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AUX SYSTEMES DE CONSOLE POUR MOTEURS ELECTRIQUES.- La présente invention concerne les systèmes de contrôle pour moteurs à courant alternatif; elle porte essentiellement sur un système de contrôle perfectionné, grâce auquel un moteur à courant alternatif peut être mis en rotation en sens inverse, et peut fonctionner de manière satisfaisante dans les deux sens, sans qu'il soit nécessaire d'établir ou de couper des contacts.
Elle porte aussi sur un système de contrôle permettant d'obtenir un réglage sensible de la vitesse, en ne nécessitant que de faibles déplacements pour effectuer ce réglage*
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la description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple,, fera bien comprendre la nature et les avantages de l'inven- tion. la Pig*l est un schéma des connexions d'un dispositif conforme à
1'invention. la Fig.z est une coupe de détail. la Fig.S est un schéma des connexions d'un dispositif particulier. la Fig.4 ,enfin, montre l'application de l'invention au contrôle de la vitesse d'une turbine à fluide élastique.
Sur la Fig. 1,. 5 et 6 désignent respectivement l'induit et l'in- ducteur d'un moteur à courant alternatif: ce moteur peut être un moteur d'un type quelconque, dans lequel le sens de rotation est inversé en renversant le sens de passage du courant dans l'induit, par rapport à celui passant dans l'induc-tuer.Bar exemple, on peut utiliser un moteur universel ou moteur à enroulement universel. les fils de ligne 9 et 8 reçoivent une alimentation convenable en courants alternatif; l'inducteur 6 est relié directement à la ligne, par des conducteurs 9 et 10.
Pour contrôler le sens de passage du courant dans l'induit, par rapport à celui de l'inducteur, on utilise deux groupes ou jeux de bobines 11 et 12 comprenant chacun deux enroulements identiques et bobinés en superposi- tion l'un sur l'autre. les deux enroulements du groupe 11 sont désignés par A et D, et ceux du groupe 12 sont désignés par B et C. L'enroulement A est relié à l'enroulement 3 du groupe 12, par un conducteur 13, et l'enroulement D du groupe 11 est relié à l'enroulement C du groupe 12, par un conducteur 14.
Les autres bornes des enroulements A et C sont reliées ensemble, par un con- ductear 15, et les autres bornes des enroulements B et D sont reliées ensem- ble par un conducteur 16. Les conducteurs 15 e 16 sont reliés aux fils de ligne 7 et 8, car des conducteurs 17 et 18.
Les enroulements A et B sont ainsi reliés en série aux fils de ligne 7 et 8, et les enroulements C et D sont reliés aussi en série aux fils de ligne 7 et 8; en outre,, les anreulements A et B sont disposés en parallèle par rapport' aux enroulements C et D. L'induit 5 est relié, par des conducteurs 19 et 20, aux conducteurs 13 et 14, et il est ainsi relié entre les enroule- @
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ments A et B, et les enroulements C et D. La disposition générale de ces con- nexions paut être comprise facilement à l'aide du schéma de la Fig.3.
En se reportant à ce schéma, on voit que, lorsque le rapport de l'impédance de l'enroulement A à celle de l'enroulement B, est égal au rap- port de l'impédance de l'enroulement 0 à celle de l'enroulement B, aucun courant ne passe par l'induit 5'; au contraire, lorsque cette condition d'équi- libre est rompue, un courant passe par l'induit 5, dans un sens ou dans l'au- ' tre, suivant le sens et la valeur du déséquilibrage. Ce montage est le monta- ge bien connu du pont de Wheatstone.
En combinaison avec les deux groupes de bobines 11 et 12, on dispose un noyau fournissant des circuits magnétiques pour les enroulements et on dispose aussi des moyens permettant de varier la réluctance de ces cir- cuits magnétiques, de façon à pouvoir faire varier la réactance des enroule- ments, la structure du noyau comprend une carcasse rectangulaire fixe fil de construction feuilletée, et munie de quatre pôles 22 à 25 faisant saillie vers l'intérieur. Les deux groupes de bobines sont disposés dans cette carcasse rec- tangulaire.
