation particulière du moteur sur le pont roulant. Le même circuit est utilisé, que le moteur actionne le mouvement de levage, le chariot ou le pont. Dans toutes les conditions d'uti- lisation on obtient un controle sans à coup extrêmement précis de la vitesse.
Pour des raisons connues, il est avantageux de précharger le moteur qui actionne le mouvement de levage d'une grue. Dans ce but, comme dit précédemment, le frein 47 est accouplé mécani- quement à l'arbre 44 du moteur. Le frein 47 peut être de n'im- porte quel type possédant un dispositif de manoeuvre commandé électriquement. Pour l'usage actuel, on a préféré un frein à courant induit possédant un enroulement 48 et une armature à
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courants de Foucault 49. Cependant, tout type de frein actionné électriquement et possédant une impédance de controle pourrait être utilisé.
L'enroulement 48 du frein 47 est alimenté en tension par les fils 142,143. Le fil 142 est connecté par l'enroulement secondaire 144 du transformateur 145 et le fil 146 à la prise médiane 67 de l'enroulement 68 du transformateur qui alimente le filament 147 du tube électronique 148. Un thyratron à rem- plissage gazeux repéré aux Etats-Unis par le symbole ELC16J peut être avantageusement employé. Le thyratron 148 a une anode 149 et une grille 152. L'anode est connectée au fil 143, un redresseur de retour étant disposé entre les fils 143,142 pour filtrer la tension de sortie du thyratron de la façon indiquée précédemment.
Le contrôle de la tension de sortie du thyratron 148 est réalisé de la même manière que dans le cas du thyratron 56.
Chacun des transformateurs 153,154,155 et 156 a son enroulement primaire alimenté par les lignes 157 reliées à la ligne d'ali- mentation 36. La sortie du transformateur 154 est redressée dans le redresseur en pont 158 et appliquée par les fils 150, 151, le condensateur de filtrage 160 et la résistance 161 aux bornes,du potentiomètre de polarisation de grille 159. Une ten- sion alternative supplémentaire est appliquée aux bornes de la résistance 162, venant de la sortie du transformateur déphaseur 153 et du condensateur 163.
L'enroulement 104 du controller à induction 29 est connecté par les fils 164 au pont redresseur 165 dont les bornes de sor- tie sont reliées par l'es fils 166,167, le condensateur de fil- trage 169 et la résistance 170 aux bornes du potentiomètre de controle de tension 168. Le curseur mobile de ce potentiomètre 168 est relié par les fils '171 et 146 à la prise médiane 67 du transformateur de chauffage des filaments 68 et par là au fila-
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-ment 147 du tube 148.
Le potentiomètre 168 est donc connecté en série avec les fils 172 et 173, la résistance de charge 162 de la tension alternative superposée, le fil 174, le potentio- mètre 159 de tension de polarisation continue, le fil 175, le potentiomètre 176 et de là par le fil 177 à travers la résistan- ce 178 et le réseau d'impédance indiqué aux fig. 2 et 6 puis le fil 179 à la grille 152 du thyratron 148.
Trois variantes du circuit de controle pour l'enroulement 48 du frein 47 sont montrées respectivement par les fig. 2,3 et 4. Les éléments de controle et leurs connexions sont générale- ment similaires, la principale différence entre les divers cir- cuits étant la connexion de réaction au circuit de grille à partir du circuit secondaire du rotor bobiné du moteur 20.
En partant des polarités indiquées sur la fig. 2 on peut observer que la polarité des diverses composantes de tension continue dans le circuit de grille du thyratron 148 est généra- lement exactement l'opposé de la polarité des éléments similai- res dans le circuit de grille du thyratron 56 comme le montre la fige 1. La polarisation continue prise aux bornes du poten- tiomètre 159 est positive et la tension de controle prise aux bornes du potentiomètre 168 est négative par rapport à la gril- le 152.
