FR2505012A1

FR2505012A1 - Dispositif d'entrainement de soupapes

Info

Publication number: FR2505012A1
Application number: FR8207479A
Authority: FR
Inventors: Jeremy J Fry
Original assignee: Rotork Controls Ltd
Current assignee: Rotork Controls Ltd
Priority date: 1981-04-30
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1982-11-05
Also published as: DE3215596A1; IN156485B; GB2101355A; GB2101355B; IT1151350B; US4445075A; CA1184627A; IT8220990A0

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT DE SOUPAPES, COMPORTANT UN MOTEUR 1, UN CIRCUIT DE CONTROLE 5 DE LA VITESSE DU MOTEUR 1, CE CIRCUIT COMPORTANT DES ORGANES DE REGLAGE DE LA VITESSE, NOTAMMENT UN POTENTIOMETRE 15 ET DES ORGANES DETECTEURS 17 POUR DETERMINER LA VITESSE REELLE DU MOTEUR. UN CIRCUIT DE CONTROLE DU COUPLE LIMITE 46 COMPORTE DES POTENTIOMETRES 49 ET 50 DESTINES A AFFICHER LES COUPLES LIMITES APPLIQUES AU MOTEUR LORSQU'IL ENTRAINE LE DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT DE LA SOUPAPE DANS LE SENS DE L'OUVERTURE ET DE LA FERMETURE. CE DISPOSITIF EST UTILISE POUR COMMANDER DES VANNES OU DES SOUPAPES DE PETITES ET DE GRANDES DIMENSIONS, UTILISEES NOTAMMENT DANS LES UNITES DE STOCKAGE DE GAZ OU DE PETROLE OU COMME VANNES DE TETES D'EAU.

Description

25050 12

1 -

DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT DE SOUPAPES

La présente invention concerne un dispositif d'entraînement de soupa-

pes, et plus particulièrement les organes de commande d'un tel disposi-

tif d'entraînement.

Cette invention concerne plus particulièrement les dispositifs d'entralnement de soupapes de relativement grandes dimensions, qui sont capables, même pour les faibles d'entre eux, d'engendrer un couple d'entraînement de la soupape de l'ordre de 3 kg m et pour les plus puissants d'entre eux de fournir un couple de l'ordre de 11000 kg m De tels dispositifs d'entraînement de soupapes sont largement utilisés dans les stations thermales, dans les industries de stockage de gaz ou de pétrole, dans la marine ou pour commander des têtes d'eau ou pour toute autre application spécialisée Lorsque ces dispositifs d'entraînement sont en service, les

exigences en matière de vitesse et de couple sont extrêmement importan-

tes, et il est nécessaire de disposer d'un système efficace de contrôle

pour assurer un fonctionnement sûr et fiable.

Ces dispositifs d'entraînement de soupapes comportent généralement un arbre de sortie actionné par un moteur électrique par l'intermédiaire d'engrenages ou par l'intermédiaire de vis sans fin, et sont agencés pour

faire tourner cet arbre de sortie dans les deux sens pour ouvrir ou fer-

mer une soupape connectée audit arbre Additionnellement, pour obtenir une vitesse déterminée et des caractéristiques de couple bien précises, il est nécessaire de disposer d'un moteur particulier et d'un engrenage approprié conçus par le fabriquant, associés au dispositif d'entraînement de façon à constituer un ensemble indissociable Par conséquent, il n'est guère possible de réaliser un dispositif modulaire adapté à une série de

soupapes nécessitant des caractéristiques de vitesse et de couple diffé-

rentes. La présente invention se propose de réaliser un dispositif d'entraînement

modulaire adapté à une gamme de soupapes.

Dans ce but, le dispositif d'entraînement de soupapes selon l'invention comporte un moteur à vitesse variable, un circuit de contrôle de vitesse 2 - pour commander la vitesse du moteur, comprenant un organe sélecteur de vitesse par lequel on peut ajuster la vitesse à différentes valeurs par

des premiers moyens de réglage, et un circuit de contrôle de la limita-

tion du couple qui est adapté à au moins un sens de rotation dudit mo-

teur pour arrêter ce moteur lorsqu'une limite prédéterminée du couple a été dépassée, et qui inclut un organe détecteur de couple agencé pour

réaliser une mesure du couple à partir d'un ou plusieurs paramètres élec-

triques du moteur dépendant de ce couple, et des moyens de réglage pour

limiter le couple à différentes valeurs limites.

