Installation de réglage. L'objet de l'invention est une installation de réglage, servant par exemple au réglage de la tension dans un réseau électrique.
Il est caractérisé en ce qu'il comporte deux moteurs marchant continuellement en sens inverse l'un de l'autre, un différentiel qui relie les deux moteurs et dont une des parties demeure immobile tant que les deux moteurs tournent à la même vitesse, mais se déplace, lorsque les vitesses des moteurs diffèrent, et actionne alors un organe com mandant le réglage de la grandeur à régler, ainsi qu'un régulateur placé sous la dépen dance de cette grandeur et provoquant des variations en sens inverse l'une de l'autre dans les vitesses des deux moteurs, quand un réglage doit avoir lieu.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'instal lation, dans laquelle la grandeur à régler est la tension d'un réseau électrique.
La fig. 1 est un schéma des connexions électriques de cette forme d'exécution; Les fig.2, 3 et 4 sont une vue de face, une élévation latérale et un plan de cette forme d'exécution ; Les fig. 5, 6, 7 en montrent des détails. Le réseau électrique dont il est question ci-dessus est alimenté par plusieurs alterna teurs dont les circuits d'excitation sont ali mentés à leur tour par une ou plusieurs excitatrices dans les circuits inducteurs des quelles sont intercalés des rhéostats de champ; ceux-ci sont actionnés simultanément par la forme d'exécution ci-dessus et se meuvent entre deux limites normales, suivant les be soins.
Si cependant il se produit un accident, tel qu'un court-circuit, la limite bornant nor malement la course des rhéostats dans le sens de la désexcitation s'efface et ces rhéos tats peuvent se mouvoir dans ce sens plus loin qu'auparavant, afin que la tension dans le réseau prenne une valeur anormalement basse. Les divers rhéostats non représentés sont actionnés simultanément par un arbre de réglage 1 (fig. 3, 4) à l'aide d'une roue à chaîne 11 et d'une chaîne 2 (voir aussi la fig. 2).
L'arbre 1 est lui-même mis en mou vement par une roue dentée 12 et une cou ronne dentée 3 solidaire de l'enveloppe 4 (voir encore la fig. 5) du différentiel A reliant les deux moteurs<I>B,</I> C Ces deux moteurs<I>B,</I> C sont deux moteurs électriques shunt à cou rant continu qui sont alimentés sous tension constante, tournent continuellement cri sens inverse l'un de l'autre et dont on fait varier les vitesses en sens inverse l'une de l'autre en modifiant simultanément' leurs courants d'excitation. Les induits<B>5',</B> 5 des moteurs B, C sont reliés de façon inverse aux deux conducteurs principaux 6, 7 du réseau d'alimentation en courant continu, afin qu'ils tournent dans des sens opposés.
Quant à leurs enroulements de champ.<B>8',</B> 8 ils sont en communication, à l'une de leurs extrémités, avec un conducteur auxiliaire 9 relié d'une façon que le dessin ne montre pas au conducteur 7, à l'autre, avec l'une des extrémités de la résistance 10 d'un rhéostat<I>D</I> commun .aux deux moteurs<I>B,</I> C La résistance 10 est subdivisée en sections reliées par des conducteurs 11 à des touches isolées 12 qui sont disposées en un arc de cercle situé dans un plan vertical et sur lesquelles se déplace un bras rotatif conduc teur 13 relié de façon permanente au conduc teur 6:
Quand le bras 13 est sur une touche 12 médiane, les deux courants dans les en roulements 8B, 8 sont égaux et les moteurs B, C tournent à la même vitesse; s'il se déplace vers la droite ou vers la gauche à partir de cette position médiane, il augmente le courant passant dans l'un des enroule ments - la vitesse du moteur correspondant diminue - et réduit le courant circulant dans l'autre enroulement .- la vitesse du second moteur s'accroit.