Au centre de cette carcasse 21 est disposé un plongeur mobile 26, de construction feuilletée, et muni de quatre pôles 27 à 30 arrivant au voi- sinage des pâles 22 à 25; ce plongeur 26 est supporté à une extrémité d'un levier 31 pivoté en 32, et dont l'autre extrémité est reliée à un dispositif convenable pour déplacer le levier, représenté ici par une tige 33.
En déplaçant le levier 31 autour de son pivot, les largeurs des entrefers entre les faces polaires 22 et 27, ainsi que 23 et 28, sont ainsi variées, Les faces des pièces polaires 27 et 28 sont biseautées d'une manière telle que, lorsqu'elles sont amenées vis-à-vis des faces des pièces polaires 22 et 23, elles leur sont alors parallèles, Les largeurs des entrefers entre les faces 24 et 29, @5 et 30, demeurent constantes et sont aussi faibles que possible.
Dans le système représenté sur le dessin, les quatre bobines 4, B, C et D sont identiques entre elles; les bobines A et D sont superposées, et les bobines B et C sont aussi superposées et elles sont enroulées dans des sens tels que les flux sont dirigés dans un sens commun
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Avec le système qui vient d'être décrit, le plongeur 26 occupe exactement le centre de la carcasse 21, et les entrefers entre les pièces po- laires 22 et 27. et entre les pièces polaires 23 et 28, sont égaux; en outre, puisque tous les enroulements sont analogues entre eux et sont bobinés dans un sens tel que les flux sont dirigés dans une direction commune, Ion obtient ainsi un champ magnétique commun aux quatre enroulements.
Ce champ magnétique passe par la carcasse 21 et les pièces polaires
22, 27, 28 et 23, tandis qu'aucun flux ne passe par les pièces polaires 24,
29, 30 et 25. Avec cette condition, les impédances des quatre bobines sont identiques, et aucun courant ne passe par l'induit 5 du moteur ; enconséquence le moteur reste fixe. les enroulements et le noyau sont agencés de façon que, dans ces conditions, c'est-à-dire avec un potentiel nul sur l'induit 5, les enroule- ment. n'absorbent qu'une faible quantité d'énergie. Cela peut être obtenu en agençant la structure de manière que le facteur de puissance soit de faible valeur, avec un potentiel nul sur l'induit 5.
Si le plongeur 26 est alors déplacé, pour diminuer la valeur de l'entrefer entre les pièces polaires 22 et 27, et pour augmenter celle de l'entrefer entre les pièces polaires 28 et 23, lescirouits magnétiques sont déséquilibrés, c-ar la réluctance du circuit magnétique, pour les enroule- ments A et D, est diminuée, et celle afférente aux enroulements B et c est augmentée. En conséquence, le flux créé par les enroulements A et D est accru. et celui créé par les enroulements B et C est diminué; le flux accru créé par les enroulements A et D passe alors par les pièces polaires 24, 29 et 30, 25.
Par suite, la réaotance des enroulements A et D est accrue, et celle des enroulements B et C ,est diminuée. Le pont de Wheatstone se trouve alors en déséquilibre, et un potentiel est appliqué sur l'induit 5 en le fai- sant tourner dans un sens*
Si le plongeur 26 est alors déplacé dans l'autre sens, depuis sa position neutre ou centrale, le même effet se produit, sauf que le déséqui- libre se présente dans le sens opposé et que l'induit du moteur tourne aussi dans l'autre sens.
Ainsi, en déplaçant le plongeur 26 dans un sens, depuis la position neutre, le moteur marche dans un sens, et en le déplaçant dans l'au- @
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tre sens,, depuis sa position neutre, le moteur marche dans l'autre sens, car' l'excitation présente un sens relativement constant. la valeur du déséquilibre du pont de Wheatstone, et par suite la valeur du potentiel appliqué à l'induit 5, varie directement avec l'amplitude du déplacement du plongeur 26. On peut obtenir toutes les vitesses de moteur dans l'un et l'autre sens, depuis un mouvement très lent jusqu'à une vitesse maximum, en déplaçant graduellement le plongeur.