En utilisant un moteur à vitesse réglable dont la vitesse peut être a-

justée à différentes valeurs et un dispositif limiteur de couple selon l'invention, un seul moteur et un seul rapport d'engrenage, couplant

l'arbre moteur et l'arbre de sortie du dispositif d'entraînement, peu-

vent être utilisés pour un nombre important de soupapes différentes.

Le moteur d'entraînement est de préférence du type dont la vitesse est

variable par la variation de la tension d'entrée Le dispositif d'entraî-

nement peut être couplé à un moteur raccordé à une alimentation pulsée, pouvant être modifiée de façon à varier la tension d'entrée moyenne et par conséquent la vitesse du moteur Le moteur peut, par exemple, être

un moteur à courant continu, et l'alimentation pulsée une source de cou-

rant continu obtenu à partir d'une source de tension continue, obtenue à partir d'un dispositif redresseur dont l'entrée est raccordée à un réseau monophasé ou polyphasé Le degré de contrôle de l'alimentation pulsée peut être tel que l'on obtienne les mêmes tensions d'entrée moyennes pour le moteur, et par conséquent les mêmes vitesses moyennes pour une gamme importante de valeurs de tensions alternatives d'alimentation A titre d'exemple, le dispositif de commande est conçu de telle manière

que l'on puisse obtenir les mêmes tensions d'alimentation continue quel-

les que soient les valeurs des tensions alternatives comprises entre 250 et 500 volts, les caractéristiques de vitesse et de couple étant

sensiblement les mêmes pour toutes ces valeurs.

Avec un tel système de contrôle, il est possible d'utiliser les mêmes bornes de raccordement pour une alimentation triphasée ou monophasée; 37 dans le dernier cas, on se sert de deux quelconques des trois bornes de

25050 12

-3-

raccordement sans modifier les circuits internes.

Grâce à ce dispositif de commande, il est également possible de mainte-

nir le système en fonctionnement lorsqu'il est alimenté en triphasé en cas de rupture de l'une des phases.

Dans les systèmes conventionnels, on effectue le contrôle du couple li-

mite uniquement dans le sens de l'ouverture de la soupape Selon un per-

fectionnement de la présente invention, le contrôle de la limitation du couple s'effectue également dans le sens de l'ouverture de la soupape,

les valeurs limites étant fixées simultanément dans les deux sens de ro-

tation du dispositif d'entraînement.

La limitation du couple è l'ouverture doit toujours être supérieure à celle correspondant à la fermeture Les deux limites de couple peuvent

différer dans un proportion définie pour toute la gamme des valeurs li-

mites du couple Selon une variante, ces limites peuvent différer selon une proportion variable Par exemple, si le couple limite à la fermeture correspond à la valeur inférieure de la gamme des limites de couple,

alors la valeur du couple limite à l'ouverture aura une valeur relative-

ment plus importante que si la limite du couple à l'ouverture était voi-

sine de l'extrémité supérieure de la gamme des couples limites.

Le circuit de commande des vitesses peut être agencé de manière à rédui-

re automatiquement la vitesse du moteur en un point déterminé de la tra-

jectoire du dispositif d'entraînement dans ses deux sens de déplacement.

Ainsi,-la vitesse de rotation peut être réduite lorsque la soupape est

proche de sa fermeture.

La présente invention sera mieux comprise en référence à la description

d'exemples de réalisation et des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif mécanique d'entraînement d'une soupape selon la présente invention,

La figure 2 représente un graphique illustrant les possibilités d'ajus-

37 tage des organes limiteurs de couple, à la fois à l'ouverture et à la 4 - fermeture de la soupape,

La figure 3 représente schématiquement le système d'alimentation électri-

que logé à l'intérieur du dispositif d'entraînement selon l'invention,

La figure 4 représente un diagramme du circuit d'une partie de l'alimen-

tation électrique de la fig 3, et La figure 5 représente graphiquement les détails de la tension d'entrée pulsée continue qui alimente le moteur du dispositif, en relation avec la tension alternative redressée à partir de laquelle la tension continue

est dérivée.