En conséquence, pour de faibles valeurs de l'inductance mutuelle entre les enroulements primaires et secondaires du con- troller à induction 29 la grille 152 du thyratron 148 sera for- tement positive à cause de la polarisation positive continue de grille mentionnée plus haut et l'enroulement 48 du frein 47 sera fortement excité provoquant un freinage relativement impor- tant sur le tambour de levage 46. Cependant, si la poignée 33 du controller est déplacée vers les grandes vitesses, soit en . montée soit en descente, le potentiel négatif croissant qui apparaît aux bornes du potentiomètre de controle 168 réduira
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l'excitation positive de la grille 152 pour réduire d'une nire correspondante la tension d'alimentation de l'enroule- ment 48 du frein et diminuer ainsi le freinage sur le tambour de levage 46.
Cette situation se présente pour les deux sens de déplacement de la poignée, en montée comme en descente quoi- que ainsi qu'il sera indiqué ci-après avec plus de détails, un effet différentiel soit obtenu entre les mouvements de montée et de descente de la poignée de controle à cause de la disposi- tion asymétrique entre le rotor et le stator du controller.
En conséquence, aux faibles charges sur le tambour de levage 46, alors qu'autrement, un courant relativement faible serait absorbé par le moteur 20, il y a une excitation relative- ment importante sur le frein 47 qui ajoute à la charge un effort le freinage exigeant donc que le moteur absorbe une puissance lus grande pour vaincre à la fois la résistance de la charge et du frein 47. Quand la charge sur le tambour de levage 46 est relativement importante, la bobine de frein 48 est relativement faiblement excitée. En conséquence, le couple moteur demandé au moteur tend à se stabiliser indépendamment de la charge réellement agissante sur le cable 52.
Dans le circuit de la fig. 2, la tension de réaction venant du circuit secondaire du moteur 20 est utilisée pour superposer sur la grille 152 du thyratron 148 une tension qui règle avec précision le débit du thyratron 148 en réponse aux variations instantanées de la vitesse du moteur. La tension de réaction est utilisée à la fois dans des buts de régulation de vitesse et pour produire l'effort maximum de freinage sur l'arbre du moteur pendant l'inversion du moteur pour aider le couple de renversement du moteur à changer le sens de rotation de son rotor.
La ligne de réaction 114 est reliée par le transformateur 182 au redresseur en pont 183 dont le débit en courant continu passe par les fils 184 et la résistance de charge 185 dans un
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circuit de comparaison et de discrimination indiqué à grande échelle par la fig. 6 et qui a une fonction très comparable au circuit de comparaison et de discrimination pour le controle de l'enroulement de saturation 55 du moteur ainsi que le montrent les fig. 1 et 5. Le débit du redresseur 183 est filtré par le condensateur 186 aux bornes de la ligne 184.
La tension aux bornes de la résistance 185 est comparée à une tension de référence déterminée mais ajustable engendrée aux bornes du potentiomètre 187, les bornes respectives de la résistance de charge 185 et du potentiomètre 187 étant connec- tées par le fil 188 et le réseau d'impédance qui sera décrit ci-après. Une source de tension pour le potentiomètre 187 est fournie par le redresseur en pont 189 connecté à l'enroulement secondaire du transformateur 156. La sortie du redresseur 189 est filtrée par le condensateur 192 et connectée par les fils 193, 194 et à travers la résistance de limitation de courant 195 aux bornes du potentiomètre 187.
Pour des tensions de réaction moindres que 100% de glisse- ment, le potentiel qui apparaît aux bornes de la résistance 185 sera plus faible que le potentiel déterminé et ajustable aux bornes du potentiomètre 187. Donc la différence entre les ten- sions respectivement aux bornes de chacune des résistances 185, 187 sera polarisé dans un sens tel que le courant circulera de la borne 196 vers la borne 197 du réseau de comparaison des ten- sions. Le potentiel de la borne 196 du réseau de comparaison des tensions est donc plus élevé que le potentiel de la borne 197.