Les arbres 14", 14 des moteurs B, C sont reliés par des accouplements 15, 16 à deux arbres tels que 17 appartenant au dif férentiel, coaxiaux, tournant dans des paliers 18 et munis chacun d'une roue d'angle 171. Les deux roues d'angle 171 engrènent avec deux roues d'angle 191 folles sur un arbre commun 19 perpendiculaire aux deux arbres 17 et tournant dans des paliers 41 de l'en veloppe 4. Tant que deux moteurs B, C et par suite les arbres 17 tournent en sens in verse à la même vitesse, les roues 171 font bien tourner les roues 191 autour des axes de celles-ci, mais ne les font pas tourner avec l'arbre 19 autour de l'axe .des arbres 17.
Aussitôt qu'une différence de vitesse se produit, par contre, les roues 171 obligent les roues 191 et l'arbre 19 à tourner avec l'enveloppe 4 autour de l'axe de ces arbres 17.
Le régulateur I (fig. 1- à 4) actionne le bras mobile 13 du rhéostat D sous la dépen dance de la tension dans le réseau alimenté par les alternateurs. Il est d'un type connu décrit dans l'exposé d'invention du brevet suisse principal N 16471 du 9 avril 1898 et est actionné par le moteur C au moyen de poulies à gorge 20, 211 et d'une courroie 221. L'arbre 21 de la poulie 211 met en mouvement, d'une manière que le dessin ne montre pas, une bascule 22 servant à faire tourner, tantôt dans titi sens, tantôt dans l'autre urne roue dentée 231 dont l'arbre 23 est solidaire du bras 13 du rhéostat D.
A cet effet la bascule 22 est pourvue de cliquets 24, 25 qui sont pivotés sur elle, participent à son mouvement et peuvent venir en prise avec la roue 231 sous l'action de ressorts 26, 27, mais en sont normalement empêchés par des cliquets 28, 29 également pivotés sur elle; participant à son mouvement et soumis à l'action de ressorts 30, 31. En regard des deux cliquets 28, 29 se trouvent deux cou teaux 33, 33. Si, au cours du mouvement oscillant de la bascule 22, l'un des cliquets 28, 29 heurte le couteau correspondant, il libère le cliquet 24, 25 correspondant qui vient en prise, sous l'action du ressort 26 ou 27, avec la roue 231 et la fait tourner dans le sens correspondant.
Les deux couteaux 32, 33 sont disposés à l'une des extrémités d'un levier coudé 34 dont l'autre bras porte une bobine mobile 35 d'un dispositif de com mande F du régulateur E. Le dispositif F comporte en outre une bobine fixe 36 montée en série avec la bobine mobile 35 et en dérivation sur les conducteurs du réseau à courant alternatif à régler. Suivant la tension existant dans ce réseau, le courant passant dans F est plus ou moins intense, l'attrac tion mutuelle des deux bobines 35, 36 est plus ou moins forte, la position du levier 34 varie.
Si cette tension est normale, aucun des cliquets 28, 29 ne se heurte au couteau correspondant 32, 33; au cas où elle est trop basse, l'un des cliquets 28, 29 rencontre son couteau et fait tourner la roue 231 et le bras 13 dans le sens voulu; quand elle s'élève trop, l'autre couteau se place sur le chemin du second cliquet, ce qui oblige la roue 231 à se mouvoir de faon à déplacer le bras 13 du rhéostat D dans l'autre sens.
Un ressort 37, de tension réglable, agit sur le levier 34. Les deux bobines 35, 36 sont placées dans un support 38. Un cylindre 39 rempli de liquide et on se meut un pis ton relié au levier 34 sert à empêcher que celui-ci ne vibre sous l'action. de la fréquence relativement basse du courant du réseau al ternatif, du fait des variations périodiques de l'attraction entre les, bobines 35, 36.
