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"" DISPOSITIF DE COMMANDE DE MOTEURS .- "" la présente invention a pour objet des perfectionnements aux relais et autres appareils électromagnétiques, et notanment aux appareils de contrôle pour moteurs électriques, en vue d'assurer que le contrôle du moteur soit conforme à la Vitesse de changement d'une condition variable du moteur, ou du circuit du moteur, par exemple la vitesse de variation de la force contre-électromotrice du moteur, ou la vitesse de variation du courant pris par le moteur, n
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Elle a pour objet un dispositif perfectionné du type envisagé qui, lorsqu'il est convenablement relié à un circuit de moteur, fonctionne corme un interrupteur ou disjoncteur électromagnétique possédant les caractéris- tiques désirées pour commander,
régler ou contrôler le moteur en fonction de la vitesse de variation d'une condition variable convenable du moteur, ou du circuit du moteur ; cedispositif est d'une nature telle qu'il s'adap- te aux systèmes existants, pour le réglage ou le contrôle des moteurs, sans changements notables dans ces systèmes.
Suivant l'invention, un dispositif électromagnétique est muni d'un élément conducteur non magnétique, dans lequel un courant local est enggndre par le flux engendré par l'enroulement d'un éléments é;ectromagné tique, les dits éléments étant montés de façon à pouvoir prendre un mouve- ment relatif, sous l'effet de la vitesse de variation du courant dans le dit enroulement.
Un organe interrupteur est relié à l'élément qui se déplace, et cet organe est agencé pour régler ou contrôler les dispositifs de contrôle de moteur* L'enroulement de l'élément électromagnétique est connecté au circuit d'un moteur électrique, de manière à être excité nous l'effet d'une condition variable convenable, par exemple la variation de la force contre- électromotrice du moteur, ou la variation du courant pris par le moteur.
L'organe interrupteur est de préférence rappelé vers une position et maintenu dans une seconde position par la coopération des flux des dits éléments, tant que la vitesse de variation de la condition variable du mo- teur, ou du circuit du moteur, est supérieure à une valeur déterminée, et l'organe est libéré pour revenir vers la position de rappel, quand la vi- tesse de variation de ladite condition est réduite. 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'in- -vention. la Fig.l est le schéma des connexions d'un système de contrôle de moteur muni des dispositifsde contrôle conformes à l'invention.
les Fig .2 et 3 sont des vues de détail relatives à des manières différentes pour relier les enroulements des éléments électromagnétiques,
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au circuit du moteur électrique. la Fig.4 est une élévation montrant quelques détails de construc- tion.
La Fig.5 est une vue analogue à la précédente et concernant une variation.
Dans l'appareil représenté Fig.4 l'organe 10 est établi en ma- tière non magnétique, par exemple en laiton, et monté à pivot en 11 sur le support 12 fixé sur une base '13 en matière isolante. l'organe 10 est rappelé dans la position représentée par un ressort 14, et il est amené de cette position de rappel vers une autre position, au moyen d'un électro 15 muai d'une armature 16 fixée à l'extrémité inférieure de l'organe 10.
Un élément de contrôle 17 et un élément conducteur non magnétique
18 sont prévue pour aider le retour de l'organe 10 vers la position de rap.. pal, sous l'effet de la vitesse de variation du courant dans l'enroulement de l'électro 17. Cet électro est muni d'un noyau 19 en matière magnétique, fixé sur la base 13. L'élément conducteur 18 est constitué de préférence par une spire unique, de préférence en cuivre, court-circuitée sur elle- même, et cet élément affecte de préférence la forme d'un cylindre; ce cy- lindre 18 entoure le noyau 19 de l'électro 17.