Le dispositif d'entraînement comporte, dans cet exemple, un moteur 1 à

courant continu à vitesse variable et une boite d'engrenages 2, dont l'ar-

bre de sortie est connecté d'une manière connue en soi à un axe de la,

soupape représenté par le bloc 3 Le moteur 1 est alimenté par une sour-

ce triphasée au travers de la ligne 4 connectée à l'unité de commande 5 du moteur Comme cela sera décrit ci-dessous, la sortie de l'unité 5 fournit une tension pulsée ou hachée, dont la largeur des impulsions peut être modifiée de façon à fournir une tension d'entrée continue au moteur 1 Cette alimentation en tension continue est connectée au moteur

par la ligne 6.

L'unité de commande 5 du moteur a des entrées 10, 11, 12 et 13 L'entrée est connectée à un potentiomètre 15 à commande manuelle 16, destiné à ajuster la vitesse De ce fait, un signal de référence correspondant à

la vitesse nominale est fourni à l'unité de contrôle 5, ce signal corres-

pondant à la vitesse souhaitée du moteur L'entrée 11 est raccordée à

une unité détectrice de vitesse 17 Cette unité fournit un signal repré-

sentant la vitesse réelle du moteur qui est ensuite comparé au signal de vitesse nominale, de telle manière que si cette comparaison indique une déviation de la vitesse réelle par rapport à la vitesse nominale, la

tension moyenne continue d'alimentation du moteur 1 est modifiée de fa-

çon à corriger la vitesse de ce moteur L'unité détectrice 17 est rac-

cordée par la ligne 19 pour détecter la force contre-électromotrice 37 produite par l'armature du moteur pendant les pulsions successives de -5 -

l'alimentation continue, et fournit ainsi à l'unité 5 un signal repré-

sentant la vitesse réelle du moteur, signal transmis par l'intermédiaire d'un commutation synchrone disposé dans l'unité 17 Alternativement,

l'entrée 11 peut être raccordée à un générateur tachymétrique 18 entral-

né par le moteur 1, comme le montre la ligne interrompue de la fig 1.

L'entrée 12 est raccordée à l'un des commutateurs d'une unité intermé-

diaire de commutation 21 via un coupleur 22 Le coupleur 22 est soit ou-

vert en permanence, soit fermé en permanence selon les exigences de l'u-

tilisateur Lorsqu'il est fermé, le coupleur 22 complète la ligne d'en-

trée 12 et ferme le circuit en direction de l'unité de commutation in-

termédiaire 21 dans un but qui sera décrit plus en détail ci-dessous.

Deux jeux de commutateurs intermédiaires sont disposés dans l'unité 21,

un jeu comportant le commutateur intermédiaire mentionné ci-dessus é-

tant enclenché en un point prédéterminé à proximité de l'extrémité de la trajectoire du dispositif d'entraînement dans le sens de la fermeture

de la valve, et l'autre jeu étant enclenché en un point prédéterminé dis-

posé sur le trajet du dispositif d'entraînement dans le sens de l'ou-

verture de la valve L'activation des connecteurs intermédiaires est ef-

fectuée par un mécanisme compteur 23, qui est entraîné de manière con-

ventionnelle au moyen de l'axe du moteur 1, de telle manière que sa po-

sition, c'est-à-dire à dire son compte affiché, indique à tout moment la

position de l'axe de sortie du dispositif d'entraînement, et par consé-

quent la position de la soupape Les points, pour lesquels les commuta-

teurs intermédiaires sont activés, peuvent être ajustés manuellement au

moyen du dispositif d'ajustage 24.

En admettant que le coupleur 22 soit fermé, lorsque le commutateur in-

termédiaire susmentionné est activé à proximité de l'extrémité de la trajectoire du dispositif d'entraînement dans le sens de la fermeture, il déclenche un circuit engendré par l'unité de commande 5 et transmis par la borne d'entrée 12 Ce signal shunte le signal de vitesse nominale

déterminé par le potentiomètre 15 et amène le moteur à tourner à une vi-

tesse lente prédéterminée pour la partie du trajet restant à parcourir

36 dans le sens de la fermeture.

