FR2702227A1

FR2702227A1 - Control assembly, especially for a cabling machine, with a shaft brake controlled by a variable-speed drive

Info

Publication number: FR2702227A1
Application number: FR9302437A
Authority: FR
Inventors: Pourtier Daniel Louis
Original assignee: POURTIER PERE FILS ETS
Current assignee: POURTIER PERE FILS ETS
Priority date: 1993-03-03
Filing date: 1993-03-03
Publication date: 1994-09-09
Anticipated expiration: 2013-03-03
Also published as: FR2702227B1

Abstract

This control assembly is of the type comprising a direct-current motor (11), the current supply (12) of which is under the control of a variable-speed drive (13), and a disc brake (14), the disc (15) of which is integral in terms of rotation with the shaft (16) of the direct-current motor (11), if appropriate by means of a transmission. According to the invention, the supply (22) to the disc brake (14) is itself under the control of the variable-speed drive (13) by means of a proportional valve (23) connected to the current control output (21) of the variable-speed drive (13). The invention is used particularly on cabling machines.

Description

"Ensemble de commande, notamment pour câbleuse, à frein
d'arbre contrôlé par un variateur de vitesse"
La présente invention concerne d'une manière générale la commande d'un arbre destiné à l'entraînement d'un ou plusieurs éléments tournants."Control assembly, in particular for cable set, with brake
shaft controlled by a variable speed drive "
The present invention relates generally to the control of a shaft intended for driving one or more rotating elements.

Elle vise plus particulièrement, mais non nécessairement exclusivement, le cas ou cet arbre d'entraînement appartient à une câbleuse. It relates more particularly, but not necessarily exclusively, to the case where this drive shaft belongs to a stranding machine.

Ainsi qu'on le sait, une câbleuse met en oeuvre plusieurs éléments tournants, qui doivent être commandés en synchronisme, et dont certains au moins présentent une forte inertie. As is known, a cable maker implements several rotating elements, which must be controlled synchronously, and at least some of which have a high inertia.

Pour l'entraînement de l'arbre correspondant il est usuel de mettre en oeuvre de nos jours un ensemble de commande comportant un moteur à courant continu dont l'alimentation en courant est sous le contrôle d'un variateur de vitesse. For the drive of the corresponding shaft it is customary to implement nowadays a control assembly comprising a DC motor whose current supply is under the control of a variable speed drive.

I1 est usuel également, fût-ce dans d'autres techniques, qu'un tel ensemble de commande comporte un frein à disque dont le disque est solidaire en rotation de l'arbre du moteur à courant continu, éventuellement par l'intermédiaire d'une transmission. I1 is also usual, even in other techniques, that such a control assembly comprises a disc brake, the disc of which is integral in rotation with the shaft of the DC motor, possibly by means of a transmission.

L'un des problèmes à résoudre dans la mise en oeuvre d'un tel ensemble de commande dans une câbleuse tient à ce que si, au démarrage, la montée en vitesse peut se faire relativement lentement, il importe, au contraire, que, en cas d'incidents, et par exemple dans le cas où l'un des fils constitutifs du câble en cours d'assemblage vient à casser, l'arrêt intervienne aussi rapidement que possible, pour minimiser la longueur de câble alors perdue. One of the problems to be solved in the implementation of such a control assembly in a stranding machine is that if, at start-up, the speed increase can take place relatively slowly, it is, on the contrary, important that, in in the event of incidents, and for example in the case where one of the constituent wires of the cable being assembled comes to break, the stopping takes place as quickly as possible, in order to minimize the length of cable then lost.

Par exemple, si le démarrage peut se faire en 80 secondes, il importe que l'arrêt puisse se faire en moins de 6 secondes. For example, if starting can be done in 80 seconds, it is important that stopping can be done in less than 6 seconds.

Si l'arrêt est assuré par le seul moteur à courant continu, cela conduit à surdimensionner celui-ci, au détriment des coûts. If the stopping is ensured by the only DC motor, this leads to oversize it, at the expense of costs.

Ce surdimensionnement est d'autant plus regrettable qu'il n'est mis à profit que de manière temporaire, à chaque arrêt, et qu'il impose à l'usager de disposer de manière dispendieuse de la puissance correspondante. This oversizing is all the more regrettable since it is used only temporarily, at each stop, and it requires the user to have expensive access to the corresponding power.

Avec le frein à disque se posent par ailleurs des problèmes de synchronisme. There are also synchronism problems with the disc brake.

La présente invention a pour objet un ensemble de commande permettant de surmonter de manière très simple ces difficultés. The subject of the present invention is a control assembly making it possible to overcome these difficulties in a very simple manner.