Le parcours du courant se fera donc de la borne 196, à travers le redresseur 198, la résistance 201, la connexion 202, la résistance 178, le fil 203 et le redresseur 204 vers la borne'197. La valeur ohmique de la résistance 178 est choisie de façon'à être sensiblement moindre que la valeur ohmique de
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la résistance 201. Par exemple, la résistance 178 peut être 15. 000 ohms et la résistance 201 peut être 100.000 ohms. En con- séquence, seule une faible fraction de la tension entre les bornes 196,197 apparaît aux bornes de la résistance 178 qui est directement en série avec le fil 179 vers la grille 152 du thy- ratron 148. Comme l'indique le dessin, cette tension est positi- ve par rapport à la grille et est superposée aux autres tensions dans le circuit de controle de grille.
Pour des conditions telles que la tension de réaction cor- respond à un glissement de moins de 100%. le réseau proportion- nel et discriminateur de tension que montre la fig. 6 fonctionne de la manière suivante pour controler avec précision l'excita- -Lion de l'enroulement 48 du frein. Si le moteur 20 tend à accé- lérer, la tension de réaction ou de glissement appliquée aux bornes de la résistance 185 diminue et la différence de tension entre les bornes 196,197 augmente. Il en résulte une augmenta- tion de la tension aux bornes de la résistance 178 et une aug- mentation de l'excitation de la grille 152, donc une augmenta- tion du débit du thyratron 148 dans l'enroulement 48 augmentant l'effort du frein 47 avec comme résultat une tendance à réduire la vitesse du moteur.
Réciproquement, si la vitesse du moteur diminue, la tension de glissement ou de réaction sera augmentée aux bornes de la résistance 185 réduisant donc la différence de tension entre les bornes 196 et 197, réduisant proportionnellement la tension aux bornes de la résistance 178 et réduisant la tension de pola- risation positive de la grille 152 pour réduire le débit du tube dans l'enroulement 48 et par cela réduisant l'effort sur le freit 47 ce qui permet au moteur 20 d'accélérer.
En conséquence, dans les conditions précédentes, le circuit montré par les fig. 2 et 6 favorise une bonne régulation de vitesse du moteur de levage 20. Le circuit et les éléments de la
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fig. 2 coopèrent bien entendu avec le circuit et les éléments de la fig. 1 à la régulation générale de vitesse du moteur 20.
En conséquence, à la fois la résistance du circuit secondaire du moteur 20 et l'excitation du frein 47 varient en fonction de la vitesse et du couple du moteur dans,les buts de régula- tion décrits ci-dessus.
Pour des glissements dépassant 100%,'comme quand le motel est inversé, la tension aux bornes de la résistance de charge 185 dépasse la tension de référence aux bornes du potentiomètre 187 et la différence de tension entre les bornes 196 et 197 sera polarisée en sens inverse par rapport aux conditions qui viennent d'être décrites. La borne 197 sera positive par rap- port à la borne 196. Dans ces conditions, un courant circulera dans le réseau à tension proportionnelle de la borne 197 à tra- vers le redresseur 205, le fil de connexion 202, la résistance 178, le redresseur 206 vers la borne 196.
En conséquence, la résistance 201 est hors circuit et réellement la totalité de la différence de tension est appliquée directement à la résistan- ce 178 quoique la polarité de la différence de potentiel soit la même que dans l'exemple décrit précédemment.
Dans ce cas, la grille 152 du thyratron 148 devient forte- ment positive et le potentiel négatif aux bornes du potentio- mètre de controle 168 est complètement contre balancé. En consé- quence le thyratron fournira la tension de sortie maximum à l'enroulement 48 du frein 47 pour imposer un freinage maximum sur l'arbre du tambour de levage-46. Donc, pendant-l'inversion du moteur, l'effort maximum du frein est imposé sur le tambour de levage pour aider le couple de renversement du moteur 20 en maintenant le tambour. A l'arrêt, la tension de glissement tombe en dessous de 100% et la borne 196 du réseau à tension proportionnelle devient de nouveau positive par rapport à la borne 197 et le contrôller 29 reprend le controle du thyratron
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148 de la manière précitée.
