Régulateur hydraulique de la vitesse d'un moteur entraînant un alternateur La présente invention a pour objet un régulateur hydraulique de la vitesse d'un moteur entraînant un alternateur, branché sur un circuit de sortie, com prenant un servomoteur hydraulique, un méca nisme à vanne-pilote sensible à la vitesse et agencé pour pouvoir commander l'actionnement du servo moteur, et un mécanisme à vanne-pilote sensible au courant électrique et comprenant un dispositif élec tromagnétique agissant en fonction de l'énergie du circuit et agencé pour pouvoir commander le servo moteur.
Le régulateur hydraulique selon l'invention est caractérisé par une vanne de transfert à deux posi tions, dans l'une desquelles la source de liquide sous pression de commande du servomoteur, est reliée à celui-ci uniquement par l'intermédiaire du mécanisme à vanne-pilote sensible à la vitesse, et, dans l'autre desquelles, la source de liquide sous pression est reliée au servomoteur uniquement par l'intermédiaire du mécanisme à vanne-pilote sensible au courant électrique.
La figure unique du dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du régulateur.
Ce régulateur comprend un mécanisme à vanne de transfert T commandé électriquement. L'organe mobile du mécanisme T est constitué par un tiroir 15 qui est représenté en position élevée maintenu par un électro-aimant 17. Lorsque c'est le réglage mécanique et hydraulique qui est en jeu, la vanne de transfert est maintenue dans la position inférieure représentée en pointillé par un ressort 16 relié au tiroir 15.
Le régulateur comprend, en plus du mécanisme à vanne de transfert T, une vanne-pilote EP dont le tiroir mobile 20 est commandé par l'excitation varia- ble de l'électro-aimant 25 ; cette vanne-pilote sert exclusivement à commander le fonctionnement du servomoteur comme cela sera décrit plus loin. Le dispositif de contrôle mécanique et hydraulique de la vitesse est généralement positionné de façon à ne commander que la vitesse du moteur au moment où celui-ci entre en action et jusqu'à ce que l'appareil électrique soit en mesure de fonctionner normale ment et règle entièrement la vitesse du moteur.
Dans le cas, par exemple, où la puissance électrique deviendrait trop faible, la partie mécanique et hydraulique du régulateur entre automatiquement en fonction, cette transition ne nécessitant que la ces sation de l'excitation de l'électro-aimant 17 comme cela ressort du dessin.
Le régulateur comprend en outre des masses centrifuges 1, un ressort de rappel 2 dont la force peut être réglée, une vanne-pilote comprenant un tiroir 3 et un mécanisme de sortie 5 comprenant des pistons 5a et 5b commandés par une différence de pression et reliés à un arbre pivotant 6 comman dant l'admission de combustible dans le moteur. Une source P de fluide sous pression est reliée par la vanne de transfert T (lorsque le tiroir 15 est dans sa position inférieure) à un passage 4 conduisant à l'intérieur du cylindre de la vanne-pilote 3. Le cylin dre renfermant le piston 5b est alimenté de façon continue en huile sous pression par le passage P5.
Le déplacement du piston 3' du tiroir de la vanne pilote hors de sa position représentée qui correspond à un régime stable (le tiroir 15 étant toujours dans sa position inférieure) provoque l'admission d'huile sous pression dans le cylindre 9' du piston 5a ceci à travers les passages 8 et 9, ou l'échappement de cette huile hors de ce cylindre. Lors du régime stable (que le réglage soit sous la commande méca nique ou sous la commande électrique) l'huile de commande est enfermée dans le cylindre 9' par le piston 3' ou le piston 20a du tiroir 20 de la vanne EP. Les divers orifices marqués par S sont destinés à évacuer l'huile.
Le régulateur comprend un dispositif de com pensation hydraulique muni d'une chambre C, d'une pompe d'actionnement C1 reliée au mécanisme à deux pistons 5, d'un piston C2 soumis à la pression compensée et disposé à l'une des extrémités du tiroir 3, d'un piston C3 soumis à l'action de deux ressorts et d'un ajutage d'échappement réglable C4, le tout servant à amortir les oscillations pouvant naître dans le mécanisme régulateur lorsque la vitesse change.
Lorsque c'est le réglage mécanique qui est en action, le piston 15A du tiroir 15 (ce tiroir étant dans sa position inférieure) ferme la chambre C de façon à rendre actif le dispositif de compensation hydrauli que, tandis que lorsque c'est la partie E de réglage électrique qui est en fonction, la chambre C est ouverte (le tiroir 15 étant dans la position représen tée en traits pleins) l'huile pouvant ainsi s'échapper au lieu de rester prisonnière dans la chambre C et le mécanisme à pistons 5 peut ainsi se mouvoir librement.