Cet ensemble de commande, qui est du genre comportant un moteur à courant continu dont l'alimentation en courant est sous le contrôle d'un variateur de vitesse et un frein à disque dont le disque est solidaire en rotation de l'arbre du moteur à courant continu, éventuellement par l'intermédiaire d'une transmission, est d'une manière générale caractérisé en ce que l'alimentation du frein à disque est elle-même sous le contrôle du variateur de vitesse par l'intermédiaire d'une vanne proportionnelle branchée sur la sortie de commande, normalement non utilisée, de ce variateur de vitesse. This control assembly, which is of the type comprising a direct current motor whose current supply is under the control of a variable speed drive and a disc brake whose disc is integral in rotation with the shaft of the motor direct current, possibly via a transmission, is generally characterized in that the supply of the disc brake is itself under the control of the variable speed drive via a proportional valve connected to the control output, normally not used, of this variable speed drive.

Pendant la période d'arrêt, le moteur à courant continu fonctionne globalement en frein, et il est alors avantageusement aidé en cela par le frein à disque, avec tout le synchronisme nécessaire. During the stopping period, the DC motor operates globally as a brake, and it is then advantageously helped in this by the disc brake, with all the necessary synchronism.

Par exemple, il est fait en sorte que, au freinage, la puissance de freinage due au frein à disque soit multiple de celle due au moteur à courant continu, suivant par exemple un facteur de proportion de l'ordre de 3 à 4. For example, it is ensured that, when braking, the braking power due to the disc brake is multiple of that due to the DC motor, according for example to a proportion factor of the order of 3 to 4.

La puissance du moteur à courant continu à mettre en oeuvre, et donc son coût, se trouvent alors avantageusement réduits dans des proportions similaires. The power of the DC motor to be used, and therefore its cost, is then advantageously reduced in similar proportions.

Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels
la figure 1 est un schéma de principe de l'ensemble de commande suivant l'invention
la figure 2 est un diagramme illustrant le fonctionnement de cet ensemble de commande. The characteristics and advantages of the invention will become more apparent from the description which follows, by way of example, with reference to the appended schematic drawings in which
Figure 1 is a block diagram of the control assembly according to the invention
Figure 2 is a diagram illustrating the operation of this control assembly.

Tel que schématisé sur la figure 1, l'ensemble de commande 10 suivant l'invention comporte un moteur à courant continu 11 dont l'alimentation 12 en courant est sous le contrôle d'un variateur de vitesse 13, et un frein à disque 14 dont le disque 15 est solidaire en rotation de l'arbre 16 du moteur à courant continu 11, éventuellement par l'intermédiaire d'une transmission non représentée. As shown diagrammatically in FIG. 1, the control assembly 10 according to the invention comprises a direct current motor 11 whose current supply 12 is under the control of a variable speed drive 13, and a disc brake 14 the disc 15 of which is integral in rotation with the shaft 16 of the DC motor 11, possibly via a transmission not shown.

De manière connue en soi, le variateur de vitesse 13 comporte une boucle de régulation de vitesse 18, qui est sous le contrôle d'une dynamo tachymétrique 19 calée sur l'arbre 16 du moteur à courant continu 11, et une boucle de régulation de courant 20. In a manner known per se, the variable speed drive 13 comprises a speed regulation loop 18, which is under the control of a tachometer dynamo 19 wedged on the shaft 16 of the DC motor 11, and a speed regulation loop stream 20.

Il présente en outre une sortie de commande de courant 21 entre sa boucle de régulation de vitesse 18 et sa boucle de régulation de courant 20. It also has a current control output 21 between its speed regulation loop 18 and its current regulation loop 20.

Un tel variateur de vitesse 13 étant bien connu par lui-même, et ne relevant pas en propre de la présente invention, il ne sera pas décrit plus en détail ici. Since such a variable speed drive 13 is well known in itself, and does not fall within the scope of the present invention, it will not be described in more detail here.

Préférentiellement, le frein à disque 14 est un frein pneumatique. Preferably, the disc brake 14 is a pneumatic brake.

Suivant l'invention, son alimentation 22, et il s'agit donc d'une alimentation en air sous pression, est elle-même sous le contrôle du variateur de vitesse 13, par l'intermédiaire d'une vanne proportionnelle 23 branchée sur la sortie de commande de courant 21 de celui-ci. According to the invention, its supply 22, and therefore it is a supply of pressurized air, is itself under the control of the variable speed drive 13, by means of a proportional valve 23 connected to the current control output 21 thereof.

Ainsi qu'on le sait, une vanne proportionnelle laisse passer une pression proportionnelle à la tension qui lui est appliquée. As is known, a proportional valve allows a pressure proportional to the voltage applied to it to pass.

Une telle vanne proportionnelle étant elle aussi bien connue par elle-même, et ne relevant pas en propre de la présente invention, elle ne sera pas non plus décrite plus en détail ici. Since such a proportional valve is also well known in itself, and not directly related to the present invention, it will not be described in more detail here either.

En pratique, entre la sortie de commande de courant 21 du variateur de vitesse 13 et la vanne proportionnelle 23 intervient une diode d'orientation 24 dont il résulte que le frein à disque 14 ne fonctionne qu'en courant positif. In practice, between the current control output 21 of the speed controller 13 and the proportional valve 23 there is an orientation diode 24 which results in the disc brake 14 operating only in positive current.

Ainsi qu'on le sait, un moteur à courant continu fonctionne en moteur ou en frein suivant le sens de courant qui lui est appliqué. As is known, a DC motor operates as a motor or a brake depending on the direction of current applied to it.