6 -

L'entrée 13 est connectée à un circuit inverseur 25 et contrôle princi-

palement la direction de rotation du moteur 1 Le circuit inverseur 25

comporte deux entrées de commande raccordées aux lignes 26 et 27 La li-

gne 26 est raccordée à une unité de maintien à l'état fermé 28, et la ligne 27 est raccordée à une unité 29 de maintien à l'état ouvert L'unité de maintien à l'état fermé 28 a une ligne d'entrée 30 raccordée à

un commutateur de fermeture 31 pouvant être actionné manuellement Lors-

que le commutateur de fermeture 31 est actionné, un signal d'entrée est

transmis à l'unité de commande 5 par l'intermédiaire du circuit de main-

tien en position fermée 28 du circuit inverseur 25 et de l'entrée 13, de manière à amener le moteur de telle manière qu'il entraîne le dispositif d'entraînement de la soupape dans le sens de sa fermeture L'unité 28 maintient l'unité de commande 5 dans cette position de fermeture lorsque

le commutateur a été relâché par l'opérateur De façon similaire, l'uni-

té de maintien à l'état ouvert comporte une ligne d'entrée 32 reliée à un commutateur d'ouverture 33 Lorsque ce commutateur d'ouverture est momentanément actionné, un signal de commande est transmis à l'unité de commande 5 par l'intermédiaire des unités 29 et 25, de telle manière que le moteur soit entraîné dans le sens correspondant à la fermeture de la soupape La rotation du moteur dans ce sens se poursuit grâce à l'unité

29, même lorsque le commutateur d'ouverture a été relâché par l'opéra-

teur.

Une connexion de verrouillage, indiquée par la ligne 34, est disposée en-

tre les unités 28 et 29, respectivement de maintien à l'état fermé et de maintien à l'état ouvert, pour éviter que ces deux unités puissent être enclenchées simultanément Un commutateur d'arrêt 35 est connecté aux unités de maintien de fermeture et d'ouverture via la ligne 36 qui est reliée à la ligne 37 entre les unités 28 et 29 Lorsque ce commutateur d'arrêt 36 est activé, l'une des unités 28 ou 29, qui est présentement

enclenchée, est déclenchée de manière à arrêter le moteur 1.

Les unités de maintien à l'état ouvert et de maintien à l'état fermé, respectivement 29 et 28, comportent en outre les lignes d'entrée 39 et 40

connectées à une unité de commutation de limite 41.

37 Deux jeux de commutateurs de limite sont disposés dans l'unité 41, un

25050 1 2

-7- premier jeu qui est activé lorsque le dispositif d'entraînement atteint sa position limite dans le sens de la fermeture, et un second jeu qui

est activé lorsque le dispositif d'entraînement atteint sa position li-

mite dans le sens de l'ouverture de la valve L'activation des commuta-

teurs de limite s'effectue par l'intermédiaire d'un mécanisme compteur

23, de la même manière que celui des commutateurs intermédiaires de l'u-

nité 21 Les positions, pour lesquelles les deux jeux de commutateurs de

limite sont activés, peuvent être ajustées à l'aide d'un dispositif d'a-

justage manuel 42.

En admettant que l'unité de maintien à l'état fermé 28 soit en activité, lorsque le premier jeu de commutateurs de limite est enclenché, l'un de

ces commutateurs déclenche l'unité 28 de maintien à l'état fermé et ar-

rête le moteur 1 De façon similaire, en admettant que l'unité 29 de

maintien à l'état ouvert est active, lorsque le second jeu de commuta-

teurs de limite est enclenché, l'un de ces commutateurs déclenche l'uni-

té 29 et arrête le moteur 1.

Les lignes 43 et 44 relient l'unité de commutateurs intermédiaires 21 à

l'unité de commutateurs limites 41 Ceux-là sont utilisés pour transmet-

tre des signaux de contrôle à une station de commande éloignée du dispo-

sitif d'entraînement de la soupape.

Une autre en Uée des unités 28 et 29 est connectée par l'intermédiaire des lignes 51 et 37 à l'unité de commande de limitation du couple et à

l'unité de verrouillage 46 Une entrée 47 de l'unité 46 fournit une me-

sure du couple exercée par le moteur 1 L'entrée 48 est dérivée de la li-

gne de puissance 4, et fournit une mesure de l'intensité du courant con-

sommé par le moteur 1 et par conséquent du couple exercé par ce moteur 1.

Le contrôle du couple limite et l'unité de verrouillage 46 comportent

une ligne d'entrée 48 raccordée à un dispositif d'ajustage du couple li-

mite comportant, dans cet exemple, des potentiomètres étalonnés 49 et

Un dispositif d'ajustage manuel 52 est prévu pour ajuster simultané-

ment les deux potentiomètres 49 et 50.