Mais, par le potentiomètre 176 le thyratron 148 serait très fortement excité à la position neutre de la poignée 33 du controller. Ceci à cause de la tension continue positive relati- vement fixe aux bornes du potentiomètre 159. Cependant, il est désirable de réduire essentiellement l'excitation du frein à la position d'arrêt du moteur pour réduire les pertes par échauffe ment dans le frein. En conséquence le potentiomètre 176 dans le circuit de grille est polarisé en sens contraire par rapport au potentiomètre 159. Le potentiomètre 176 est alimenté par le transformateur 155 et le redresseur en pont 207 qui lui fournit une tension continue par les fils 208,209 et le condensateur de filtrage 212.
Cependant la ligne 209 comporte en série les contacts 213 et 214 actionnés par les bobines H et L; les deux contacts sont normalement fermés. La résistance 215 peut être facultativement placée aux bornes du contact 213 actionné par le relais de montée. En conséquence, avec la poignée 33 du controller dans sa position neutre ou d'arrêt, les deux contacts 34,35 étant donc ouverts et les bobines 27,28 de H et L étant toutes deux désex- citées, les contacts 213,214 des contacteurs sont tous les deux fermés et le circuit du potentiomètre 176 est fermé. La tension aux bornes du potentiomètre 176 est normalement réglée pour dépasser la tension de polarisation de grille aux bornes du po- tentiomètre 159 d'une quantité suffisante pour rendre la grille' 152 négative pour la plupart des valeurs de la tension alterna- tive superposée.
Le thyratron 148 est avantageusement réglé pour s'allumer pour les valeurs de pointe de la tension alterna- tive superposée de sorte que le thyratron ne fournit qu'une fai ble tension de sortie à l'enroulement 48 du frein. Le frein 47 est donc peu alimenté à l'arrêt. Bien entendu la tension aux bornes du potentiomètre 176 peut être avantageusement réglée à
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n'importe quelle valeur pour fournir tout effet désiré dans le 'circuit grille du thyratron 148.
Si la poignée 33 du controller est manoeuvrée, par exemple dans le sens descente et enclenche la bobine 28 de L, le con- tact 214 du contacteur est ouvert et le potentiomètre 176 n'est plus alimenté. En conséquence, le rôle de commande du controller 29 et du circuit de réaction est entièrement rétabli. Quand la poignée 33 du controller est déplacée dans le sens montée, le contact 214 du contacteur est fermé et le contact 213 du con- tacteur s'ouvre suite à l'enclenchement de la bobine 27 de H.
Cependant, à cause de la résistance 215 qui shunte le contact 213, une partie réduite mais déterminée de la tension négative par rapport à la grille 152 reste aux bornes de la résistance 176. Ce potentiel empêche la tension de polarisation continue positive aux bornes du potentiomètre 159 de réduire l'excitation moyenne générale du frein 47 quand le moteur fonctionne dans le sens montée. L'effet différentiel mentionné plus haut est avan- tageux en ce sens qu'il augmente la capacité de levage et d'ar- rachement du moteur dans le sens montée pour lequel la charge donne normalement elle même l'effort de freinage adéquat sur l'arbre du moteur.
La fig. 3 montre une réalisation du circuit analogue à celle de la fige 2 mais dans laquelle la tension de réaction ou de glissement de la ligne 114 est appliquée directement sur le circuit de la grille 152, le circuit de tension proportionnelle et discriminateur des fig. 2 et 6 étant omis. Dans le circuit de la fig. 3 les indicatifs de référence pour les composants analogues sont le@ mêmes que dans la fige 2.
La sortie du redresseur en pont 183 de la tension de réac- tion est appliquée par la ligne 184 directement aux bornes extrêmes du potentiomètre de réaction 216. Le curseur mobile du potentiomètre 216 est connecté directement au fil de grille 1791
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Le fonctionnement du circuit de la fig. 3 est tout à fait sem- blable à celui de la fig. 2 et à celui de la fig. 6, excepté qu'il n'y a pas dans ce circuit de discrimination entre les tensions de réaction supérieures et inférieures à une valeur prédéterminée. Cependant un réglage d'une précision comparable de l'excitation du frein 47 est obtenu par le circuit de la fig. 3.
