Installation comportant un moteur élcctrique. L'invention se rapporte à une installation comportant un moteur électrique, comprenant deux dispositifs récepteurs de courant et deux sources distinctes d'alimentation de courant pour ces dispositifs, un seul de ces disposi tifs étant, en temps normal, alimenté en courant par sa source d'alimentation respec tive. Suivant l'invention, des moyens sont prévus pour permettre de.
relier automatique ment l'autre de ces dispositifs à sa source d'alimentation respective, quand une inter ruption vient à se produire dans 'le courant fourni par la source d'alimentation fonction nant en temps normal.
Le dessin ci-joint donne, à titre d'exem ple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Les fig. 1, \? et 3 se rapportent à une première forme d'exécution dans laquelle le moteur comprend deux induits montés sur un seul arbre, un enroulement inducteur étant associé avec chacun des induits et une source différente d'alimentation de courant servant à exciter chaque enroulement inducteur et l'induit correspondant. Dans le cas envisagé, l'une des sources d'alimentation fournit du courant alternatif, tandis que l'autre source fournit du courant continu.
Les dispositifs récepteurs de courant sont formés dans ce cas des enroulements inducteurs avec leurs in duits correspondants. La fig. 1 est une vue latérale en élévation du moteur et des appa reils de l'installation fixés au moteur, la pla que d'extrémité correspondante étant enlevée. La fig. 2 est une vue longitudinale de ce moteur suivant une coupe verticale.
La fig. 3 est une vue schématique des circuits et con nexions de l'installation au moyen desquels on peut faire passer le moteur, automatique- ment et instantanément, d'une des sources d'alimentation de courant à l'autre source.
La fig.:1 se rapporte à une deuxiènic forme d'exécution dans laquelle le moteur, qui est du type synchrone, comprend un seul enroulement inducteur et un seul induit; celui-ci étant muni de deux collecteurs consti tués par deux séries de bagues collectrices.
Laie source différentc de courant est connec tée à chacun de ces collecteurs et des moyens permettent de fermer alternativement les cir cuits de ces sources d'alimentation à travers les dispositifs récepteurs de courant. Daiis ce cas, les dispositifs récepteurs de courant sont formés par les deux séries de bagues collec trices.
Les fig. 5 et 6 se rapportent à une troisième forme d'exécution dans laquelle le moteur comprend un seul enroulement inducteur et deux enroulements d'induits indépendant au point de vue électrique. Chaque enroulement d'induit est muni d'un collecteur; deux sources différentes d'alimentation de courant étant connectées à ces dispositifs par des moyens permettant de fermer alternativement les cir cuits de ces sources. Les dispositifs récepteurs de courant sont formés aussi dans ce cas par les deux collecteurs.rLa fig. 5 montre schématiquement les circuits et connexions de l'installation de ce moteur.
La fig. 6 donne une vue latérale en élévation de ce moteur.
La fig. 7 donne une vite schématique des circuits et connexions d'une installation dans laquelle un dispositif indicateur montre quand le moteur est transféré de soit circuit normal d'alimentation au circuit de secours ou de réserve, ainsi que lorsque le moteur est à nouveau excité par la source normale d'ali mentation.
En considérant la forme de réalisation représentée aux fig. 1, 2 et 3, dans laquelle les mémos nombres de référence désignent les mêmes parties dans les différentes vues, 10 désigne titi carter métallique cylindrique, ouvert à ses extrémités, comportant des oreil les Il d'une seule pièce avec le carter et faisant saillie, dans des directions diamétra lement opposées l'une à l'autre sur la surface intérieure de ce carter, en des points situés à.
égale distance entre ses extrémités. Deux iif-)'vaux d'aimants inducteurs, de forme annu laire, 12 et 13, sont montés à l'intérieur du carter 10 et sont maintenus en place ait moyen de vis 14 passant à travers ces noyaux, les extrémités de ces vis s'engageant dans les ouvertures taraudées ménagées dans les oreilles 11. Des enroulements inducteurs 15 et <B>16</B> sont bobinés respectivement sur les noyaux 12 et 13.
A l'intérieur de l'enroulement in ducteur 15 est monté, de manière à pouvoir tourner, un induit 17 du type en cage d'écu- reuil qui, avec l'enroulement inducteur 15, constitue un moteur à courant alternatif. Un second induit 18, du type à tambour, est monté de manière à pouvoir tourner à l'inté rieur de l'enroulement inducteur 16. Les in duits 17 et 18 sont supportés par un arbre commun *19, qui est supporté à ses extrémités par des paliers à billes 20 et 21, fixés res pectivement aux couvercles 22 et 23.
Ces couvercles, comportant des rainures annulaires 24 et 25 destinées à s''emboîter sur les extré mités du carter 10, sont maintenus en place au moyen de boulons de serrage 26 et 27, qui passent à travers des ouvertures percées en alignement l'une de l'autre dans les noyaux inducteurs 12 et 13 et qui reçoivent sur les extrémités en saillie des écrous 28.
Les enroulements de l'induit 18 sont con nectés à titi collecteur 9, monté sur l'arbre 19. Des balais 29 peuvent frotter sur la sur face: extérieure de ce collecteur, ces balais étant fixés sur les extrémités inférieures de bras 30, qui à loin, tour sont fixés à des armatures 31 disposées de part et d'autre du noyau d'un relais 32.
Les armatures 31 sont articulées sur le bâti du relais en des points 33 isolés l'titi de l'autre. Lorsqu'il ne passe pas de courant à travers la bobine du relais, ses armatures sont maintenues dans la position représentée sur la fig. 1, pour laquelle les balais 29 sont maintenus hors de contact avec le collecteur 9 au moyen de ressorts 34, fixés d'une part au bras 30 et d'autre part à des goujons 35.
L'enroulement induc teur 16, l'induit 18, le collecteur 9 et les balais 29 constituent titi moteur à courant continu du type shunt, l'enroulement indue tutti, 16 étant connecté eu shunt à l'induit 18.
Les enroulements inducteurs 15 et 16 et les rotors correspondants sont électriquement indépendants. Ils sont montés sur titi arbre commun et sont enfermés dans un carter <B>Co</B> inmtin.
Le bati supportant le relais 32 est fixé au moyen de vis 37, à une cloison verticale 36 eu matière isolante, cette cloison suppor- tant également les goujons 35 qui jouent le rôle de bornes. La cloison 36 est fixée à l'intérieur du carter 10 par les boulons 14 et est munie d'une ouverture 38 permettant le passage du collecteur 9.
Un second bâti 39, supportant un relais 40, est fixé à la cloison 36 au moyen de vis 41. Le noyau du relais 40 agit sur une armature 42, articulée à un goujon 43 sup porté aussi par la cloison 36. A l'armature 42 est fixé un bras 44 dont l'extrémité libre 45 peut venir en contact avec une borne 46 supportée par la cloison 36. Quand le relais 40 n'est pas excité, l'ariuature 42 est attirée vers la droite par un ressort à boudin 47, agissant sur le bras 44. Ce ressort à boudin est fixé par son autre extrémité à tin goujon 48 supporté par la cloison 36.
Une source d'alimentation à courant con tinu, qui est représentée fig. 3 comme étant une batterie 54, est connectée. par ses deux pôles aux bornes 35 à travers les conducteurs 55 et 56. Ces bornes 35 sont elle-niêmes électriquement reliées par des conducteurs 49 aux bras 30 portant les balais 29. Un interrupteur 57 d'un<I>type</I> quelconque est in tercalé dans le conducteur 56.
L'une des bornes de l'enroulement du relais 32 est connectée au conducteur 55 par un conduc teur 58, tandis que l'autre borne de cet en roulement est connectée par un conducteur 59 à l'enroulement inducteur 16. D'autre part, cet enroulement inducteur 16 est relié par un conducteur 60 à l'armature 42 du relais 40.
La borne 46, avec laquelle petit venir en contact l'extrémité du bras 44, est connectée à la batterie 54 par un conducteur 61. L'enroulement inducteur 15 est disposé de façon à être alimenté par une source de courant alternatif.
En effet, l'une de ses bornes est reliée par titi conducteur 51 à l'un des côtés de cette source non montrée, à travers un interrupteur 52 d'tiii type quel conque, tandis que son autre borne est reliée à l'autre côté de ladite source par un con ducteur 53 à travers le relais 40.