37 L'un des potentiomètres 49 et 50 fournit un signal "couple ajusté" dans

25050 12

-8- le sens de la fermeture du dispositif d'entraînement de la valve, et l'autre potentiomètre fournit un signal "couple ajusté" dans le sens de l'ouverture de la valve Si le couple moteur dépasse l'une des valeurs fixées dans le sens de la fermeture ou dans le sens de l'ouverture du dispositif d'entraînement, l'unité de maintien à l'état ouvert ou de maintien à l'état fermé, qui est présentement active, est déclenchée de

manière à arrêter le moteur 1.

Un autre signal d'entrée est transmis au dispositif de contrôle du cou-

ple limite et à l'unité de verrouillage 46, par l'intermédiaire de la ligne 53 au travers du circuit inverseur 25, pour fournir une indication à l'unité 46 concernant la direction dans laquelle le moteur tourne, de

telle manière que le couple limite approprié puisse être appliqué.

Le fig 2 montre graphiquement une relation pratique entre les limites de couple dans le sens de la fermeture et dans le sens de l'ouverture du

dispositif d'entraînement de la valve L'axe horizontal porte les posi-

tions du dispositif d'ajustage 52, et l'axe vertical porte le couple

réel qui peut être développé par le dispositif d'entraînement avant d'at-

teindre les couples limites Par exemple, pour un couple correspondant à soixante cinq pour-cent du couple nominal, le dispositif d'entraînement fournira effectivement les soixante cinq pour-cent sélectionnés dans la

direction de la fermeture ( A), mais développera quatre vingt cinq pour-

cent du couple nominal dans la direction de l'ouverture Une seconde particularité du dispositif de contrôle du couple est représentée par la

fig 2 Pour un couple faible, il est souhaitable de disposer d'un rap-

port supérieur à cent/cent trente de la valeur typique, étant donnéque dans

les soupapes de faibles dimensions, les forces de friction sont relati-

vement plus importantes que pour les soupapes de grandes dimensions Il

est avantageux de disposer d'un point de coupure pour le couple d'ouver-

ture illustré par les lignes C 1, C 2 ou C 3, de telle manière que le cou-

ple d'ouverture ne tombe jamais en-dessous de C 1, C 2 ou C 3, quelle que soit la position du dispositif d'ajustage 52 Les lignes C 1, C 2 et C 3

pourraient être inclinées au lieu d'être horizontales.

Une dérivation 54, correspondant au couple sélectionné dans le sens de 37 la fermeture, est, comme la dérivation 22, soit ouverte soit fermée en 9 9-

permanence selon les exigences de l'utilisateur La dérivation 54, lors-

qu'elle est fermée (ou ouverte selon le circuit logique utilisé), con-

necte un circuit approprié à l'intérieur de l'unité 46, de telle manière que l'arrêt du moteur 1 dans la direction de la fermeture est déterminé non par les commutateurs de limite de l'unité 41, mais par le couple exercé par le moteur, et par conséquent la force par laquelle la soupape est pressée contre son siège Lorsque la dérivation 54 est ouverte, l'arrêt

du moteur s'effectue sous le contrôle des commutateurs de limite.

Etant donné que le couple exercé par le moteur pendant le démarrage, notamment dans le sens de l'ouverture tend à déplacer les limites

fixées, une unité de démarrage lent 55 estdisposée sur la ligne d'ali-

mentation 4 L'unité de démarrage lent 55 est utilisée pour limiter

l'intensité du courant comme décrit ci-dessous.

Un commutateur 59 peut être monté en option pour fournir un signal d'en-

trée au circuit inverseur 25 Ce commutateur 59 inverse les effets des commutateurs de fermeture et d'ouverture 31 et 33 Ainsi, lorsque le commutateur 59 se trouve dans une ces positions, l'activation du commutateur 31 de fermeture entraîne la rotation du moteur 1 dans le

sens des aiguilles d'une montre, et l'opération du commutateur de ferme-

ture entraîne le moteur 1 dans le sens opposé Dans l'autre posi-

tion du commutateur 59, l'activation du commutateur de fermeture provo-

que la rotation du moteur 1 dans le sens opposé des aiguilles d'une montre Si l'utilisateur souhaite que le moteur 1 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre au moment de la fermeture, le commutateur 59 est fixé dans sa première condition, et si les exigences de l'opérateur sont