Par exemple, si le moteur 20 tend à accélérer, la tension de réaction ou de glissement aux bornes des fils 114 diminuera, réduisant donc le potentiel négatif aux bornes du potentiomètre 216. En conséquence, la grille 152 deviendra plus positive pour augmenter la puissance fournie par le thyratron à l'enroulement 48 du frein à courants de Foucault 47, augmentant ainsi l'effort- ce freinage sur le moteur et tendant à réduire sa vitesse.
Réci- proquement une réduction de la vitesse du moteur va augmenter proportionnellement sa tension de réaction ou de glissement pour augmenter le potentiel négatif aux bornes du potentiomètre 216 et tendre à réduire l'excitation sur la grille 152 d'où diminution de l'excitation sur l'enroulement 48 du frein et ainsi permettre au moteur de reprendre de la vitesse.
Le circuit de la fig. 4 montre une réalisation de l'inven- tion dans laquelle la réaction du circuit secondaire du moteur 20 sur le circuit de controle du frein est complètement élimi- née. Dans le circuit de la fig. 4, le fil de grille 179 est connecté directement à la borne de sortie du potentiomètre 176 et l'excitation du frein est à tout moment controlée par la posi- tion de la poignée 33 du controller et l'inductance mutuelle correspondante entre les enroulements 102 et 104 du controller.
Le circuit de la fig. 4 ne controle pas la vitesse et le couple du moteur d'aussi près que les circuits des fig. 2 et 3 à cause de l'absence d'un effet régulateur sur le frein pendant les fluctuations de vitesse qui se produisent à une position fixe
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de la poignée du controller. Cependant, puisque les effets du controle de couple et de la vitesse primaire sur le moteur se présentent dans le circuit de résistance secondaire du moteur, le circuit de controle de frein de la fig. 4 fournira un con- trole suffisamment précis dans de nombreux cas.
La fig. 2 montre que le circuit entre le thyratron 148 et l'enroulement 48 du frein 47 peut être à volonté muni d'éléments de controle qui élimine tout le système dans le cas soit d'un court-circuit soit d'une rupture de circuit dans l'enroulement du frein. Dans ce but, un. relais différentiel DR numéroté 217 a été prévu ; commande le contact du relais contacteur DR numéroté 218 dans le fil 37 de la fig. 1. Le relais différentie 217 est muni à la fois de bobines d'enclenchement serle et shunt. La bobine d'enclenchement série 219 est en série avec le fil 143. La bobine d'enclenchement shunt 220 est en parallèle sur l'enroulement 48 du frein, aux bornes des fils 142,143 à travers le fil 222.
Chacun des potentiomètres 223,224 et le con densateur 221 donne les moyens de régler le relais par rapport aux conditions normales de tension aux bornes des fils 142,143 et du courant circulant dans le fil 143.
Dans les conditions normales, de courant et de tension le relais DR 217 sera sans action et le contact 218 sera normale- ment fermé. Cependant si un court-circuit se produit aux bornes de l'enroulement 48 du frein, la surintensité traversant la ligne 143 fera fonctionner la bobine série 219 et actionnera le relais 217 ; lecontact 218 s'ouvre et coupe l'alimentation de tout le système. De même, si une rupture se produit dans la -bobine 48, la tension entre les fils 142,143 peut augmenter quand les--conditions sont telles que normalement la bobine 48 absorbe un courant important. En conséquence, l'enroulement shunt 220 du relais va le faire fonctionner et ouvrir le contact 218 coupant de nouveau l'alimentation de tout le système.
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Le frein mécanique 45 est du type normalement utilisé mais qui a une bobine d'enclenchement 225 connectée par les fils 226 à la ligne 21 d'amenée du courant au primaire du moteur. En con séquence dans toutes les conditions dans lesquelles le moteur est alimenté en tension aux bornes de ses enroulements primai- res, la bobine 225 est alimentée et relache le frein mécanique 45.