Le fonctionnement <B>de</B> l'installation est le suivant: Pour mettre en marche le moteur, on ouvre l'interrupteur 52 et on ferme l'in terrupteur 57. Un ..circuit d'excitation pour le relais 32 et l'enroulement inducteur 16 est alors fermé comme suit: batterie 54, con ducteur 58, enroulement du relais 32, conduc- teur59, eiiroulementinducteurl6,corrducteur60, contact 45, borne 46 (le relais 40 étant neutra lisé par suite de l'ouverture de l'interrupteur 52), conducteur 61, interrupteur 57 et batterie 54.
L'excitation de l'enroulement inducteur 16 engendre un flux pour l'induit 18, tandis que l'excitation du relais 32 a pour résultat d'at tirer les armatures 30 et d'amener les balais 29 en contact avec le collecteur 9, fermant ainsi le circuit suivant: batterie 54, conduc teur 55, armature 30, balai 29, collecteur 9, second balai 29, seconde armature 30, con ducteur 56, interrupteur 57, et batterie. Aus sitôt que les balais 29 viennent en contact avec le collecteur 9, l'induit 18 est mis en mouvement, faisant tourner l'arbre 19 et l'in duit 17 porté par celui-ci.
Aussitôt que ce dernier induit atteint la vitesse voulue, l'iii- t.errupteur 52 peut être fermé, excitant ainsi l'enroulement inducteur 15 et engendrant un flux pour cet induit 17. La fermeture de l'interrupteur 52, outre qu'elle produit l'exci tation de l'inducteur 15, excite également le relais 40, qui attire sou armature 42, rom pant le contact entre l'armature 42 et la borne 46, Le circuit d'excitation du relais 32 et de l'enroulement inducteur 16 est donc ouvert, de sorte que ce relais 32 est neutra lisé, ce qui permet aux ressorts 34 (fig. 1) d'éloigner les balais 29 du collecteur 9.
L'alimentation de courant de l'induit 18 par la batterie 54 est alors interrompu. Aussi longtemps que Finterrupteur 52 reste fermé et que du courant alternatif est fourni à tra vers les conducteurs 51 et 53, l'arbre 19 est entraîné uniquement par l'induit 17, le flux pour celui-ci étant fourni par l'enroulement inducteur 15. Si, pour une raison quelconque, le courant fourni aux conducteurs 51 et 53 vient à manquer, le relais 40 est neutralisé, ce qui ferme le contact 45-46 et complète le circuit d'excitation du relais 32 et de l'en roulement inducteur 16.
Le relais 32 attire ses armatures et complète le circuit à travers l'induit 18, comme il a été décrit précédem ment. Par ce qui précède, on comprend que lorsque. l'alimentation en courant alternatif vient à manquer et lorsque l'induit 17 cesse d'entraîner l'arbre 19, l'induit 18 est immé diatement amené en service pour faire tour ner cet arbre, la transition simultanée d'un induit à l'autre lie produisant pas de réduc tion dans la vitesse ou dans la force motrice fournie par l'arbre 19.
Dans le circuit repré senté, après que le moteur est mis en marche, l'arbre 19 est actionné par l'induit 1î, en traîné par la source d'alimentation de cou rant alternatif qui peut :être appelée ,.source d'alimentation normale". Comme l'arbre 19 n'est entraîné par l'induit 18 que lors d'un arrêt ou d'un défaut d'alinientatioil de cette source normale, la batterie 54 peut être ap pelée ,.source d'alimentation de réserve ou de secours-.
Comme pendant que l'arbre 19 est .entraîné par l'induit 17, les balais 29 sont éloignés du collecteur 9, le frottement sur l'arbre est réduit et l'induit 18 ne petit engendrer une force contre-électromotrice qui pourrait tendre à réduire le rendement de puissance de l'induit 17. On voit aussi que les balais 29. servent d'interrupteur pour fer mer et interrompre le circuit à travers l'in duit 18.
En ce qui concerne la construction mé canique du moteur, il y a lieu de noter que les relais<B>32</B> et 40, qui commandent le pas sage de la force motrice d'un induit à l'au tre sont montés à l'intérieur titi carter 10, assurant ainsi titi ensemble de cunstruction compacte, les moteurs et le dispositif (le conlinandu, lie formant qu'un seul bloc.
Par suite du fait que l'on petit passt:r instantanément d'une source d'alimentation de courant à une autre source sans diminuer la vitesse ou le rendement mécanique du moteur, celui-ci possède titi champ étendu d'applications dans les installations de force motrice où une marelle continue est nécessaire.
Un tel moteur est ptirticuliérement approprié pour actionner des appareils de conlniutatP@ii. dû type à panneau, des tableaux de disti#i- bution, utilisés dans les installations télépho niques automatiques et semi-automatiques; étant donné que dans ces installations l'ap pareil de commutation mécanique comprend trois rouleaux qui doivent être entraînés de manière continue pour assurer un service téléphonique ininterrompu.
Bien que dans la forme de réalisation suivant les fig. 1, 2 et 3 l'on utilise une source de courant alternatif et une source de courant continu, il est bien entendu que les deux sources peuvent être à courant alter natif ou à courant continu.
La continuité du rendement mécanique d'une machine électrique actionnée par deux sources d'alimentation de courant peut égaleraient être assurée sans l'emploi de deux enroulements inducteurs et deux rotors indépendants, car cette continuité petit être assurée par une machine électrique ayant titi seul enroulement inducteur et titi seul rotor, avec deux dispositifs récepteurs de courant. Une telle machine électrique est représentée à la fig. 4, qui montre titi moteur du type synchrone.
Lorsqu'on utilise titi tel moteur, il est nécessaire d'employer une ins tallation de commande légèrement différente, comprenant cependant les caractéristiques essentielles de l'installation de commande. représentée sur les fig. 1, 2 et 3.
Comme les moteurs synchrones sont des machines électriques de construction bien connue, une description ou représentation détaillée de celle-ci n'est pas nécessaire et l'on a seulement indiqué de manière sclléina- tique titi moteur semblable dans l'installation représentée <B>fi-*</B> 4. Dans cette figure. <B>0)</B> (V- signe l'enroulement d'induit du moteur, dont les bobines sont connectées à, titi collecteur 1.
Des points diainètralement opposés du collecteur sont connectés respectivement par des conducteurs 7\_' et 73 à des bagues collec trices 74 et 7:3. Avec le collecteur 71 coopé- rent des balais <B>76</B> et 77, portés par des bras 78 et î9, qui sont fixés aux armatures 80 et 81 d un relais 82.
Ces armatures, disposées de manière à être attirées par les pôles op- posés de ce relais, sont articulées en des points 83 et, lorsque le relais 82 est neutra lisé, elles basculent sous l'influence des res sorts 84, de sorte que les balais 76 et 77 sont maintenus éloignés du collecteur 76. Avec les bagues collectrices 74 et 75 coopè rent respectivement des balais 85 et 86 portés par des bras 87 et 88 fixés aux arma tures 89 et 90 d'un relais 91. ('es armatures 89 et 90 sont articulées en des points 92, de telle sorte que lorsque le relais 91 est neutralisé, les balais 85 et 86 sont maintenus en contact avec leurs bagues collectrices res pectives, par l'intermédiaire des ressorts 93.
Le circuit de commande, décrit ci-après, est disposé de telle manière que, pendant que du courant alternatif est fourni aux balais 85 et 86 pour entraîner l'induit, les relais 91 et 82 sont neutralisés, ce qui permet aux balais 85, 86, 76 et 77 d'occuper les positions montrées. Au contraire, lorsque la source d'alimentation de courant alternatif vient à manquer ou à s'arrêter, les relais 91 et 82 sont excités. L'excitation du premier de ces relais a pour résultat d'éloigner les balais 85 et 86 des bagues collectrices correspon dantes, tandis que l'excitation du relais 82 amène les balais 76 et 77 en contact avec le collecteur 71, en fermant le circuit d'ali mentation à courant continu pour entraîner l'induit.
Le fonctionnement des relais 91 et 82 est simultané, de sorte que la transition de l'alimentation de courant à l'induit est instantanée, celui-ci étant entraîné constam- rnent par une source d'alimentation ou l'autre, saris diminution de vitesse ou de rendement mécanique.
Du courant alternatif est fourni à l'enrou lement primaire 94 d'un transformateur à travers un interrupteur 95 d'un type conve nable quelconque. L'enroulement secondaire 96 de ce transformateur est connecté d'une part à l'armature 89 par le conducteur 97 et d'autre part à l'armature 90 par un conduc teur 98 à travers l'enroulement 99 d'un relais 100. Ce relais 100 est également muni d'un second enroulement 101, connecté en shunt sur I'eiirouleiiieiit secondaire 96 par un cou- ducteur 102. Le relais 100 comporte unè ar mature 103 coopérant avec une borne 104, cette armature 103 étant connectée à l'un des côtés d'une source de courant continu, telle qu'une batterie 105, par le conducteur 106.