Lorsque l'organe 10 est dégagé du contact 20 et engagé avec le contact 31 au moyen de 1' électro 15, si cet électro 15 est alors désexoi- té, et si l'enroulement de l'éleotro 17 est excité par un courant rapide- ment croissant, l'organe 10 est maintenu en engagement avec le contact 21 par l'effet de la coopération du flux engendré par l'élément 18 coopérant avec le flux engendré par l'enroulement de l'électro 17,
En effet, lorsque la vitesse d'accroissement du courant passant dans l'enroulement de l'électro 17, est supérieure à une valeur déterminée, du fait que l'élément 18 est disposé dans le champ magnétique de l'électro
17,
un courant est induit dans cet élément 18 et ce courant engendre un flux dans un sens tel qu'il se produit un effet de répulsion entre l'élé- ment 17 et l'élément 18. Cet effet de répulsion agit contre le ressort de rappel 14 et sert à maintenir l'organe 10 en engagement avec le contact 21 tant que la vitesse d'accroissement du courant dans l'enroulement de l'é- lectro, est supérieure à la valeur déterminée*
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Lorsque la vitesse d'accroissement du courant est inférieure à la valeur déterminée, et approche d'une valeur à peu près constante,
l'ef- fet répulsif des flux diminue jusqutà une valeur telle que l'effet du res- sort 14 devient dominant et amène l'organe 10 hors d'engagement du contact
21 et en engagement avec le contact 20
En utilisant le disjoncteur électromagnétique objet de l'inventim dans un système de contrôle de moteur, en vue de régler l'accélération du moteur conformément à la vitesse de variation d'une condition variable du moteur, ou du circuit du moteur, on relie l'enroulement de l'électro 17 de façon qu'il soit excité par un courant croissant, lorsque le moteur s'accé- lère,
par exemple en reliant cet enroulement de manière qu'il soit excité en fonction de la force contre électromotrice du moteur contrôle* le schéma de la Fig.l représente un système comportant des dis- joncteurs électromagnétiques du type envisagé, fonctionnant comme relais, qui contrôlent des contacteurs de résistance dans le circuit du moteur, de façon à régler le court-circultage de la résistance dans le circuit d'indu* du moteur contrôlé, en fonction de la vitesse de variation de la force con- tre-électromotrice du moteur
Sur la Fig.l, le moteur contrôlé 22 comporte des résistances 23 et 24 insérées dans le circuit d'induite pour le but usuel.
les résistan- ces 23 et 24 sont shuntées respectivement par un contacteur 25 et un con tacteur 26 ces contacteurs 25 et 26 sont connectés de façon à être contrô- lés respectivement par un relais 27 et un relais 28 Ces relais 27 et 28 sont du modèle décrit précé demment en regard de la fig.4 Un contacteur de ligne 29 est prévu pour relier le moteur au circuit d'alimentation 30 et un bouton de démarrage 31 et un bouton d'arrêt 32 sont prévus pour les buts usuels.
Le fonctionnement du système représenté Fig.l est le suivant @
On ferme d'abord l'interrupteur 33, puis le bouton de démarrage 31. la fermeture de ce bouton complète le circuit d'excitation pour l'en- roulement de l'électro 15 du relais 27 l'organe 10 de ce relais bascule dans le sens des aiguilles d'une montre, autour de son pivot, et son con- tact supérieur vient en engagement avec le contact si @
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Cela complète un circuit d'excitation pour l'enroulement du con- tacteur 29, par :
s ligne, bouton 32, contact si, organe 10 du relais 27 pivot, enroulement du contacteur 29, et l'autre conducteur d'alimentation, la fermeture du contacteur 29 a pour effet de relier le moteur 22 au cir- cuit d'alimentation, et aussi de shunter l'enroulement de l'électro 15 du relais 2?; 'par suite, le retour de l'organe 10 du relais, de l'engagement avec le contact 21 à l'engagement avec le contact 20, se trouve alors con- trôlé par l'électro 17 et l'enroulement le*
Il convient d'observer que la fermeture du circuit du moteur effec tue l'excitation de l'enroulement de l'électro 15a, du relais 28 du fait que cet enroulement est relié à la résistance 23.
L'organe 10a du relais 28, est aussi actionné de façon à rompre l'engagement avec son contact fixe
20a quand le circuit du moteur est fermé par la fermeture du contacteur 29
En se fermant, le contacteur 29 établit un circuit de maintien pour son enroulement, par l'interrupteur auxiliaire 34, de manière à rester fermé lorsque le bouton 31 est libéré. L'enroulement de l'élément 17, du relais 27 et l'enroulement de l'élément 17a du relais 28, sont reliés en parallèle dans un circuit local shuntant l'induit du moteur 22 et traver- sant l'interrupteur auxiliaire 35 du contacteur 26.