Comme le montrent les fig. 14 et 15,.le controller à induc- tion 29, schématiquement représenté à la fig. 1 comporte de préférence un appareil rotatif muni d'une enveloppe 229 pour supporter l'armature magnétique circulaire 230. Le noyau rotori- que ou armature 105 est monté axialement dans la carcasse sur ? arbre 231 ; il peut être placé dans différentes positions angu, laires au moyen de la cale 232 comme cela sera décrit plus loin en détail. L'arbre 231 se prolonge à travers la paroi avant 233 et porte la poignée 33 du controller. L'arbre 231 se prolonge également à travers la paroi arrière 228 et est à cet endroit muni d'une came 234 qui actionne chacun des boutons de manoeuvre des contacts 34,35 comme l'indique la fig. 14.
La came 234 peut être munie d'une encoche périphérique 235 dans laquelle le déclic, à bille pressée par un ressort, peut sa loger pour maintenir la poignée 33 dans la position neutre du controller pour laquelle les deux contacts 34,35 sont ouverts.
Le déplacement de la poignée dans le sens des aiguilles d'une montre comme le montre la fig. 14 fait tourner la came 234 et retire la bille 236 de l'encoche 235 prévue dans la came. Par ce mouvement de la came, le contact 34 se ferme en glissant sur la surface 237 de la came. Le bouton de manoeuvre du contact 35 n'est pas dégagé pendant le déplacement de la poignée 33 dans le sens des aiguilles d'une montre.
En déplaçant la poignée 33 dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, on presse sur le bouton de manoeuvre du
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contact 35 qui glisse sur la surface 238 de la came 234, Chacu- ne des surfaces 237, 238 de la came est munie d'encoches 239, 240 dans lesquelles la bille 236 vient se loger quand la poig- née 33 se trouve dans sa position extrême dans n'importe quelle direction de son mouvement. Le mouvement total ou course de la poignée 33 entre ses positions extrêmes est avantageusement limité à 90 .
L'armature magnétique en tôle laminée 230 peut être prévue soit avec des pôles saillants ou avec des pôles à enroulement réparti pour les enroulements primaires et secondaires du con- troller. C'est la disposition bien connue des pôles avec enrou- lement réparti que représente la fig. 15. Pour simplifier l'ex- @lication qui suit, les fig. schématiques 12 et 13 représentent cependant une construction avec quatre pôles saillants. Bien entendu, de multiples dispositions différentes de pôles sont réalisables et peuvent être utilisées.
Comme les fig.. 12 et 13 le montrent, l'armature magnétique 230 est munie de pôles primaires opposés 243,244 et des pôles secondaires opposés correspondants 245,246 décalés de 90 par rapport aux premiers. L'enroulement primaire 102 peut être bobiné sur les deux pôles 243,244 comme il est dessiné et cela de telle manière que le flux magnétique produit par chacun des enroulements sur chacun des pôles primaires 243,244 soit dans la direction des flèches 241,242 de la fig.12.
Le rotor 105 porte avantageusement un anneau fendu en tôles laminées. Deux sections d'armature 247,248 en forme d'arc et isolée magnétiquement sont disposées concentriquement par rapport aux faces polaires incurvées des pôles primaires et secondaires. L'entrefer entre la périphérie du rotor et les fa ces polaires sera de préférence uniforme pour réduire les varie tions du courant magnétisant absorbé par les enroulements pri- mairespendant la rotation de l'armature. Chacun des segments
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d'ariature 247,248 est séparé magnétiquement par les entrefers 249,250 situés entre eux. En conséquence, il y a peu ou pas de flux de fuite entre les segments de l'armature.
A titre d'exemple d'un controller convenant pour une com- binaison des circuits des fig. 1 et 2, l'enroulement secondaire 103 dans le circuit grille du thyratron 56 peut être bobiné sur le pôle secondaire 245 et l'enroulement secondaire 104 dans le circuit grille du thyratron 148 peut être bobiné sur le pôle secondaire 246. En pratique, les enroulements secondaires peu- vent être répartis entre les pôles secondaires.
Comme le montre la fig. 12, avec le rotor dans la position deutre. les entrefers 249,250 sont alignés sur le milieu des @ces pôlaires 243,244 et les segments magnétiquement continus @@ getor forment un pont entre les pôles primaires et secondai- @ respectifs. Dans cette position, la tension de sortie théo- rique de enroulements secondaires 103,104 est nulle. Le trajet de flux engendré par les enroulements primaires, est indiqué pour les lignes de flux 253,254,255,256. Les flux engendrés par chacun des enroulements primaires opposés dans les pôles primai, res 243,244 se détruisent dans les pôles secondaires 245,246.