La borne 104 est reliée en série avec les enroulements des relais 91 et 82 et au côté opposé de la batterie 105 par un con ducteur 107. Les balais 76 et 77 sont bran chés sur les conducteurs 106 et 107 par les conducteurs 108_-.et 109. Le flux est fourni à l'enroulement d'induit 70 par l'intermédiaire d'un enroulement inducteur 110; qui est cons tamment excité par le courant venant de la batterie 105 à travers les conducteurs 111 et 112, branchés sur les conducteurs 106 et 107.
Lorsque l'interrupteur 95 est fermé, les armatures des relais 82, 91 et 100 occupent les positions montrées. Du courant alternatif est fourni au rotor à travers le circuit suivant: enroulement secondaire 96 du transformateur, conducteur 97, armature 89, balai 85, bague collectrice 74, enroulement d'induit 70, bague collectrice 75, balai 86, armature 90, enrou lement 99 du relais 100, conducteur 98 et enroulement 96 du transformateur. Le flux est fourni à l'induit 70 par l'enroulement in ducteur 110, qui est excité par la batterie 105 à travers les conducteurs 111 et 112. L'excitation de l'enroulement 99 du relais 100 oblige ce dernier à maintenir soir arma ture attirée, c'est-à-dire éloignée de la borne 104.
L'armature 103 est également attirée par l'excitation de l'enroulement shunt 101 à travers le conducteur 102. Pendant que l'armature 103 se trouve dans sa position d'attraction, le circuit des relais 91 et 82, décrit ci-après, est interrompu, de sorte que les balais 76, 77 et 85, 86 se trouvent soirs l'influence des ressorts correspondants et sont maintenus dans les positions montrées.
Si l'on ouvre l'interrupteur 95, ou si la source de courant alternatif alimentant l'en roulement primaire 94 du transformateur vient à manquer, le rotor 70 fonctionne comme générateur, obligeant le courant, passant dans le circuit reliant les bagues collectrices 74 et 75 à l'enroulement secondaire 96 du trans formateur, à circuler en sens inverse. Le renversement de sens du courant à travers ce circuit renverse le sens du courant dans l'enroulement-série 99 du relais 100, ce qui produit un flux neutralisant le flux produit par l'enroulement-shunt 101, permettant le déclenchement de l'armature 103 qui vient en engagement avec 1a borne 104.
Un circuit est alors fermé pour les relais 91 et 82 à travers la batterie 105, le conducteur 106, l'armature 103, la borne 104, les enroule ments des relais 91 et 82, le conducteur 107 et la batterie 105. Le reldis 91, en s'excitant, attire ses armatures 89 et 90, ce qui éloigne les balais 85 et 86 des bagues collectrices correspondantes, interrompant ainsi le circuit générateur reliant ces bagues collectrices à l'enroulement secondaire 96 du transforma teur.
Le relais 82, en s'excitant, attire ses armatures 80, 81, amenant les balais 76 et 77 cri contact avec le collecteur 71 et fer- inant un circuit passant par la batterie 105, les conducteurs 106 et 108, les balais 77 et 76, les conducteurs 109 et 107, et la bat terie 105. Lorsque les balais 76 et 77 sont ainsi en contact avec le collecteur 71; l'in duit est entraîné par le courant continu fourni par la batterie 105.
Si, par la suite, l'interrupteur 95 est de nouveau fermé, ou si l'alimentation en cou rant alternatif reprend, le relais 100 est excité par le courant passant à travers l'en roulement 101, de sorte que soit armature <B>103</B> est attirée, interrompant les circuits d*excitation des relais 82 et 91 et rétablis sant les conditions de circuit pour l'alimen- tation du moteur par la source à courant alternatif.
rvideminent, la vitesse de marche en courant continu est réglée très voisine ou légèrement supérieure à celle du synchronisme de façon que la mise eu phase du moteur synchrone se fasse d'elle-même.
Comme les relais 82 et 91 sont excités sensiblement en même temps que se produit la neutralisation du relais 100, et comme ils sont neutralisés sensiblement en niêuie temps que se produit l'excitation de ce relais 100, la transition d'une source d'alimentation de courant à l'autre source est sensiblement ins tantanée et par suite aucune perte dans la vitesse ou rendement mécanique du rotor n'en résulte.
L'installation montrée fig. 5 et 6 com prend deux sources d'alimentation à courant continu. Dans ces figures; 5 et 6 représen tent deux induits à courant continu, montés sur un arbre commun 7. L'induit 5 est re- présenté-en élévation sur la fig. 6, qui montre également un carter 8 supportant des paliers pour l'arbre 7 et entourant les induits 5 et 6 ainsi que les enroulements inducteurs en shunt 9 et 10 représentés schématiquement sur la fig. 5.
L'enroulement inducteur 9 est associé avec l'induit 5, tandis chie l'enroule ment inducteur 10 est associé avec l'induit 6. Ces enroulements inducteurs et leurs induits correspondants sont électriquement indépen dants et constituent deux moteurs distincts montés sur titi arbre commun et enfermés dans titi carter commun.
Les enroulements de l'induit 5 sont con nectés à un collecteur<B>Il</B> monté sur l'arbre 7. Des balais 12 et 13, fixés par les extrémités inférieures à des bras 14, coopèrent avec ce collecteur. Les bras 14 sont fixés aux armatures 15 disposées dans le voisinage des extrémités opposées du noyau d'un relais 16, maintenu par une plaque de forme annu laire 17 placée à l'intérieur du carter 8.
Le relais 16 occupe une position horizontale au dessus du collecteur<B>Il.</B> Les armatures 15 sont articuléecs au bâti dit relais en des points 18 isolés l'titi de l'autre et lorsqu'il ne passe pas de courant à travers la bobine dit relais, ces armatures 15 sont maintenues par des ressorts dans la position représentée.<B>(le</B> main -e que les balais 12 et 1:3 sont niaiii- tenus éloignés du collecteur 11.
Lesdits ressorts sont fixés d'une part aux bras 14. et d'autre part à des goujons 20 supportés par la plaque 17.
Un second relais 21 est attaché, à la plaque 17 dans une position liorizoutale en dessous du collecteur 11 et son armature 22 est articulée à ut, goujon 23 supporté aussi par la plaque 17. A l'armature 22 est fixé un bras 24, portant à égale distance entre ses extrémités un contact 25 qui, lorsque le relais 21 est excité, vient reposer sur une borne portée par un goujon fixé à la plaque 17. Sur un autre goujon 27, aussi fixé à la plaque 17, est articulé, en son milieu, un bras 28 dont l'extrémité inférieure est main tenue en contact avec une butée 29 en ma tière isolante prévue sur le bras 24.
Ce con tact entre le bras 28 et la butée 29 est as suré par titi ressort 4. Lorsque le relais 21 est excité; les bras 24 et 28 occupent les positions représentées sur la figure, pour les quelles un contact 30, prévu à l'extrémité supérieure du bras 28, est éloigné d'une borne 31 fixée sur le goujon 20 voisin.
Les conducteurs 35 et 36 partent d'une source de courant continu non montrée, de voltage relativement élevé, qui fournit en temps normal le courant pour actionner le moteur et qui peut par suite être désignée comme "source d'alimentation normale". L'une < les bornes de l'enroulement inducteur 10 est connectée au conducteur 36, tandis que l'autre borne de cet enroulement inducteur est con nectée en série avec l'enroulement 33 du relais 21,
qui est en série avec l'autre conducteur 35 à travers titi interrupteur 3 d'un type quelconque. Des balais 37 et 38 coopèrent avec le collecteur 11 aux segments duquel les enroulements d'induits 6 sont connectés. Le balai 37 est en série avec l'enroulement 34 du relais 21, enroulement qui est égale- nient en série avec le- conducteur 35, tandis que le balai 38 est relié par le conducteur 39 à la borne 26. Le bras 24, qui porte le contact 25, est relié par le conducteur 40 ait goujon 23 sur lequel l'armature 22 est articulée, ce goujon étant connecté au con ducteur 36.
Une source de courant continu, de voltage relativement bas, qui est repré sentée comme étant uite batterie - 41, est reliée aux armatures 15 du relais 16 par les conducteurs 42 et 43, nu interrupteur 2 d'un type quelconque étant placé en série avec le conducteur 42. La batterie 41 est utilisée uniquement lorsque la source d'alimentation normale de courant connectée aux conduc teurs 35 et 36 vient à manquer et par cou- . séquent cette batterie 41 peut être appelée "source d'alimentation de courant de réserve ou de secours".