différentes, il fixe le commutateur 59 dans sa seconde condition Toute-

fois, l'appellation commutateur de fermeture et commutateur d'ouverture ne doit pas être modifiée lorsqu'on passe de l'un à l'autre des états susmentionnés. La fig 3 illustre les éléments principaux du circuit d'alimentation La

ligne d'alimentation 4 comporte une ligne triphasée raccordée à un re-

dresseur redressant les trois phases et utilisant des diodes 61 connec-

tées de manière usuelle comme le montre la fig 4 La sortie du redres-

37 seur 60 a une forme telle que représentée en 62 sur la fig 5 (a) Un filtre 63 permet d'avoir une sortie filtrée en 64 comme le montre la fig 5 (c) Le courant continu filtré est ensuite amené à l'entrée d'un vibreur 65 ayant des entrées de commande 66, 67 et 68 L'effet du vibreur

est de produire un courant pulsé d'impulsions rectangulaires repré-

sentées en 69 sur la fig 5 (c) La tension continue moyenne finale, illustrée en 70 sur la fig 5 (c) appliquée au moteur 1, est déterminée

par le rapport signal intervalle produit par le circuit hacheur repré-

senté par la fig 5 (c).

Lorsqu'on utilise ce système d'alimentation, les paramètres de contrôle sont sélectionnés de telle manière que la tension continue moyenne, à l'armature du moteur, peut être maintenue à une valeur maximale donnée ou

réduite par rapport à cette valeur maximale au moyen du système de con-

trôle de vitesse, tandis que l'entrée triphasée peut varier par exemple

entre deux cent cinquante et cinq cent volts (phase à phase).

Au cas o une des phases est interrompue, le redresseur devient un re-

dresseur monophasé, et l'onde représentant la tension prend la forme indiquée en 71 sur la fig 5 (b) La tension continue filtrée aura à ce moment une valeur correspondant à 0,6 x la valeur indiquée en 72 sur la fig 5 (d) Cette chute de tension peut être compensée par le circuit vibreur 65 par une modification du rapport signal intervalle, comme

représenté en 73 sur la fig 5 (d), par l'intervention du circuit de com-

mande destiné à maintenir la tension continue moyenne au niveau indiqué

en 70 sur la fig 5 (d) aux bornes du moteur.

L'alimentation basse tension pour l'unité de commande,(représentée par

la fig l),est réellement de douze à vingt quatre volts en courant con-

tinu, et peut être obtenue à la sortie du transformateur/redresseur tri-

phasé du circuit 81 (fig 4), les primaires du transformateur étant con-

nectés en étoile Pour éviter que l'alimentation soit coupée en cas de rupture d'une des phases, les sorties des bobinages secondaires sont en

parallèle après redressement, de telle manière que le circuit de contrô-

le alimenté en basse tension soit maintenu actif, même si l'une des pha-

ses du circuit principal est coupée comme le montre la fig 4.

37 Le circuit de contrôle du couple limite opère en mesurant, par l'inter-

25050 12

médiaire de la ligne 47, le courant total traversant le moteur, dans le cas o ce moteur a un champ magnétique On notera que dans le cas d'un moteur shunt, le système fonctionne en mesurant le courant de l'armature

dans le moteur ayant les bobines de champ connectées séparément à l'ali-

mentation. L'unité de démarrage lent 55 est prévue pour limiter l'afflux de courant vers le moteur au moment o il commence à tourner Cette unité 55 supprime la pointe de courant développée avant que le moteur ne produise une force contre-électromotrice, qui excède les valeurs limitesdéterminées par

l'unité de contrôle 46 du couple limite L'unité 55 est également effi-

cace pour provoquer une accélération contrôlée du moteur, ce qui permet d'obtenir un contrôle précis de position de la valve lorsque le système

est utilisé dans une unité de régulation.

L'unité de contrôle du moteur 5 est destinée à ajuster le rapport signal intervalle de l'alimentation continue pulsée, de telle manière que la tension moyenne, transmise à l'armature du moteur et/ou aux bobines de

champ, soit variable La vitesse du moteur est déterminée par un détec-

teur de vitesse 17 et comparée à la tension de référence correspondant à la vitesse affichée Toute déviation de la vitesse du moteur due à une modification de la charge modifie la force contre-électromotrice, et est utilisée par l'unité 5 pour modifier la vitesse mesurée par le détecteur 17 Le circuit 5 permet d'ajuster la vitesse du moteur de telle manière

qu'elle conserve une valeur constante.