Lorsque la vitesse du moteur s'élève, la tension appliquée aux en- roulements des éléments 17 et 17a augmente, et un courant est induit dans l'élément 18, du relais 27, et l'élément 18a, du relais 28. Les connexions sont telles que le relais 27 doit d'abord fonctionner, et que le relais 28 est empêché de fonctionner pour exciter le contacteur 26, jusqu'à ce que le relais 27 ait fonctionné pour exciter le contacteur 25. La vitesse d accroissement de la force contre électromotrice du moteur, est relativement élevée au début, diminue ensuite, et approche d'une valeur constante lorsque le moteur s'accélère jusqu'à la vitesse déterminée par la valeur des résis- tances 23 et 24 insérées dans le circuit d'induit du moteur.
Tant que la vitesse d'accroissement de la force contre-électromo- trice, est supérieure à une valeur déterminée, l'action répulsive précédem- ment indiquée entre les flux de l'élément 17 et de l'élément 18, possède une valeur telle que l'organe 10, du relais 27, est empêché de fonctionner @
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pour être engagé avec le contact 20 Lorsque la force contre-élétromotrice approche d'une valeur constante, cette action répulsive diminue, et finale- ment l'organe 10 est actionné par son ressort de rappel, de manière à rom- pre l'engagement avec le contact 21 et établir l'engagement avec le con- tact 20.
la rupture d'engagement avec le contact 21 ne produit aucun effet, car, ainsi qu'il a été expliqué, le contacteur 29 a déjà établi un circuit de maintien pour lui-même, en se fermant. Dès que l'organe 10 éta- blit un engagement avec la contact20 l'enroulement du contacteur 25 est excité par le circuit :
ligne, bouton 32 interrupteur auxiliaire 34 du con- tacteur 29 organe 10, contact 20 du relais 27 enroulement du contacteur
2 et l'autre conducteur d'alimentation* la fermeture du contacteur 25 a pour effet de shunter la ré- sistance 23 et aussi l'enroulement de l'électro 15a du relais 28, de façon que ce relais est alors contrôlé entièrement par l'enroulement de l'élément
17a Le court-circuitage de la résistance 23 entraîne un accroissement de vitesse du moteur et un accroissement de sa force contre-électromotrice, uette force contre-électormotrice croissante constitue une influence de contrôle pour le relais 28 ,et, tant que la vitesse d'accroissement est supérieure à la valeur déterminée, l'organe mobile du relais 28 ne peut pas venir en engagement avec le contact 20a
Inversement,
lorsque la vitesse du moteur augmente et appro- che d'une valeur c-onstante, l'effet de répulsion entre le flux engendré par l'enroulement de l'élément 17a et le flux engendré par le courant dana l'enroulement à spire unique 18a devient insuffisant pour surmonter le rappel de l'organe du relais, et cet organe vient en engagement avec son contact 20a
L'enroulement du contacteur 26 est alors excité par un circuit passant par :
ligne, bouton 32, interrupteur auxiliaire 34 du contacteur 29 organe 10, contact 20 du relais 27 contact 20a et organe 10a du relais 8, enroulement du contacteur 26, et l'autre conducteur. le -contacteur 25 est ainsi excité ,se ferme, et shunte la résistance d'induit 24
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En se fermant, ce contacteur ouvre son interrupteur auxiliaire 35 en ouvrant ainsi le circuit des enroulements des éléments électromagnétique
17 et 17a des relais 27 et 28 Cela ne produit aucun.effet, car les organes d'interrupteurs de ces relais sont rappelés vers leurs positions respectives comme indiqué Fig.l.