Lorsque le plongeur 26 est déplacée les réactances des quatre enroulements sont changées; celles des enroulements A et D sont changées dans un sens toujours opposé à celui relatif aux enroulements B et CE on obtient ainsi un accroissement maximum dans le déséquilibre du pont, pour chaque ac- croissement de déplacement du plongeur, En conséquence, le moteur peut être actionné sur une grande portée de vttesse, avec un déplacement total relative- ment faible pour le plongeur.
Le système de contrôle perfectionnée objet de l'invention, peut être appliqué à la plupart des contrôles de moteurs. A titre d'exemple, une @ application est représentée sur la Fig.4 concernant le réglage du ressort de charge d'un régulateur de turbine, pour le réglage de la vitesse de la turbi- ne, en combinaison avec un régulateur à retour de pression. la turbine 34 (Fig.4 est munie d'un mécanisme à valve 35 qui règle le passage du fluide élastique vers la turbine; le conduit d'echappement est désigné par 36, et l'arbre de la turbine par 37. Le mécanisme à valve 35 peut être d'un type convenable quelconque, et un modèle connu est représente schématiquement sur le dessin, à simple titre d'exemple.
Ce mécanisme à valve est agencé pour être déplacé par un moteur 38 à pression de fluide, dont la valve pilote est désignée par 39. Le moteur 38 est contrôlé par un régulateur de vitesse 40 entraîné par l'arbre de la turbine et relié au moteur par une bielle 41. 42 désigne un moteur à oourant alternatif pour faire varier la tension du ressort 42, par un mécanisme 43a à vis sans fin. Le moteur' 43 peut être un moteur électrique quelconque utilisé pour régler la vitesse d'une tur- bine, et le système indiqué sur le dessin, n'a été donné qu'à titre d'exemple.
Le dispositif de contrôle objet de l'invention est désigné par 44, et est relié au moteur 43 conformément au schéma de la Fig.1.
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la tige de commande 33 est reliée à un soufflet 45 dont les mou- vements sont gênés par un ressort antagoniste 46. Le soufflet 45 est disposé dans une enveloppe 47 qui est relié-e, par un tuyau 48, à un tuyau d'échap- pement 47. Le soufflet 45 est ainsi soumis à la pression régnant dans le con- duit d'échappement de la turbine.
Il est réglé de manière que, lorsqu'une pression désirée est obtenue dans le conduit 36, le plongeur 26, du système de réglage, est maintenu dans sa position moyenne* lorsque la pression augmente ou diminue, par rapport à cette valeur désirée, le soufflet 45 est alors dilaté ou contracté et déplace le plongeur 26 dans un sens ou dans l'autre, en effectuant ainsi une mise en marche du moteur 43, dans un sens ou dans l'autre, pour faire varier le réglage du régulateur, et par suite la vitesse de fonctionnement de la turbine,,
Les régulateurs à pression de retour pour turbines à fluide élas- tique sont connus, et la Fig.4 représente seulement l'application du système de contrôle perfectionné, à un tel appareil,
Le système de contrôle objet de l'invention, est très utile, d'une part,
perce que son fonctionnement ne nécessite pas l'ouverture et la ferme- ture d'aucun contact, en éliminant ainsi tous les incidents inhérents aux contacts, et d'autre part, en raison de sa grande sensibilité* Les plus pe- tits mouvements du plongeur 26 permettent de déséquilibrer le pont de Wheat- atone et de démarrer le moteur* Dans la pratique courante, on a constaté que dans le système de contrôle objet de l'invention, un moteur peut être actionné dans les deux sens, depuis une vitesse très faible, jusqu'à une vite@@e maxi- mm.
Un système de contrôle du type envisagé, est particulièrement utile lorsqu'on recherche des réglages très précis. On a constaté aussi que, grâce à l'invention, le moteur peut être actionné sur une portée de vitesse totale dans les deux sens, avec un déplacement total relativement faible pour le plon- geur 26. De cette façon, le mécanisme est particulièrement utile dans les sys- tèmes tels que celui qui est représenté par exemple sur la Fig.4, où l'on dé- sire obtenir un contrôle de moteur influencé par déplacement initial relative- ment faible.
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont
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