L'une des bornes de l'enrou lement inducteur 9 est reliée au conducteur 42 par le conducteur 44, tandis que l'autre borne de cet enroulement inducteur est en série avec l'enroulemont du relais 16, qui est relié d'autre part par le conducteur 45 au goujon 27, auquel le bras 28 est articulé. La borne 31, qui coopère avec le contact 30 de ce bras 28, est connecté au conducteur 43 par l'intermédiaire du conducteur 46.
Le fonctionnement de l'installation est le suivant: Lorsqu'on met le moteur cri marehe, l'interrupteur 2 est ouvert et l'interrupteur 3 est fermé. Ce dernier établit titi circuit d'ex citation pour Fenroulement inducteur 10, à travers le conducteur 36, l'enroulement in ducteur 10, l'enroulement 33 du relais 21, l'interrupteur 3 et le conducteur 35.
Comme ce circuit d'excitation comprend l'enroulement 33 du relais 21, ce relais est excité, ce qui produit un flux suffisant pour attirer l'arma ture 22, qui, au début de son mouvement, fait tourner le levier 28 dans le sens des aiguilles d'une montre, d'une distance suffi sante pour séparer le contact 30 de la borne 31, et qui, pendant son déplacement ultérieur, ferme les contacts 25 et 26.
La fermeture de ces contacts 25 et 26 complète le circuit de hinduit 6, à travers le conducteur 36; le gou jon 23, le conducteur 40, le bras 24, le contact 25, la borne 26, le conducteur 39; les balais 38 et ?7, l'enroulement 34 du relais 21, l'inter rupteur 3 et le conducteur 3,5.
L'arbre 7 est alors entraîné par l'induit 6, et l'induit 5, porté par cet arbre, sert uniquement comme volant, le circuit de ce dernier induit étant interrompu par suite du fait que les balais 12 et 13 ne sont pas en contact avec le collecteur 11. L'enroulement inducteur 9, cor respondant à cet induit 5; est neutralisé puisque le circuit correspondant est ouvert à la fois à l'interrupteur 2 et aux contacts 30 et 31. Après que l'induit 6 a été mis en mouvement, l'interrupteur 2 peut être fermé, ruais cette fermeture ne produit pas l'excitation de l'en roulement inducteur 9, puisque les contacts 30 et 31 restent séparés.
L'arbre 7 est actionné par l'indit 6 aussi longtemps que l'interrupteur 3 est fermé et que du courant est fourni aux conducteurs 35 et 36. Si, pour quelque raison, le courant fourni à ces conducteurs vient à manquer, l'enroulement inducteur 10 et l'induit 6, ainsi que les enroulements 33 et 34 du relais 21, ne sont plus traversés par du courant, de sorte que ce relais 21 abandonne on 22,
permettant ainsi aux bras 21 et 28 de se déplacer sous l'influence du re#sort de rappel 4, de façon à séparer les contacts 25 et 26 et à fermer les contacts 30 et 31. On doit remarquer qu'îL ce moment; l'inertie des induits 5 et 6, servant de volant, continue à faire tourner l'induit 6 pendant nn temps appréciable, de telle sorte que cet induit fonctionne comme générateur. excitant l'en roulement inducteur shunt 10 et les enroule ments 33 et 34 du relais 21.
Le relais 21 est pourvu de deux enroulements dont les effets s'ajoutent pendant que du mirant est fourni à l'induit 6 et à l'enroulement induc teur 10 par la source normale d'alimentation. Au contraire, quand cette source d*alinienta- tation vient à manquer et lorsque l'induit 6 fonctionne par suite comme générateur,
bien que la direction chi courant passant dans l'enroulement 33 reste la même, cet enroule ruent étant monté en série avec l'en roulemeiit inducteur shunt 10, le courant passant dans l'enroulement 34, qui est monté en série avec l'induit 6, change <B>(le</B> l'ar consé quent, les flux produits par les enroulements 33 et 34 sont opposés, ce qui a pour résul tat une neutralisation rapide du noyait du relais 21,
qui abandonne rapidement son armature 2'2. On évite ainsi que la vitesse de l'arbre 7 et le rendement mécanique du mo teur lie diminuent sensiblement quand on passe dune source d'alimentation à l'autre.
Le relais 21, en abandonnant son arma- ture 22, interrompt d'abord le circuit de l'induit 6 et ferme ensuite les contacts 31 et 30, complétant ainsi un circuit pour le relais 16, à travers la batterie 41, le conducteur 42, l'interrupteur 2, le conducteur 44, l'en roulement inducteur 9, l'enroulement du relais 16, le conducteur 45,.1e goujon 27, le bras 28, le contact 30, la borne 31, les conduc teurs 46 et 43 et la batterie 41.
Le relais 16, en s'excitant, attire ses armatures 15, amenant les balais 12 et 13 en contact avec le collecteur 11 et fermant le. circuit de l'in duit 5 à travers la batterie 41, le conduc teur 42, l'interrupteur 2, l'armature 15, le bras 14, le balai 12, l'enroulement de l'induit 5, le balai 13, le bras 14, l'autre armature 15, le conducteur 43 et la batterie 41. Par suite du fait que l'enroulement inducteur 9 est en série avec le relais 16, cet enroule ment inducteur 9 est excité avant la ferme ture du circuit de l'induit.
Lorsque du courant est à nouveau fourni aux conducteurs 35 et 36, l'enroulement 33 du relais 21 est excité, de sorte que ce relais attire son armature 22 qui, par l'intermé diaire du bras 28, sépare les contacts 30 et 31, ouvrant le circuit de l'enroulement induc teur 9 et cri même temps neutralisant le relais 16. Les ressorts 19 éloignent alors les balais 12 et 13 du collecteur 11 interrompant ainsi le circuit de l'induit 5. Gourme il a été décrit précédemment, après la séparation des contacts 30 et 31, le déplacement ultérieur de l'armature 22 ferme les contacts 25 et 26, complétant le circuit de l'induit 6.
Par ce qui précède, or) voit que lorsque la source d'alimentation normale reliée aux conducteurs 35 et 36 vient à manquer et que l'induit 6 cesse d'entraîner l'arbre 7, l'induit 5 est instantanément mis cri service pour entraîner cet arbre, la transition simul tanée d'un induit à l'autre ne produisant pas de réduction dans la vitesse ou force motrice fournie par l'arbre 7.
Dans la marche du moteur, l'arbre 7 n'est entraîné par l'induit 5 que lorsque cette source d'alimentation nor male fait défaut. Pendant que l'arbre 7 est entraîné par l'induit 6, les balais 12 et 13 sont éloignés du collecteur 11, réduisant ainsi la charge de frottement sur l'arbre et en même temps empêchant l'induit 5 d'engen drer une force contre électromotrice qui pour rait tendre à réduire le rendement de puis sance de l'induit 6. Ces balais 12 et 13 jouent aussi le rôle d'interrupteur pour fermer et interrompre le circuit à travers l'induit 5.
De plus, par suite du fait que, pendant que l'arbre 7 est entrafné par l'induit 5, le circuit de l'induit 6 est interrompu aux contacts 25 et 36, cet induit 6 ne peut engendrer une force contre électromotrice qui pourrait tendre il, réduire le rendement de puissance de l'induit 5.
II Z- a lieu de noter que, lorsqu'une source d'alimentation de courant est connectée aux conducteurs 35 et 36, l'enroulement inducteur 10 de l'induit 6 est excité avant la ferme ture du circuit de l'induit et d'une manière analogue, le circuit de l'enroulement induc teur 9, associé avec l'induit 5, est excité avant la fermeture du circuit de cet induit, ce qui a pour résultats de maintenir constante la vitesse (le l'arbre 7 pendant.la transition de l'induit 6 à l'induit 5, ou vice-versa.
Il y a également lieu de noter que la partie du circuit à haut voltage est complè tement isolée de la partie du circuit à faible voltage, par suite de l'emploi des bras 24 et 28 qui sont isolés l'un de l'autre par la butée 29.
Dans l'installation montrée fig: 7, un mo teur, qui est construit de manière à pouvoir fonctionner sur deux . sources d'alimentation <B>(le</B> courant, est muni d'un rotor ou induit à courairt alternatif en cage d'écureuil 1 et com prend nu enroulement inducteur 2, excité en temps normal par une source d'alimentation de courant alternatif dont les deux conduc teurs sont représentés en 6 et 7. Un second rotor 4, qui constitue un dispositif de secours ou de réserve, est monté sur l'arbre 3 qui supporte le rotor en cage d'écureuil 1.