Le commutateur d'inversion 25 peut comporter un jeu de commutateurs ou de portes électromécaniques ou formésde composants solides, agencés pour modifier la polarité du courant d'armature par rapport à la polarité de champ Les unités 28 et 29 sont constituées-typiquement par des relais ou des contacteurs ou par leurs équivalents en composants solides, et sont équipées de leurs organes de verrouillage 34 de telle façon qu'elles ne puissent être enclenchés simultanément Le verrouillage peut être obtenu sous forme mécanique ou sous forme électrique Chacune des unités 28 et 29 est agencée de telle manière que lorsque les boutons d'ouverture ou de fermeture 31 ou 33 ont été enclenchés, le moteur continue à tourner 37 jusqu'à ce que le bouton d'arrêt 35 ou les commutateurs de limitation 41

250501 2

12 -

ou de verrouillage 46 soient enclenchés.

Les unités de commutation de limite 21 et 41 peuvent être enclenchées par des mécanismes de commutation tels que décrits par exemple dans le brevet britannique no 1,003,761 Alternativement, un signal peut être

dérivé d'un dispositif analogue ou numérique, qui enregistre les rota-

tions de l'axe du dispositif d'entraînement et les compare à des valeurs

prédéterminées, afin de contrôler le fonctionnement des unités 21 et 41.

On notera que bien que le moteur 1 ait été décrit comme ayant une vites-

se commandée par la variation de la tension continue moyenne d'alimenta-

tion, un moteur à induction monophasé ou triphasé peut également être utilisé en liaison avec un redresseur à composants solides convertissant le courant d'alimentation en une tension continue, et en transmettant

l'alimentation continue à un inverseur pour produire un courant alterna-

tif de fréquence variable, afin d'effectuer le contrôle de la vitesse du moteur. On notera également que le dispositif d'entraînement décrit cidessus comporte un certain nombre d'organes de contrôle 16, 22, 24, 31, 33, 35,

42, 52 et 59 pouvant être actionnés manuellement Ces organes de con-

trôle sont logés à l'extérieur d'un boîtier indiqué schématiquement par la ligne interrompue 71, pour permettre d'ajuster les paramètres de ce

dispositif sans être obligé de retirer le couvercle étanche ou blindé. Bien entendu, le présente invention peut subir différentes modifications

et se présenter sous diverses variantes évidentes pour l'homme de l'art

28 et ne sortant pas du cadre de cette invention.

*13 -

Claims

Revendications

1 Dispositif d'entraînement de soupapes comportant un moteur à vitesse variable, un circuit de contrôle de vitesses pour commander la vitesse du moteur, comprenant un organe sélecteur de vitesse par lequel on peut

ajuster la vitesse à différentes valeurs par des premiers moyens de ré-

glage, et un circuit de contrôle de la limitation du couple qui est adapté à au moins un sens de rotation dudit moteur pour arrêter ce moteur lorsqu'une limite prédéterminée du couple a été dépassée, et qui inclut un organe détecteur de couple agencé pour réaliser une mesure du couple

à partir d'un ou de plusieurs paramètres électriques du moteur dépen-

dant de ce couple, et des seconds moyens de réglage pour limiter le cou-

ple à différentes valeurs limites.

2 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe détecteur est agencé pour effectuer une mesure du couple à partir d'une mesure du

courant circulant dans 'Le moteur.

3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans le-

quel le circuit de contrôle de la vitesse est agencé pour commander la

vitesse du moteur en fonction de la tension à l'entrée de ce moteur.

4 Dispositif selon la revendication 3, dans lequel un circuit d'alimen-

tation est prévu pour fournir une tension pulsée audit moteur, dans le-

quel la vitesse du moteur dépend de la valeur moyenne de cette tension

pulsée telle qu'elle est contrôlée par le circuit de contrôle de la vi-

tesse.

Dispositif selon la revendication 4, dans lequel lesdits moyens d'ajustage de la vitesse sont agencés de manière à fournir un signal de "vitesse affichée", et comportent des moyens pour fournir un signal de

"vitesse réelle" représentant la vitesse réelle du moteur, et dans le-

quel ledit circuit de contrôle de la vitesse est agencé pour modifier la vitesse moyenne de la tension pulsée lorsque la vitesse réelle du moteur

ne correspond plus à la vitesse affichée.