En conséquence, le flux résultant dans les pôles secondaires est nul et la tension de sortie des enroulements secondaires 103,104 est zéro.
On remarquera que sur la fig. 12, les entrefers 249,250 du rotor en anneau fendu sont réellement en dehors du circuit mag- nétique formé par les segments rotoriques 247,248 entre chacun des pôles primaire et secondaire. Les surfaces d'entrefer des segments rotoriques 247,248 ont de préférence une étendue angu- laire d'environ 165 pour un système à quatre pôles et en consé-. quence, elles embrassent pratiquement la totalité de l'angle compris entre les centres des pôles primaires et secondaires.
Par conséquent, avec la poignée 33 dans la position neutre comme
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le montre la fig. 12, aucune ligne de flux sur les trajets 253-256 ne doit traverser les entrefers 249,250. Quand le rotor 105 est placé dans la position de la fig. 13 les entrefers 249.
250 sont déplacés et se trouvent dans le circuit magnétique des lignes de flux 254,256 et les parties du rotor 247,248 coupées au point de vue magnétique, forme la liaison entre chacun des pôles primaires et secondaires. En conséquence, le flux qui circule suivant les trajets 254,256 est beaucoup plus faible que le flux qui suit les lignes 253,255 car ce dernier continue à passer par les parties non interrompues du circuit magnétique des segments rotoriques 247,248. En conséquence, le flux qui suit les chemins 254,256 ne contrebalance pas le flux des che- mins 253,255 et il existe un flux résultant qui traverse les pôles secondaires 245,246 ce qui induit une tension dans les enroulements secondaires 103,104.
La fig. 13 montre la position du rotor pour laquelle les entrefers 249,250 ont leur efficacité maximum pour réduire le flux qui suit les chemins 254,256 à sa valeur minimum. Dans cette position du rotor, la tension de sortie des enroulements secondaires est à son maximum. L'enroulement 103 dans le circuit du thyratron 56 tend à rendre la grille 58 positive. L'enroule- ment 104 dans le circuit du thyratron 148 tend à rendre la gril- le 152 négative. Donc, avec le controller dans la position de la fig. 13, le thyratron 56 donne la puissance maximum pour la vitesse et le couple maxima du moteur 20 et le thyratron 148 fournit le minimum de puissance pour l'effort minimum sur le frein 47.
Les positions du rotor intermédiaires entre celles que montrent les fig. 12 et 13 donneront des tensions de sortie intermédiaires sur chacun des enroulements secondaires 103,104 et il en résultera. des effets intermédiaires sur chacun des -thyratrons 56 et 148.
Quand le moteur 20 est utilisé pour entraîner les mouve-
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mens d'un pont ou d'un chariot dans un pont roulant, on peut ainsi que cela a été signalé, supprimer le frein 47 et son air- cuit. Dans ce cas, il n'y a pas d'enroulement secondaire 104 dans le controller. L'enroulement secondaire 103 est alors avantageusement bobiné sur les deux pôles secondaires 245,246 et à la position neutre de la poignée 33 du controller, les entrefers 249,250 et les segments d'armature 247,248 sont dis- posés symétriquement comme l'indiquent les fig. 12 et 16. En conséquence, les conditions d'excitation du thyratron 56 seront les mêmes pour les.deux sens de déplacement de la poignée.
Quand le moteur 20 est utilisé pour le mouvement de levage du pont, et que le frein 47 est connecté, les segments rotori- es 247,248 et les entrefers 249,250 peuvent être facultative- ment disposés asymétriquement par rapport à la poignée 33 du controller et aux pôles primaires du controller comme le montre la fig. 17. Ceci a pour effet de réduire le couple du moteur et d'augmenter l'excitation du frein pour le sens descente de la poignée du controller et d'autrepart d'augmenter le couple mo- teur et de réduire l'excitation du frein pour le sens montée de la poignée du controller.