Lors du fonctionnement en régime stable sous la commande électrique, le piston 20a du tiroir 20 ferme un passage 30 conduisant au cylindre 9' par l'intermédiaire d'a cylindre 7 et du passage 9. De l'huile à pression constante est envoyée au cylindre du tiroir 20 à travers un passage 26 qui est fermé par le piston 15c de la vanne de transfert 15 lorsque c'est le réglage mécanique qui est en action et qui communique avec la source d'alimentation P lorsque c'est le réglage électrique qui est en fonction, le tiroir 15 étant amené dans la position correspondant au réglage électrique par l'excitation de l'électro-aimant 17. Lorsque l'électro-aimant 17 est excité, l'armature 17a est élevée et maintient le tiroir 15 dans la posi tion représentée en traits pleins, ceci à l'encontre du ressort de rappel 16.
Les pistons 15a et 15b bloquent les passages 8 et 4 conduisant au cylindre de la vanne-pilote, lors que c'est le réglage électrique qui est en action ; ceci a pour effet de rendre inactif le mécanisme à masse centrifuge 1, 2 et la vanne-pilote 3 en isolant son cylindre de la source d'alimentation P et du cylin dre 9' du piston 5a.
Lorsque c'est le réglage électrique qui est en action, le tiroir 20 est maintenu en position d'équi libre par les forces opposées d'un ressort 22 et d'un ressort de rappel 23, ce ressort étant relié au tiroir 20 et à l'arbre de commande 6 du régulateur par une liaison comprenant une armature pivotante 24 commandée magnétiquement par un électro-aimant 25 dans un sens tel que l'arbre 6 tende à se déplacer de façon à provoquer une diminution du combustible fourni au moteur. Le ressort 22 est interposé entre un support fixe<I>22a</I> et un épaulement<I>22b</I> du tiroir 20.
Lorsque le moteur 36 tourne à la vitesse voulue et à pleine charge les forces exercées par les res sorts 22 et 23 compensent exactement la force exercée par l'électro-aimant 25 sur le bras 24, cet électro-aimant 25 étant alimenté par le courant cor respondant à la charge normale et à la fréquence normale du générateur 35.
Le ressort de rappel 23 agit par l'intermédiaire du bras 24, sur le tiroir 20 et tend à le rappeler dans une position de repos afin de stabiliser le méca, nisme pendant les périodes de transition, de manière analogue au dispositif de compensation hydrauli que C, C', etc. Une façon d'empêcher le ressort 23 de provoquer un changement constant de la vitesse variant avec la charge consiste à dimensionner les ressorts 22 et 23 de façon que la force résultante qu'ils exercent dans un domaine déterminé compense exactement le taux avec lequel le courant, et par conséquent la force magnétique exercée par l'électro aimant 25, croît lorsque la charge électrique dimi nue et inversement.
La stabilisation, durant les pério des transitoires, peut être obtenue par un circuit 38 en réglant automatiquement ces éléments de façon à régler le taux de contrôle et la contreréaction.
L'électro-aimant 25 sensible aux variations de la charge électrique et à la fréquence, peut être excité de plusieurs façons différentes en fonction du courant engendré par le générateur qui est représenté sur le dessin par un alternateur triphase 35 entraîné par un moteur 36 dont la vitesse est commandée par le régulateur. Le circuit 38 peut être d'un type connu et il a pour but d'accroître le courant circulant dans l'électro-aimant 25 lorsque la charge électrique décroît ou lorsque la fréquence du générateur s'accroît.
Pendant les périodes de transition électrique (par exemple lorsque la charge électrique décroît) et avant que la vitesse du moteur ou la fréquence se modifie, le tiroir 20 est déplacé vers le bas, l'huile renfermée dans le cylindre du piston 5a s'échappe et par consé quent l'arbre 6 se meut dans le sens entraînant une diminution de l'alimentation en combustible (dans le sens des aiguilles d'une montre) ; une diminution du courant passant par l'électro-aimant 25 ou une dimi nution de la fréquence du courant de sortie du géné rateur provoque l'effet contraire, le tiroir 20 étant déplacé vers le haut de façon à faire tourner l'arbre 6 dans un sens tendant à augmenter l'alimentation du combustible et à détendre le ressort de rappel 23.
Pour passer de la commande électrique à la com mande mécanique, l'excitation de l'électro-aimant 17 commandant la vanne de transfert 15 peut être cou pée au moyen d'un interrupteur 39 inséré dans le circuit d'alimentation de l'électro-aimant 17, cet in terrupteur étant de préférence du type à circuit de maintien (le circuit de maintien n'étant pas repré senté). L'alimentation de l'électro-aimant 17 peut aussi être coupée automatiquement par un interrup teur (non représenté) disposé dans le circuit de charge électrique et dans le circuit 38 réglé pour des limites inférieure et supérieure de fréquence. Ces deux variantes, assurant automatiquement le passage du réglage électrique au réglage mécanique, peuvent être prévues séparément ou en même temps dans le régulateur.
Dans le régulateur décrit les parties des circuits hydrauliques commandées par chacun des deux mé canismes sont automatiquement isolées du servo moteur lorsque l'autre mécanisme est en action pour régler la vitesse du moteur.
D'autre part, le dispositif à vanne de transfert est commandé mécaniquement et électriquement de façon que l'ensemble du moteur et de l'alternateur commandé par le régulateur, soit protégé au cas où la charge électrique viendrait à faire défaut.