L'en roulement inducteur 5 pour le rotor 4 est placé dans un circuit à courant continu ou cir_uuit 'l" le #,f,urcc@ d'alimentation de secours ou de réserve représentée au dessin par une batterie 18, dont les conducteurs sont mon trés en 10 et 11. Des balais 9, qui coopèrent avec le collecteur 25 du rotor 4, sont montés sur les armatures 28 d'un relais 15 et sont en temps normal maintenus éloignés du col lecteur, de sorte qu'il ne passe pas de cou rant à travers le rotor 4.
Le relais 15 est excité par le courant continu de la batterie 18, en parallèle avec le circuit des balais 9, et lorsqu'il est excité, ce relais sert à amener les balais en contact avec le collecteur 25. Un relais 8 à courant alternatif, monté\ en série avec les conducteurs 6 et 7, comprend une armature 16 et une borne 17, qui, par leur combinaison, constituent un interrupteur automatique pour le circuit de la source d'ali mentation de secours ou de réserve, le relais 15 et l'enroulement inducteur 5.
Comme la transition de la source d'ali mentation normale de courant indiquée en 6 et 7, à la, source d'alimentation de secours ou de réserve; qui peut être une batterie d'ac cumulateurs ou autre source d'alimentation de capacité limitée, se fait sans diminution dans la vitesse ou rendement mécanique du moteur, elle est imperceptible, les balais 9 de l'induit à courant continu se trouvant dans une position dans laquelle leur mouvement ne peut pas facilement être remarqué.
Cepen dant comme il est désirable, en vue de pré server la source d'alimentation de secours ou de réserve, que le défaut dans .le circuit d'alimentation normale soit corrigé aussi ra pidement que possible lorsqu'un tel change ment d'une source d'alimentation à une autre se produit; il a été prévu un circuit de signa lisation, qui indique instantanément sur un tableau<B>23</B> que ce changement vient d'avoir lieu. Ce circuit de signalisation et connecté à la terre et au circuit de la source d'alimenta tion de secours ou de réserve et il est cour mandé simultanément avec le relais 15 et l'enroulement inducteur 5, à travers le relais à courant alternatif.
Le dispositif de signali sation peut être de tout type bien connu et il est représenté ici comme consistant en une lampe 22 dans le circuit de laquelle est nrontée une résistance 24, qui empêche le passage d'un courant excessif vers la terre 30. Une seconde résistance 31 est en shunt sur la lampe 22 et la résistance 24; dans le but d'absorber l'accroissement brusque de courant traversant le circuit lorsque l'inter rupteur 16, 17, est ouvert lors du rétablis sement de la source d'alimentation normale à courant alternatif. Les conducteurs d'ame née de la batterie 11 et 10 et le conducteur provenant du tableau 23 aboutissent à des bornes 12, 13 et 21.
Celles-ci sont reliées alors aux bornes correspondantes 12', 13' et 21' auxquelles aboutissent les conducteurs 11', 10' et 27 de l'arrangemerit moteur.
Le fonctionnement de l'installation est le suivant: L'enroulement inducteur 2 du rotor à courant alternatif est en temps normal excité et ce rotor actionne le moteur. Le relais 8 à courant alternatif est également excité et sert à maintenir son armature 16 attirée, hors de contact avec la borne 17 aussi long temps qu'il passe du courant dans le circuit à courant alternatif. Si le courant vient à manquer dans ce circuit, le relais 8 se neu tralise, l'armature 16 est libérée et vient en contact avec la borne 17.
Le relais 15 est alors excité à travers le circuit suivant: bat terie 18, conducteur 10, contacts 13 et 13' conducteurs 10' et 26, borne 17, armature 16, conducteur 27, enroulement inducteur 5, conducteur <B>29,</B> enroulement du relais 15, conducteurs 30 et Il', contacts 12' et 12, conducteur 11 et batterie. Le circuit d'induit (lit moteur 25 est fermé par suite de l'exci tation du relais 15, à, travers la batterie 18, le conducteur 10, les contacts 13 et 13', le conducteur 10', l'armature ?8, le balai 9, le collecteur 25, le second balai 9, la seconde armature 28, le conducteur 11', les contacts 12' et 12, le conducteur 1.1 et la batterie.
L'enroulement inducteur 5, ayant été excité dans le circuit du relais 15, le rotor 4 est alors en état de fonctionner.
Simultanément avec la fermeture du cir cuit à travers le relais 15 et l'enroulement inducteur 5, le circuit de signalisation de secours est fermé à travers la terre en 19, la batterie 18, le conducteur 10, les contacts 13 et 13', les conducteurs 10' et 26, la borne 17, l'armature 16, le conducteur 27, les contacts 21' et 21, le conducteur 28, la lampe 22, la résistance 24 et la terre en 30.
Un surveillant est ainsi averti à l'instant du passage de la source d'alimentation normale de courant à la source d'alimentation de secours, de sorte qu'il peut faire le nécessaire pour rétablir la source d'alimentation nor male et empêcher un épuisement inutile de la source d'alimentation de secours.
Installation comprising an electric motor. The invention relates to an installation comprising an electric motor, comprising two current receiving devices and two separate current supply sources for these devices, only one of these devices being, in normal times, supplied with current by its source. respec tive power supply. According to the invention, means are provided to make it possible to.
automatically connect the other of these devices to its respective power source, when an interruption occurs in the current supplied by the power source operating normally.
The accompanying drawing gives, by way of example, several embodiments of the object of the invention.
Figs. 1, \? and 3 relate to a first embodiment in which the motor comprises two armatures mounted on a single shaft, an inductor winding being associated with each of the armatures and a different current supply source serving to energize each inductor winding and the 'corresponding induced. In the case considered, one of the power sources supplies alternating current, while the other source supplies direct current.
In this case, the current receiving devices are formed from the inductor windings with their corresponding inputs. Fig. 1 is a side elevational view of the engine and the installation devices attached to the engine, the corresponding end plate being removed. Fig. 2 is a longitudinal view of this engine in vertical section.
Fig. 3 is a schematic view of the circuits and connections of the installation by means of which the motor can be passed, automatically and instantaneously, from one of the current supply sources to the other source.
Fig.:1 relates to a second embodiment in which the motor, which is of the synchronous type, comprises a single inductor winding and a single armature; the latter being provided with two collectors constituted by two series of slip rings.
Laie different current source is connected to each of these collectors and means make it possible to alternately close the circuits of these power sources through the current receiving devices. In this case, the current receiving devices are formed by the two series of collector rings.
Figs. 5 and 6 relate to a third embodiment in which the motor comprises a single field winding and two armature windings independent from the electric point of view. Each armature winding is provided with a collector; two different current supply sources being connected to these devices by means making it possible to alternately close the circuits of these sources. The current receiving devices are also formed in this case by the two collectors. 5 shows schematically the circuits and connections of the installation of this motor.
Fig. 6 gives a side elevational view of this engine.
Fig. 7 gives a quick schematic of the circuits and connections of an installation in which an indicating device shows when the motor is transferred from either the normal supply circuit to the emergency or reserve circuit, as well as when the motor is energized again by the normal source of power.
Considering the embodiment shown in FIGS. 1, 2 and 3, in which the reference number memos designate the same parts in the different views, 10 designates titi cylindrical metal casing, open at its ends, comprising ores the Il in one piece with the casing and protruding , in directions diametrically opposed to each other on the inner surface of this housing, at points located.
equal distance between its ends. Two ring-shaped inductor magnets, 12 and 13, are mounted inside the housing 10 and are held in place by means of screws 14 passing through these cores, the ends of these screws engaging in the threaded openings formed in the ears 11. Field windings 15 and <B> 16 </B> are wound respectively on the cores 12 and 13.
Within the inductor winding 15 is rotatably mounted an armature 17 of the squirrel cage type which, together with the inductor winding 15, constitutes an AC motor. A second armature 18, of the drum type, is mounted so as to be able to turn inside the inductor winding 16. The products 17 and 18 are supported by a common shaft * 19, which is supported at its ends. by ball bearings 20 and 21, fixed respectively to the covers 22 and 23.
These covers, having annular grooves 24 and 25 intended to fit over the ends of the housing 10, are held in place by means of clamp bolts 26 and 27, which pass through openings drilled in alignment with one another. on the other in the inductor cores 12 and 13 and which receive on the projecting ends of the nuts 28.
The windings of the armature 18 are connected to titi collector 9, mounted on the shaft 19. Brushes 29 can rub on the outer surface of this collector, these brushes being fixed to the lower ends of the arm 30, which far, turn are fixed to frames 31 arranged on either side of the core of a relay 32.