L'asservissement nécessaire entre l'arbre réglable 1 et le régulateur E est obtenu de la façon suivante: D'une part le ressort 37 est fixé de façon réglable à l'une de ses extrémités à l'un des bras d'un levier 40 qui est pivoté sur le support 38 et dont l'autre bras est muni d'un secteur denté 401 eiigre- nant avec un pignon 232 de l'arbre 23 du bras 13 du rhéostat D. Quand ce bras. se déplace, la tension du ressort 37 varie, de même que la position pour laquelle la bobine mobile 3b est en équilibre par rapport à la bobine fixe 36.
D'autre part- le levier coudé 34 est relié par un ressort 41 à une lamelle 42 assujettie à l'une de ses extrémités au support 38 et reliée à l'autre à la tige 43 d'un piston se mouvant dans un corps de cylindre 44. La chambre se trouvant sous le piston dans le cylindre 44 est en relation par un tuyau 45 avec l'une des tubulures d'admission et de refoulement d'une pompe à engrenages .G directement actionnée par un engrenage 14 47 par l'arbre de réglage 1; tandis que la chambre se trouvant au- dessus du piston communique avec la seconde tubulure d'admission et de refoulement de la pompe par un tuyau 46.
Quand l'arbre 1 se meut dans un sens donné sous la commande du régulateur E, il fait tourner dans un sens déterminé la pompe G qui aspire par exemple du liquide par la première tubulure de la chambre se trouvant au-dessous du piston et le refoule dans la chambre se trou vant au-dessus de celui-ci : le piston descend. Si l'arbre 1 tourne en sens contraire, la pompe marche en sens opposé et aspire- du liquide se trouvant dans la chambre supé rieure du cylindre 44 pour le refouler dans la chambre inférieure : le piston s'élève.
Ainsi que cela a été dit plus haut, la rotation de l'arbre de réglage est normale ment limitée dans les deux sens : augmenta tion ou diminution de l'excitation de la ou des excitatrices. A cet effet -l'arbre 1 porte une manivelle 1', (fig. 4, 6 et 7) représentée à la fig. 6 à une position distante de 90 de celle in diquée aux fig. 4 et 7 : le bouton de mani velle 1' pénètre au passage dans des entailles radiales d'une croix de Malte 50' à six branches calées sur un arbre 'rotatif 50 et la met en mouvement par saccades.
L'arbre 50 est lui-même pouvu de deux manivelles 502 dont les boutons 502 pénètrent au passage dans les entailles radiales de deux croix dé Malte 511, 512 solidaires d'un arbre 51. La roue 511; antérieure (fig. 7), porte une butée unique 513 qui vient heurter la face gauche (position 515 de la fig..6) d'une butée fixe 52 au cours de la rotation de l'arbre 51 dans le sens du mouvement qu'effectuent les aiguilles d'une montre et limite la rotation de l'arbre '1 dans le sens d'une augmentation de l'excitation des excitatrices.
La butée .52 est constituée par un bras tournant à l'une de- ses extrémités sur l'arbre 51 et articulé à l'autre sur l'un des bouts d'un fort ressort 53 en fer à cheval disposé dans un plan vertical; l'autre bout de ce dernier est assu jetti au bâti 59 en 54; le bras 52 est coudé en 521 de. façon que celle de ses parois par laquelle il tourne sur 51 soit dans le même plan vertical que le ressort 53. L'autre roue 512, postérieure, .est munie d'une butée uni que 514, qui vient en prise au cours du mouvement de l'arbre 51 dans le sens opposé à celui de la rotation des aiguilles d'une montre avec une butée 58 (position 517 de la fig. 6) et limite normalement le mouve ment de l'arbre 1 dans le sens d'une dimi nution de l'excitation des excitatrices.
La butée 58 comporte un cliquet 581 articulé en 582 sur une tige 65 portée par deux pièces 55, 56 appartenant à une bascule 57 qui petit osciller d'une faible quantité autour d'trrr axe horizontal; le cliquet 581 prend appui sur la bascule 57, quand la butée 514 appuie sur lui de haut en bas et l'empêche alors de passer, mais lui permet au contraire de le franchir quand cette butée se meut de bas en haut. La bascule 57 est reliée au bâti 59 par des vis 60 passant avec jeu dans des trous qu'il présente et dans lesquels sont en outre logées des douilles 61 prenant appui sur ce bâti par l'intermédiaire de surfaces sphériques 611.