Le montage asymétrique du rotor à anneau fendu 105 sur l'arbre 231 se fait commodément en prévoyant des rainures de cales excentriquement disposées sur le rotor 105. La cale 232 au moyen de laquelle le rotor 105 est monté sur l'arbre 231 peut être placée dans l'une ou l'autre des rainures 257,258.
La rainure 258 est décalée d'environ 186 par rapport à la rai- nure 257. La rainure 257 est alignée radialement avec les entre. fers 249,250. Comme le montre la fig. 16, la poignée 33 est alignée avec les entrefers 249,250 quand la cale 232 est placée dans la rainure 257. En conséquence, la sortie des deux enroule, ments'secondaires 103,104 sera zéro à la position neutre de la poignée comme le montre la fig.16. Tout déplacement de la poig-
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née dans l'une ou l'autre direction ..' partir de la position neutre, donnera des caractéristiques d'excitation symétriques pour les circuits controlés par les enroulements secondaires.
Cependant, quand la cale 232 est placée dans la rainure 258, comme le montre la fig. 17, les entrefers 249,250 et les segments 247,248 seront asymétriques par rapport à la position neutre de la poignée 33. Si, dans la fig.17, la poignée 33 est déplacée dans le sens des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans le sens de fermeture du contact 34 et le sens montée, les deux enroulements secondaires 103 et 104 auront une tension de sortie plus élevée que ce ne serait autrement le cas. Le couple du moteur en sera augmenté et l'excitation du frein réduite d'une manière correspondante ainsi que cela a été dit précédem- ment.
Si dans la fig. 17 la poignée 33 est déplacée dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, c'est-à-dire dans le sens de fermeture du contact 35 et le sens descente, les deux enroulements secondaires 103 et 104 auront au début une tension de sortie anormalement basse car les entrefers 249,250 se déplacent au delà des milieux des faces polaires primaires et l'augmentation de la tension de sortie dans les deux enrou- lements sera retardée. Le couple sera relativement faible et l'excitation du frein relativement élevée comme dit précédem- ment.
Les différents potentiomètres dans le circuit grille du thyratron 148 peuvent être ajustés de telle manière, que dans les,cinq derniers degrés du mouvement de la poignée 33 dans le sens descente, le frein 47 ne soit pas du tout alimenté et que dans les vingt derniers degrés du mouvement de la poignée 33 dans le sens montée, le frein 47 soit entièrement désexcité.
Cet effet différentiel est obtenu par le décalage angulaire de la cale 232 de 6 par rapport à l'axe des entrefers. Il est également avantageux que la poignée 33 ait 3 de course morte
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à l'arrêt avant la fermeture de l'un ou l'autre des contacts 4,35; ceci, plus les 12 provenant de l'asymétrie cumulative du rotor, justifie la différence de 15 entre les points de la course de la poignée dans un sens ou dans l'autre pour lesquels le frein est totalement désexcité.
Comme le montre la fig. 7 les portions 60 de la résistance secondaire dans le circuit rotorique du moteur 20 peuvent être facultativement pourvues d'un interrupteur manuel 260 pour sup- primer au choix une partie de la résistance dans le circuit se- condaire du moteur, L'interrupteur 260 est sous le controle de l'opérateur et sa fermeture donnera une augmentation du couple de sortie du moteur même si la poignée du controller se,trouve @r une position de faible vitesse. Par exemple, dans le cas @ la levée d'une surcharge excessive, la fermeture de l'inter- rupteur 260 court-circuitera la portion 261 des résistances 60, augmentant ainsi le courant secondaire, le couple du moteur et l'effort de levage quoique la poignée du controller se trouve dans une position de vitesse relativement faible.
REVENDICATIONS.
------------------------------ l.- Appareil commandant la vitesse d'un moteur électrique caractérisé par une connexion de réaction à partir du moteur vers un circuit qui discrimine entre les tensions de réaction .supérieures et inférieures à une valeur prédéterminée et qui est connecté à l'élément de contrôle d'une valve électronique, dont l'anode est connectée à une impédance de controle de vites se associée au moteur.