The frames 31 are articulated on the frame of the relay at points 33 isolated from each other. When no current passes through the coil of the relay, its armatures are maintained in the position shown in fig. 1, for which the brushes 29 are kept out of contact with the collector 9 by means of springs 34, fixed on the one hand to the arm 30 and on the other hand to studs 35.
The inductor winding 16, the armature 18, the collector 9 and the brushes 29 constitute a direct current motor of the shunt type, the undue winding all, 16 being connected to the shunt to the armature 18.
The field windings 15 and 16 and the corresponding rotors are electrically independent. They are mounted on a titi common shaft and are enclosed in an immediate <B> Co </B> casing.
The frame supporting the relay 32 is fixed by means of screws 37 to a vertical partition 36 made of insulating material, this partition also supporting the studs 35 which act as terminals. The partition 36 is fixed inside the casing 10 by the bolts 14 and is provided with an opening 38 allowing the passage of the manifold 9.
A second frame 39, supporting a relay 40, is fixed to the partition 36 by means of screws 41. The core of the relay 40 acts on a frame 42, articulated to a pin 43 also supported by the partition 36. To the frame 42 is fixed an arm 44 whose free end 45 can come into contact with a terminal 46 supported by the partition 36. When the relay 40 is not energized, the ariuature 42 is attracted to the right by a coil spring 47, acting on the arm 44. This coil spring is fixed by its other end to a pin 48 supported by the partition 36.
A DC power source, which is shown in fig. 3 as being a battery 54, is connected. by its two poles to the terminals 35 through the conductors 55 and 56. These terminals 35 are themselves electrically connected by conductors 49 to the arms 30 carrying the brushes 29. A switch 57 of a <I> type </I> any one is intercalated in conductor 56.
One of the terminals of the winding of the relay 32 is connected to the conductor 55 by a conductor 58, while the other terminal of this rolling terminal is connected by a conductor 59 to the field winding 16. On the other hand , this inductor winding 16 is connected by a conductor 60 to the armature 42 of the relay 40.
Terminal 46, with which the end of arm 44 comes into contact, is connected to battery 54 by a conductor 61. Field winding 15 is arranged to be powered by an alternating current source.
Indeed, one of its terminals is connected by titi conductor 51 to one of the sides of this source not shown, through a switch 52 of any type, while its other terminal is connected to the other side of said source by a conductor 53 through relay 40.
The <B> </B> operation of the installation is as follows: To start the motor, switch 52 is opened and switch 57 is closed. An excitation circuit for relay 32 and the inductor winding 16 is then closed as follows: battery 54, conductor 58, winding of relay 32, conductor59, inductor coill6, corrducer60, contact 45, terminal 46 (relay 40 being deactivated as a result of opening switch 52), conductor 61, switch 57 and battery 54.
The excitation of the inductor winding 16 generates a flux for the armature 18, while the excitation of the relay 32 results in pulling the armatures 30 and bringing the brushes 29 into contact with the collector 9, thus closing the following circuit: battery 54, conductor 55, armature 30, brush 29, collector 9, second brush 29, second armature 30, conductor 56, switch 57, and battery. As soon as the brushes 29 come into contact with the collector 9, the armature 18 is set in motion, causing the shaft 19 to turn and the induction 17 carried by the latter.
As soon as the latter armature reaches the desired speed, the third switch 52 can be closed, thus energizing the inductor winding 15 and generating a flux for this armature 17. The closing of the switch 52, in addition to produces the excitation of the inductor 15, also energizes the relay 40, which attracts the armature 42, breaking the contact between the armature 42 and the terminal 46, The excitation circuit of the relay 32 and the winding inductor 16 is therefore open, so that this relay 32 is neutralized, which allows the springs 34 (fig. 1) to move the brushes 29 away from the collector 9.
The current supply to the armature 18 by the battery 54 is then interrupted. As long as the switch 52 remains closed and AC current is supplied through the conductors 51 and 53, the shaft 19 is driven only by the armature 17, the flux for this being provided by the field winding 15. If, for some reason, the current supplied to conductors 51 and 53 is lacking, relay 40 is neutralized, which closes contact 45-46 and completes the energizing circuit of relay 32 and the rolling bearing. inductor 16.
The relay 32 attracts its armatures and completes the circuit through the armature 18, as has been described previously. From the above, it is understood that when. the alternating current supply runs out and when the armature 17 stops driving the shaft 19, the armature 18 is immediately brought into service to turn this shaft, the simultaneous transition from an armature to the armature. The other binds producing no reduction in speed or in the driving force supplied by the shaft 19.
In the circuit shown, after the motor is started, the shaft 19 is actuated by the armature 11, dragged by the alternating current power source which can be called up. As the shaft 19 is only driven by the armature 18 during a shutdown or failure to alinientatioil this normal source, the battery 54 can be called,. reserve or relief-.
As while the shaft 19 is driven by the armature 17, the brushes 29 are moved away from the commutator 9, the friction on the shaft is reduced and the armature 18 does not generate a back electromotive force which might tend to overwhelm the shaft. reduce the power output of the armature 17. It is also seen that the brushes 29. serve as a switch to close and interrupt the circuit through the inductor 18.
With regard to the mechanical construction of the motor, it should be noted that the relays <B> 32 </B> and 40, which control the shifting of the driving force from one armature to the other are mounted inside titi casing 10, thus ensuring titi assembly of compact cunstruction, motors and device (the conlinandu, binds forming a single block.
As a result of the fact that one shortest: r instantaneously from one current supply source to another source without reducing the speed or the mechanical efficiency of the motor, the latter has a very wide field of applications in installations. of motive power where a continuous hopscotch is required.
Such a motor is particularly suitable for operating switching devices. due to the panel type, distribution boards, used in automatic and semi-automatic telephone systems; since in these installations the mechanical switching apparatus comprises three rollers which must be driven continuously to ensure uninterrupted telephone service.
Although in the embodiment according to Figs. 1, 2 and 3 one uses an alternating current source and a direct current source, it is understood that the two sources can be with native alternating current or with direct current.
The continuity of the mechanical efficiency of an electric machine operated by two power supply sources can also be ensured without the use of two inductor windings and two independent rotors, since this continuity can be ensured by an electric machine having only one winding. inductor and titi single rotor, with two current receiving devices. Such an electric machine is shown in FIG. 4, which shows a motor of the synchronous type.
When using such a motor, it is necessary to use a slightly different control installation, however including the essential characteristics of the control installation. shown in fig. 1, 2 and 3.
As synchronous motors are electric machines of well-known construction, a detailed description or representation thereof is not necessary and a similar motor has only been indicated schematically in the installation shown <B> fi- * </B> 4. In this figure. <B> 0) </B> (V- sign the armature winding of the motor, the coils of which are connected to, titi collector 1.
Diainally opposite points of the collector are connected respectively by conductors 7 \ _ 'and 73 to collector rings 74 and 7: 3. With the collector 71, brushes <B> 76 </B> and 77 cooperate, carried by arms 78 and I9, which are fixed to the frames 80 and 81 of a relay 82.
These reinforcements, arranged so as to be attracted by the opposite poles of this relay, are articulated at points 83 and, when the relay 82 is neutralized, they switch under the influence of the resources 84, so that the brushes 76 and 77 are kept away from the collector 76. With the slip rings 74 and 75 brushes 85 and 86 respectively cooperate carried by arms 87 and 88 fixed to the frames 89 and 90 of a relay 91. ('The frames 89 and 90 are articulated at points 92, such that when the relay 91 is neutralized, the brushes 85 and 86 are kept in contact with their respective slip rings, by means of the springs 93.
The control circuit, described below, is arranged in such a way that while alternating current is supplied to brushes 85 and 86 to drive the armature, relays 91 and 82 are neutralized, allowing brushes 85, 86, 76 and 77 to occupy the positions shown. On the contrary, when the AC power source runs out or goes out, the relays 91 and 82 are energized. The excitation of the first of these relays results in moving the brushes 85 and 86 away from the corresponding slip rings, while the excitation of the relay 82 brings the brushes 76 and 77 into contact with the collector 71, closing the circuit. DC power supply to drive the armature.
The operation of the relays 91 and 82 is simultaneous, so that the transition from the current supply to the armature is instantaneous, the latter being driven constantly by one power source or the other, without reduction of speed or mechanical efficiency.