6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, dans le-

14 - quel un circuit d'alimentation comporte un redresseur pour fournir une tension continue à partir d'une alimentation en courant alternatif, et à

partir de laquelle on dérive la tension pulsée.

7 Dispositif selon la revendication 6, dans lequel le circuit de contrôle de vitesse présente une gamme de contrôles des tensions pulsées telle que

pour différences tensions alternatives d'entrée, une même tension conti-

nue moyenne est utilisée pour alimenter le moteur.

8 Dispositif selon la revendication 7, dans lequel la gamme de contrôle

des tensions pulsées est telle que si le dispositif est agencé pour com-

mander une alimentation à trois phases, il peut également opérer de fa-

çon satisfaisante sur une des phases de la même alimentation.

9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, a-

gencé pour opérer à partir d'une alimentation à trois phases, dans le-

quel une source de tension pour les circuits de contrôle du dispositif est prévue pour être dérivée à partir de l'alimentation triphasée, de telle manière que la source de tension soit maintenue en cas de perte de

l'une quelconque des phases de l'alimentation en courant alternatif.

Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite source de tension pour le contrôle des circuits du dispositif est une source de tension continue, agencée pour être dérivée à partir de l'alimentation

triphasée au moyen d'un transformateur polyphasé, les bobinages secon-

daires et les redresseurs associés étant connectés en parallèle, de telle manière que la source de tension continue soit maintenue en cas de

perte de l'une quelconque des phases de l'alimentation alternative.

11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,

dans lequel le paramètre dépendant du couple est comparé à un paramètre de référence dans ledit circuit de contrôle de la limitation du couple,

de telle manière que lorsque la valeur dudit paramètre dépendant du cou-

ple atteint la valeur de référence, le moteur est déclenché, ledit para-

mètre de référence étant fixé par lesdits moyens d'ajustage.

37 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,

- dans lequel ledit contrôle de la limitation du couple est effectif dans

les deux sens de rotation du moteur, la valeur de la limite de couple é-

tant supérieure dans la direction de l'ouverture à celle correspondant

à la direction de fermeture.

13 Dispositif selon la revendication 12, dans lequel les valeurs limi-

tes du couple, correspondant au sens d'ouverture et de fermeture du dis-

positif de commande de soupapes, peuvent être ajustées simultanéement

par lesdits seconds moyens de réglage.

14 Dispositif selon la revendication 13, dans lequel les limites du cou-

ple à l'ouverture et à la fermeture sont ajustées de telle manière que

la différence entre les limites du couple à l'ouverture et à la ferme-

ture varie après ledit réglage.

Dispositif selon l'une quelconque des revendications 13 ou 14, dans

lequel la limite du couple pour l'ouverture est contrôlée, de telle ma-

nière qu'elle ne tombe jamais au-dessous d'une valeur prédéterminée

quelle que soit la valeur fixée par lesdits moyens de réglage.

16 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,

dans lequel lesdits moyens de contrôle de la limitation du couple sont

rendus inopérants pendant la phase de démarrage du moteur.

17 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans le-

quel un dispositif de limitation du courant est prévu pour être enclenché

pendant la phase de démarrage du moteur, pour éviter que le courant d'a-

limentation du moteur n'atteigne une valeur d'intensité telle qu'elle met-

trait en service le dispositif de contrôle de limitation du couple, ren-

dant ainsi ce dispositif inopérant.

18 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,

dans lequel lesdits premiers et seconds moyens de réglage sont disposés à l'extérieur d'un boitier contenant le moteur, le dispositif de contrôle

de la vitesse et le dispositif de contrôle de la limitation du couple.

37 19 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,

16 -

dans lequel la rotation du moteur dans une première direction est déter-

minée par un premier commutateur, la rotation dudit moteur dans le sens

opposé étant déterminée par un second commutateur, un troisième commu-

tateur pouvant être enclenché pour inverser les effets desdits premier et second commutateurs destinés à déterminer le sens de rotation du moteur.

Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,

dans lequel, pour un sens de rotation déterminé du moteur, la vitesse de

ce moteur, correspondant à une position prédéterminée de la course du dis-

positif de commande de soupape, est modifiée de façon à atteindre une va-

leur inférieure prédéterminée, indépendamment de la valeur fixée par

lesdits moyens sélecteurs de vitesse et se maintientàlavaleur prédétermi-

née jusqu'à la fin de la course de la soupape dans la sélection déter-

14 minée.