En pratique, il fonctionne en moteur lorsque la tension à la sortie de commande de courant 21 est négative, et en frein lorsqu'elle est positive. In practice, it operates as a motor when the voltage at the current control output 21 is negative, and as a brake when it is positive.

Suivant l'invention, lorsque le moteur à courant continu 11 est ainsi commandé en frein, le frein à disque 14 intervient conjointement, en ajoutant de manière proportionnelle ses effets aux siens propres, grâce à l'asservissement en boucle fermée entre sa commande et celle du moteur à courant continu 11 assuré par le variateur de vitesse 13. According to the invention, when the DC motor 11 is thus controlled as a brake, the disc brake 14 intervenes jointly, adding its effects in a proportional manner to its own, thanks to the closed-loop control between its control and that of the DC motor 11 provided by the variable speed drive 13.

Tel que l'illustre le diagramme de la figure 2, sur lequel est porté en abscisses le temps t et en ordonnées la vitesse V, le temps de freinage nécessaire pour ramener l'ensemble à l'arrêt peut ainsi avantageusement être sensiblement réduit par rapport au temps nécessaire à sa montée en régime. As illustrated in the diagram in FIG. 2, on which the time t is plotted on the abscissa and the speed V on the ordinate, the braking time required to bring the assembly to a standstill can thus advantageously be significantly reduced compared to at the time necessary for it to ramp up.

Au démarrage, seul intervient, du temps tl au temps t2, pour la montée en régime, le moteur à courant continu 11. At start-up, only DC motor 11 intervenes, from time tl to time t2, for ramping up.

Il en est de même en régime normal, du temps t2 au temps t3. The same is true under normal conditions, from time t2 to time t3.

Au freinage, du temps t3 au temps t4, le frein à disque 14 développe à son tour ses effets. When braking, from time t3 to time t4, the disc brake 14 in turn develops its effects.

Pour une montée en régime de 80 secondes par exemple, le temps de freinage peut être ramené à 6 secondes. For a ramp up of 80 seconds for example, the braking time can be reduced to 6 seconds.

Bien entendu, suivant l'évolution du courant, l'intervention du frein à disque 14 n'est pas nécessairement permanente. Of course, depending on the evolution of the current, the intervention of the disc brake 14 is not necessarily permanent.

Elle s'interrompt en effet à chaque fois que la tension à la sortie de commande de courant 21 devient négative, c'està-dire à chaque fois que, par exemple, le balourd de la mécanique entraînée exige un fonctionnement temporaire en moteur. It is in fact interrupted each time the voltage at the current control output 21 becomes negative, that is to say each time that, for example, the imbalance of the driven mechanics requires temporary operation as a motor.

En pratique, des résultats particulièrement intéressants ont été obtenus lorsque, par construction, il est fait en sorte que, au freinage, la puissance de freinage due au frein à disque 14 soit multiple de celle due au moteur à courant continu 11. In practice, particularly advantageous results have been obtained when, by construction, it is made so that, when braking, the braking power due to the disc brake 14 is multiple of that due to the DC motor 11.

Par exemple, le rapport entre la puissance de freinage due au frein à disque 14 et celle due au moteur à courant continu 11 peut alors avantageusement être de l'ordre de 3 à 4. For example, the ratio between the braking power due to the disc brake 14 and that due to the DC motor 11 can then advantageously be of the order of 3 to 4.

Bien entendu, la présente invention ne se limite cependant pas à la forme de réalisation décrite et représentée, ni à la valeur numérique précisée, mais englobe toute variante d'exécution. Of course, the present invention is not however limited to the embodiment described and shown, nor to the specified numerical value, but encompasses any variant.

Son domaine d'application n'est pas non plus limité à celui des seules câbleuses. Its field of application is not limited to that of the cabling machines either.

Claims

1. Control assembly, in particular for cable-type, of the kind comprising a direct current motor (11) whose current supply (12) is under the control of a variable speed drive (13) and a disc brake (14 ) the disc (15) of which is integral in rotation with the shaft (16) of the direct current motor (11), possibly via a transmission, characterized in that the supply (22) of the brake disc (14) is itself under the control of the speed controller (13) via a proportional valve (23) connected to the current control output (21) thereof.

2. Control assembly according to claim 1, characterized in that the disc brake (14) is a pneumatic brake.

3. Control assembly according to any one of claims 1, 2, characterized in that the current control output (21) of the speed controller (13) intervenes between the speed regulation loop (18) thereof. ci and its current regulation loop (20).

4. Control assembly according to any one of claims 1 to 3, characterized in that, between the current control output (21) of the speed controller (13) and the proportional valve (23), there is a diode d 'orientation (24).

5. Control assembly according to any one of claims 1 to 4, characterized in that, by construction, it is made so that, when braking, the braking power due to the disc brake (14) is multiple of that due to the DC motor (11).

6. Control assembly according to claim 5, characterized in that the ratio between the braking power due to the disc brake (14) and that due to the DC motor (11) is of the order of 3 to 4.