En vue d'arrêter l'équipement à un instant quelconque on appuie sur le bouton 32 ouvrant ainsi le contacteur de ligne et les contacteurs de résistance, et les diverses parties du système reprennent leurspositions représentées Fig.l,
Dans le système de la Fig.l, les enroulements des éléments élec- tromagnétiques 17 et 17a des relais 27 et 28 sont reliés en parallèle l'un avec l'autre, et shuntent l'induit du moteur électrique.
Ce montage en parallèle n'est pas essentiel et peut être remplace notamment par un montage en série, comme représenté Fig.2. le système électromagnétique objet de l'invention n'est pas li- mité à un arrangement pour contrôler l'accélération d'un moteur électrique, en fonction de la vitesse de variation de la force contre-électromotrice du moteur ; en se reportant Fig.3, on voit en effet que les enroulements des éléments 17 et 17a peuvent être connectés de façon à être excités en fonction du courant pris par le moteur, ou en fonction de la chute de ten- sion dans une résistance insérée dans le circuit d'induit du moteur.
Tou- tefois, le courant du moteur possède une valeur progressivement décroissan- te, lorsque le moteur s'accélère, et le relais doit être un peu modifié pour tenir compte de cette différence dans la fonction de contrôle, la fig 5 représente un relais qui est particulièrement applicable au casd'une valeur décroissante d'excitation pour l'enroulement de l'élé- ment électromagnétique 17b Dans oe système, l'organe lob est monté à pivot sur son extrémité inférieure, dans le support 12b et cet organe est rappe- lé en engagement avec le contact 20b. L'électro 15b est prévu pour un but analogue à celui de l'électro 15 de la Fig.4, à savoir pour amener l'orga- ne 10 du dispositif vors de sa position de rappel et dans une position telle qu'il soit contrôlé.par l'élément 17b.
L'organe lob est aussi établi en matière non magnétique, et l'élément conducteur non magnétique 18b est disposé, par rapport au noyau 19b, de façon qutun courant local induit
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soit engendré par l'enroulement de l'élément 17b ])Il fait que, si l'enroulement de l'élément 17b est relié de la manière représentée Fig.S, une tension progressivement décroissante lui est appliquée lorsque le moteur s'accélère, le flux engendré dans l'élé- ment ion magnétique 18b, est dirigé dans un sens tel qu'il produit un ef- fet d'attraction par rapport au flux engendré par l'élément 17b
L'effet attractif de ces deux flux a pour résultat de maintenir l'organe 10b en engagement avec l'organe 21b tant que la vitesse de dimi- nution du courant d'excitation de l'enroulement de l'élément 17b,
est su périeure à une valeur déterminée* Inversement, lorsque la vitesse de dimi- nution du courant est inférieure à une valeur déterminée, par suite de l'ac célération du moteur, l'effet attractif des deux flux est insuffisant pour maintenir l'organe contre son rappel, afin de l'amener en engagement avec le contact 20b.
Lorsqu'une connexion est établie avec le contact 20b un contacteur de résistance, placé dans le circuit du moteur, est excité pour se fermer de la manière qui a été décrite en regard de la fig 1 les explications qui ont été données en regard des fig1 et 4 sont suffisantes pour que les techniciens puissent comprendre les petite* modifications qui doivent être apportées aux connexions, en vue d'utiliser le dispositif de la fig 5 dans un système tel que celui dont le principe est représenté sur la fig3
Entre autres avantages, le dispositif objet de l'invention est d'une construction relativement simple et économique, et il ne nécessite que des organes d'appareils déjà existants; il peut être introduit dans des systèmes de contrôle de moteurs en usage, avec des changements rela- tivement faibles dans ces systèmes.
En outre, tous les avantages connus, inhérents au contrôle de la vitesse de variation, pour l'accélération d'un moteur électrique, sont bien assurés avec le nouveau dispositif* L'avantage principal est qu'une phase d'aco¯élératien est prise indépendamment de la valeur particulière du courant pits par le moteur, lorsque la force contre-électroice du mo teur, est voisine d'une valeur à peu près constante, ou que le courant pris par le moteur, diminue jusqu'à une valeur à peu près constante,
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Il est bien entendu que les dispositions et}, les applications qui ont été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limita- tives, et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'in- vention.