Lorsque la butée 514 se mou vant avec la roue 512 heurte de haut en bas le cliquet 581 qui prend appui sur la bascule 57, celle-ci pivote légèrement de gauche à droite (fig. 6) sur les vis 60. Ce mouvement de la bascule 57 est limité par des ressorts 62 travaillant à la compression et intercalés entre une pièce 63, solidaire de la pièce 55 et un étrier 64 pivoté sur le bâti 59 en 54. La butée 58 s'efface, lorsqu'un accident tel qu'un court-circuit sur le réseau se produit. Dans ce but la tige 65 est en matière ma gnétique et constitue le noyau d'un solénoïde 66 qui est excité lors d'un tel accident.
Le mouvement de l'arbre de réglage 1 dans le sens de la désexcitation n'est plus limité par 58, mais bien par le bras 52 contre la face droite duquel la butée 511 vient s'appliquer alors, comme indiqué en 516 à la fig. 6. L'excitation du solénoïde 66 est commandée par un relais placé sous la dépendance de l'intensité du courant total fourni par les alternateurs et donnant lieu à une telle exci tation, quand l'intensité prend une valeur anormale par suite du court-circuit.
Il faut en outre que, lors d'un tel acci dent, le régulateur E se meuve aussi rapi dement que possible dans la sens de la désexcitation des excitatrices. Ceci a lieu grâce au fait que le relais ci-dessus com mande aussi un dispositif électromagnétique non représenté servant à déplacer la bobine mobile 35 du dispositif F dans le sens voulu.
Le fonctionnement de cette forme d'exé cution est le suivant Quand la tension dans le réseau est nor male, le bras 13 du rhéostat D est immo bile sur une touche 12 médiane. car le régu lateur E n'agit pas, si bien que les deux moteurs B, C tournent exactement à la même vitesse en sens inverse l'un de l'autre. L'enveloppe 4 du différentiel r1 et l'arbre de réglage 1 demeurent immobiles.
8i la tension dans le réseau descend au- dessous de cette valeur normale, le régulateur E intervient et- produit le déplacement du bras 13 du rhéostat D dans un sens donné. Les deux moteurs B, C marchent alors à des vitesses différentes -et produisent une ro tation de l'enveloppe 4 du différentiel A l'arbre 1 se meut dans le sens d'une augmen tation de l'excitation des excitatrices; son déplacement maximum dans ce sens est donné par la rencontre de la butée 512 et de la face gauche du bras 52 (position 51' de la fig. 6).
Lorsque la tension, au contraire, dépasse cette valeur normale, le régulateur E entre de nouveau en jeu et pousse le bras 13 dans l'autre sens. Les deux moteurs B, C marchent de nouveau à des vitesses différentes et font tourner l'enveloppe 4 dans le sens opposé à celui de son précédent mouvement; l'arbre 1 se meut dans le sens d'une diminution de l'excitation des excitatrices; son mouvement dans ce sens est limité par la rencontre des butées<B>512</B> et 58 (position 517 de la fig. 6).
Au cas d'un court-circuit sur le réseau, la butée 58 s'efface par l'action du solénoïde 66, le dispositif non représenté déplace la bobine mobile 35 et l'arbre 1 se meut rapi dement dans le sens d'une diminution maxi mum de l'excitation des excitatrices, jusqu'à ce que la butée 512 rencontre la face droite du bras 52 (position 51 de la fig. 6) de manière à faire tomber la valeur de la ten- Sion bien au-dessous de la valeur normale et de limiter le courant de court-circuit.
Les deux moteurs B, C peuvent ne pas être des moteurs électriques à courant continu. Le différentiel et le régulateur peuvent dif férer de ceux qui ont été décrits.
L'installation peut servir à régler une grandeur autre que la tension d'un réseau électrique.