Alternating current is supplied to the primary winding 94 of a transformer through a switch 95 of any suitable type. The secondary winding 96 of this transformer is connected on the one hand to the armature 89 by the conductor 97 and on the other hand to the armature 90 by a conductor 98 through the winding 99 of a relay 100. This relay 100 is also provided with a second winding 101, connected as a shunt on the secondary element 96 by a coupler 102. The relay 100 comprises a mature rear 103 cooperating with a terminal 104, this armature 103 being connected to the. 'one side of a direct current source, such as a battery 105, through conductor 106.
Terminal 104 is connected in series with the windings of relays 91 and 82 and to the opposite side of battery 105 by a conductor 107. Brushes 76 and 77 are connected to conductors 106 and 107 by conductors 108_-. And 109. The flux is supplied to the armature winding 70 through an inductor winding 110; which is constantly excited by the current coming from the battery 105 through the conductors 111 and 112, connected to the conductors 106 and 107.
When switch 95 is closed, the armatures of relays 82, 91 and 100 occupy the positions shown. Alternating current is supplied to the rotor through the following circuit: secondary winding 96 of the transformer, conductor 97, armature 89, brush 85, slip ring 74, armature winding 70, slip ring 75, brush 86, armature 90, winding 99 of relay 100, conductor 98 and winding 96 of the transformer. The flux is supplied to the armature 70 by the inductor winding 110, which is energized by the battery 105 through the conductors 111 and 112. The energization of the winding 99 of the relay 100 forces the latter to maintain the arma. ture attracted, that is to say away from terminal 104.
The armature 103 is also attracted by the excitation of the shunt winding 101 through the conductor 102. While the armature 103 is in its position of attraction, the circuit of the relays 91 and 82, described below , is interrupted, so that the brushes 76, 77 and 85, 86 are even influenced by the corresponding springs and are maintained in the positions shown.
If the switch 95 is opened, or if the source of alternating current supplying the primary bearing 94 of the transformer fails, the rotor 70 functions as a generator, forcing the current, passing through the circuit connecting the slip rings 74 and 75 to the secondary winding 96 of the transformer, to flow in the opposite direction. Reversing the direction of the current through this circuit reverses the direction of current in the 99-series winding of relay 100, which produces a flux neutralizing the flux produced by the shunt winding 101, allowing the armature to trip. 103 which comes into engagement with terminal 104.
A circuit is then closed for the relays 91 and 82 through the battery 105, the conductor 106, the armature 103, the terminal 104, the windings of the relays 91 and 82, the conductor 107 and the battery 105. The reldis 91 , by being excited, attracts its armatures 89 and 90, which moves the brushes 85 and 86 away from the corresponding slip rings, thus interrupting the generator circuit connecting these slip rings to the secondary winding 96 of the transformer.
The relay 82, by being excited, attracts its armatures 80, 81, bringing the brushes 76 and 77 into contact with the collector 71 and closing a circuit passing through the battery 105, the conductors 106 and 108, the brushes 77 and 76, the conductors 109 and 107, and the battery 105. When the brushes 76 and 77 are thus in contact with the collector 71; the induction is driven by the direct current supplied by the battery 105.
If the switch 95 is subsequently closed again, or if the AC power supply resumes, the relay 100 is energized by the current flowing through the bearing 101, so that either armature <B > 103 </B> is attracted, interrupting the excitation circuits of relays 82 and 91 and reestablishing the circuit conditions for supplying the motor from the AC source.
In particular, the direct current running speed is set very close to or slightly higher than that of synchronism so that the synchronous motor is phased in by itself.
Since the relays 82 and 91 are energized substantially at the same time as the neutralization of the relay 100 occurs, and since they are neutralized substantially at the same time as the energization of this relay 100 occurs, the transition from a power source Current to the other source is substantially instantaneous and therefore no loss in speed or mechanical efficiency of the rotor results.
The installation shown in fig. 5 and 6 com takes two DC power sources. In these figures; 5 and 6 represent two direct current armatures mounted on a common shaft 7. The armature 5 is shown in elevation in FIG. 6, which also shows a housing 8 supporting bearings for the shaft 7 and surrounding the armatures 5 and 6 as well as the shunt field windings 9 and 10 shown schematically in FIG. 5.
The inductor winding 9 is associated with the armature 5, while the inductor winding 10 is associated with the armature 6. These inductor windings and their corresponding armatures are electrically independent and constitute two separate motors mounted on a common shaft. and enclosed in titi common housing.
The windings of the armature 5 are connected to a <B> II </B> collector mounted on the shaft 7. Brushes 12 and 13, fixed by the lower ends to arms 14, cooperate with this collector. The arms 14 are fixed to the frames 15 arranged in the vicinity of the opposite ends of the core of a relay 16, held by an annular-shaped plate 17 placed inside the casing 8.
The relay 16 occupies a horizontal position above the collector <B> Il. </B> The armatures 15 are articulated on the frame known as the relay at points 18 isolated from each other and when no current is flowing. Through the so-called relay coil, these armatures 15 are held by springs in the position shown. <B> (the </B> hand -e that the brushes 12 and 1: 3 are not kept away from the collector 11.
Said springs are fixed on the one hand to the arms 14. and on the other hand to studs 20 supported by the plate 17.
A second relay 21 is attached to the plate 17 in a liorizoutale position below the collector 11 and its frame 22 is articulated to C, pin 23 also supported by the plate 17. To the frame 22 is fixed an arm 24, bearing at equal distance between its ends a contact 25 which, when the relay 21 is energized, comes to rest on a terminal carried by a stud fixed to the plate 17. On another stud 27, also fixed to the plate 17, is articulated, in its middle, an arm 28, the lower end of which is hand held in contact with a stop 29 made of insulating material provided on the arm 24.
This contact between the arm 28 and the stop 29 is ensured by titi spring 4. When the relay 21 is energized; the arms 24 and 28 occupy the positions shown in the figure, for which a contact 30, provided at the upper end of the arm 28, is remote from a terminal 31 fixed to the neighboring stud 20.
Leads 35 and 36 run from a relatively high voltage DC source not shown, which normally provides current to drive the motor and which may therefore be referred to as "normal power source". One <the terminals of the field winding 10 is connected to the conductor 36, while the other terminal of this field winding is connected in series with the winding 33 of the relay 21,
which is in series with the other conductor 35 through a switch 3 of any type. Brushes 37 and 38 cooperate with the collector 11 to the segments of which the armature windings 6 are connected. Brush 37 is in series with coil 34 of relay 21, which coil is also in series with conductor 35, while brush 38 is connected by conductor 39 to terminal 26. Arm 24, which carries the contact 25, is connected by the conductor 40 to the pin 23 on which the frame 22 is articulated, this pin being connected to the conductor 36.
A source of direct current, of relatively low voltage, which is represented as being a battery - 41, is connected to the armatures 15 of the relay 16 by the conductors 42 and 43, a switch 2 of any type being placed in series with the conductor 42. The battery 41 is used only when the normal current supply source connected to the conductors 35 and 36 runs out and by cut. sequently, this battery 41 can be called a “reserve or emergency power supply source”.
One of the terminals of the field winding 9 is connected to the conductor 42 by the conductor 44, while the other terminal of this field winding is in series with the winding of the relay 16, which is connected on the other hand. by the conductor 45 to the stud 27, to which the arm 28 is articulated. Terminal 31, which cooperates with contact 30 of this arm 28, is connected to conductor 43 through conductor 46.
The operation of the installation is as follows: When the cri marehe motor is turned on, switch 2 is open and switch 3 is closed. The latter establishes a stimulating circuit for the inductor winding 10, through the conductor 36, the inductor winding 10, the winding 33 of the relay 21, the switch 3 and the conductor 35.
As this excitation circuit comprises the winding 33 of the relay 21, this relay is energized, which produces a sufficient flux to attract the armature 22, which, at the start of its movement, turns the lever 28 in the direction clockwise, a distance sufficient to separate contact 30 from terminal 31, and which, during its subsequent movement, closes contacts 25 and 26.
The closing of these contacts 25 and 26 completes the hinduit circuit 6, through the conductor 36; the stud 23, the conductor 40, the arm 24, the contact 25, the terminal 26, the conductor 39; the brushes 38 and? 7, the winding 34 of the relay 21, the switch 3 and the conductor 3.5.
The shaft 7 is then driven by the armature 6, and the armature 5, carried by this shaft, serves only as a flywheel, the circuit of the latter armature being interrupted due to the fact that the brushes 12 and 13 are not in contact with the collector 11. The inductor winding 9, corresponding to this armature 5; is neutralized since the corresponding circuit is open at the same time at the switch 2 and at the contacts 30 and 31. After the armature 6 has been set in motion, the switch 2 can be closed, but this closing does not produce the excitation of the inductor rolling 9, since the contacts 30 and 31 remain separate.
Shaft 7 is operated by indit 6 as long as switch 3 is closed and current is supplied to conductors 35 and 36. If for some reason the current supplied to these conductors runs out, the inductor winding 10 and armature 6, as well as the windings 33 and 34 of the relay 21, are no longer traversed by current, so that this relay 21 gives up on 22,
thus allowing the arms 21 and 28 to move under the influence of the re # return spell 4, so as to separate the contacts 25 and 26 and to close the contacts 30 and 31. It should be noted that this moment; the inertia of the armatures 5 and 6, serving as a flywheel, continues to rotate the armature 6 for nn appreciable time, so that this armature functions as a generator. energizing the shunt inductor bearing 10 and the windings 33 and 34 of relay 21.
The relay 21 is provided with two windings, the effects of which are added while the mirant is supplied to the armature 6 and to the inductor winding 10 by the normal power source. On the contrary, when this source of alinientation is lacking and when the armature 6 therefore functions as a generator,
although the direction chi current flowing in the winding 33 remains the same, this rush winding being mounted in series with the shunt inductor roller 10, the current flowing in the winding 34, which is mounted in series with the armature 6, changes <B> (on </B> the consequent arena, the fluxes produced by windings 33 and 34 are opposed, which results in a rapid neutralization of the flooding of relay 21,
who quickly gives up his 2'2 frame. This prevents the speed of the shaft 7 and the mechanical efficiency of the motor binds to decrease appreciably when switching from one power source to another.
The relay 21, leaving its armature 22, first interrupts the circuit of the armature 6 and then closes the contacts 31 and 30, thus completing a circuit for the relay 16, through the battery 41, the conductor 42 , the switch 2, the conductor 44, the inductor bearing 9, the coil of the relay 16, the conductor 45, the stud 27, the arm 28, the contact 30, the terminal 31, the conductors 46 and 43 and battery 41.
The relay 16, by being excited, attracts its armatures 15, bringing the brushes 12 and 13 into contact with the collector 11 and closing it. circuit of the induction 5 through the battery 41, the conductor 42, the switch 2, the armature 15, the arm 14, the brush 12, the winding of the armature 5, the brush 13, the arm 14, the other armature 15, the conductor 43 and the battery 41. As a result of the fact that the inductor winding 9 is in series with the relay 16, this inductor winding 9 is energized before the closing of the circuit of the 'induced.
When current is again supplied to the conductors 35 and 36, the winding 33 of the relay 21 is energized, so that this relay attracts its armature 22 which, through the intermediary of the arm 28, separates the contacts 30 and 31, opening the circuit of the inductor winding 9 and cry at the same time neutralizing the relay 16. The springs 19 then move the brushes 12 and 13 away from the collector 11 thus interrupting the circuit of the armature 5. As described above, after the separation of the contacts 30 and 31, the subsequent displacement of the armature 22 closes the contacts 25 and 26, completing the circuit of the armature 6.
From the foregoing, or) sees that when the normal power source connected to conductors 35 and 36 runs out and the armature 6 stops driving the shaft 7, the armature 5 is instantly put into service for drive this shaft, the simultaneous transition from one armature to the other producing no reduction in the speed or driving force supplied by the shaft 7.
When the motor is running, the shaft 7 is only driven by the armature 5 when this normal power source fails. While the shaft 7 is driven by the armature 6, the brushes 12 and 13 are moved away from the commutator 11, thus reducing the frictional load on the shaft and at the same time preventing the armature 5 from generating force. against electromotive which could tend to reduce the power output of the armature 6. These brushes 12 and 13 also act as a switch to close and interrupt the circuit through the armature 5.
Moreover, due to the fact that, while the shaft 7 is driven by the armature 5, the circuit of the armature 6 is interrupted at the contacts 25 and 36, this armature 6 cannot generate a counter electromotive force which could strain it, reduce the power output of armature 5.
II Z- It should be noted that, when a current supply source is connected to conductors 35 and 36, the field winding 10 of the armature 6 is energized before the armature circuit is closed and d In a similar way, the circuit of the inductor winding 9, associated with the armature 5, is energized before the circuit of this armature is closed, which results in keeping the speed constant (the shaft 7 during .the transition from armature 6 to armature 5, or vice versa.
It should also be noted that the high voltage part of the circuit is completely isolated from the low voltage part of the circuit, as a result of the use of arms 24 and 28 which are isolated from each other by the stop 29.
In the installation shown in fig: 7, a motor, which is constructed so as to be able to operate on two. power sources <B> (the </B> current, is provided with a rotor or armature with alternating current in squirrel cage 1 and comprises an inductor winding 2, normally excited by a power source of alternating current, the two conductors of which are shown at 6 and 7. A second rotor 4, which constitutes a backup or reserve device, is mounted on the shaft 3 which supports the squirrel cage rotor 1.
The inductor bearing 5 for the rotor 4 is placed in a direct current circuit or cir_uuit 'l "le #, f, urcc @ emergency or reserve power supply represented in the drawing by a battery 18, the conductors of which are shown in 10 and 11. Brushes 9, which cooperate with the collector 25 of the rotor 4, are mounted on the frames 28 of a relay 15 and are normally kept away from the drive neck, so that it does not pass no current through the rotor 4.
The relay 15 is energized by the direct current of the battery 18, in parallel with the circuit of the brushes 9, and when it is energized, this relay is used to bring the brushes into contact with the collector 25. An alternating current relay 8 , mounted in series with conductors 6 and 7, comprises an armature 16 and a terminal 17, which, by their combination, constitute an automatic switch for the circuit of the emergency or reserve power source, the relay 15 and the inductor winding 5.
As the transition from the normal current supply source indicated in 6 and 7, to the emergency or standby power source; which can be a battery of accumulators or other power source of limited capacity, is done without reduction in the speed or mechanical efficiency of the motor, it is imperceptible, the brushes 9 of the direct current armature being in a position in which their movement cannot easily be noticed.
However, as is desirable, in order to preserve the emergency or standby power source, that the fault in the normal power circuit be corrected as quickly as possible when such a change in a power source to another occurs; a signaling circuit has been provided, which instantly indicates on a table <B> 23 </B> that this change has just taken place. This signaling circuit is connected to the earth and to the circuit of the emergency or reserve power supply source and it is run simultaneously with the relay 15 and the field winding 5, through the alternating current relay.
The signaling device can be of any well known type and is shown here as consisting of a lamp 22 in the circuit of which is faced a resistor 24, which prevents the passage of an excessive current to earth 30. One second resistor 31 is shunted on lamp 22 and resistor 24; in order to absorb the sudden increase in current flowing through the circuit when the switch 16, 17, is opened upon re-establishing the normal AC power source. The core leads from battery 11 and 10 and the lead from table 23 terminate at terminals 12, 13 and 21.
These are then connected to the corresponding terminals 12 ', 13' and 21 'to which the conductors 11', 10 'and 27 of the motor arrangement end.
The operation of the installation is as follows: The inductor winding 2 of the alternating current rotor is normally excited and this rotor actuates the motor. AC relay 8 is also energized and serves to keep its armature 16 attracted out of contact with terminal 17 as long as current is flowing in the AC circuit. If there is no current in this circuit, relay 8 is neutralized, armature 16 is released and comes in contact with terminal 17.
The relay 15 is then energized through the following circuit: battery 18, conductor 10, contacts 13 and 13 'conductors 10' and 26, terminal 17, armature 16, conductor 27, field winding 5, conductor <B> 29, < / B> winding of relay 15, conductors 30 and Il ', contacts 12' and 12, conductor 11 and battery. The armature circuit (motor bed 25 is closed following the activation of relay 15, through battery 18, conductor 10, contacts 13 and 13 ', conductor 10', armature? 8 , the brush 9, the collector 25, the second brush 9, the second armature 28, the conductor 11 ', the contacts 12' and 12, the conductor 1.1 and the battery.
The inductor winding 5, having been energized in the circuit of the relay 15, the rotor 4 is then in working order.
Simultaneously with the closing of the circuit through relay 15 and field winding 5, the emergency signaling circuit is closed through the earth at 19, the battery 18, the conductor 10, the contacts 13 and 13 ', the conductors 10 'and 26, terminal 17, armature 16, conductor 27, contacts 21' and 21, conductor 28, lamp 22, resistor 24 and earth at 30.
A supervisor is thus notified the instant of the change from the normal power source to the emergency power source, so that he can take the necessary steps to restore the normal power source and prevent a failure. unnecessary depletion of the emergency power source.