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PROCEDE POUR LE REGLAGE DE LA VITESSE DES TREUILS D'APPAREILS DE LEVAGE COMMANDES PARcMOTEURS A CHAMP TOURNANTS ASYNCHRONES.
Les moteurs à champ tournant asynchrones sont en général peu appropriés à la commande d'appareils de levage parée qu'ils ne permettent pas un réglage assez fin de la vitesse de levée, ainsi que cela est nécessaire avec les grues de fonderie, de montage et autres. On a essayé de surmonter cette difficulté en employant pour la commande du treuil deux moteurs asynchro- nes en liaisonnavec une transmission équilibrante ; dans ce cas on faisait démarrer d'abord l'un des moteurs, ce qui don- nait une certaine vitesse à la charge, puis on faisait interve- nir l'autre moteur qui augmentait la vitesse de levée jusqu'à sa valeur maximum. Ce procédé présente cependant l'inconvénient que les moteurs doivent démarrer sous charge.
Il en résulte donc au moment de la mise en circuit des moments de démarrage importants, auxquels correspondent de forts courants de démar- rage et de grandes oscillations de tension, dont l'effet est de produire un moment de recul sur le moteur et de compromet- tre la sécurité du fonctionnement.
L'invention remédie à ces inconvénients. Tout en conser-
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Tant deux moteurs asynchrones qui agissent sur le tambour du treuil par l'intermédiaire d'une transmission équilibrante, on règle la vitesse de levée, conformément à la présente invention, du fait que l'on fait démarrer simultanément les deux moteurs, mais en leur donnant un sens de rotation l'un par rapport à l'autre , qui soit tel que leurs rotations s'annulent mutuelle- ment sous l'action de la transmission équilibrante. Il s'ensuit que le treuil reste tout d'abord au repos et que les deux mo- teurs démarrent à vide. En vue de l'accélération de la charge on fait alors tomber la vitesse de rotation de l'un des deux moteurs jusqu'à zéro, puis on la fait remonter jusqu'à sa va- leur maximum, mais en sens de rotation inverse.
Pour que la charge soit soulevée aussi doucement que pos- sible au début, ainsi que cela est nécessaire par exemple pour des pièces de fonderie fragiles et délicates, la chute de la vi- tesse de rotation du moteur régulateur, qui pourra être réali- sée par exemple par un moment de courant agissant en sens in- verse du sens de rotation, pourra être obtenue suivant une cour- be aussi aplatie que possible en faisant agir de l'extérieur sur l'arore du moteur régulateur un moment de rotation auxili- aire ayant tendance, en agissant en sens contraire du moment du courant, à maintenir la vitesse de rotation d'origine. A cet effet on pourra par exemple avoir recours à un petit moteur au- xiliaire accouplé directement ou non avec le moteur de réglage.
Par l'action alternante du moment de rotation auxiliaire et du moment du courant on arrive à produire des variations d'accélé- ration de charge d'une finesse extraordinaire.
Le dessin annexé montre deux exemples de réalisation de ce procédé.
La fig. 1 représente un premier mode d'exécution sans emploi de moteur auxiliaire; la fige 2 est une coupe suivant la ligne A-B de la fig.l.
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la fig. 3 montre l'autre mode de réalisation avec emploi d'un moteur auxiliaire.
En rig. 1, a désigne le tambour du treuil avec son cro- chet de levage, actionné par une transmission comprenant les roues dentées b et c. Sur l'arbre d agit un frein électro-mag- nétique e dont les électro-aimants sont figurés en f.
L'arbre d reçoit. son mouvement des moteurs k et 1 par l'intermédiaire des organes g, h et i de la transmission équi- librante. La couronne dentée h est munie d'une denture intéri- eure et d'une denture extérieure. La denture extérieure est en prise avec le pignon i du moteur k, tandis que les roues intermédiaires g1 et g2 qui tournent sur des tourillons de l'organe g, et qui sont commandées l'une et l'autre par une roue dentée 11 calée sur l'arbre du moteur 1, sont en prise avec la denture intérieure de la roue h.
L'un des deux moteurs travaille dans le sens de la montée et l'autre dans le sens de la descente. Si les deux moteurs tournent avec la même vitesse leurs actions s'annulent réci- proquement et le treuil reste au repos. Si l'on désire lever la charge il faut diminuer la vitesse de rotation du moteur qui tourne dans le sens de la descente ; au contraire on dé- sire descendre la charge, il faut diminuer la vitesse de rota- tion du moteur qui tourne dans le sens de la levée. Si l'un des deux moteurs est au repos la charge se déplace avec la moi- tié de sa vitesse; si l'on accélère la marche du moteur, mais avec une rotation en sens inverse, la charge prendra sa vites- se de déplacement maximum quand le moteur tournera à pleine vitesse.
Pour le réglage des vitesses de rotation intervient l'appareil de réglage m avec ses résistances r qui commandent également l'électro-aimant f du frein. Les eables n et o sont reliés aux stators et les cables p et q aux rotors de ces mo- teurs k et 1.
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Lorsqu'on met le treuil en marche on fait démarrer les deux moteurs qui sont de même puissance et tournent à la même vitesse. La rotation que la partie g et l'arbre d recevraient du moteur 1 pendant que le moteur k est au repos, se trouve de nouveau annulée par le mouvement en sens inverse de la couronne dentée h qui est mise en rotation par le pignon i quand le mo- teur k tourne, d'où il résulte que l'arbre d et le tambour a restent tout d'abord au repos. Donc, les moteurs démarrent à vide.
Pour empêcher la chute de la charge pendant qu'elle est suspendue on laisse d'abord le frein serré. Par la mise en cir- cuit de résistances on diminue maintenant la vitesse de rota- tion de l'un des deux moteurs en même temps que l'on desserre le frein e. La différence entre les vitesses de rotation des deux moteurs se reporte sur l' organe intermédiaire g qui.par les organes d, c et b, de la transmission, met le tambour a en rotation.
Dans la disposition d'après la fig. 3 a désigne le tam- beur du treuil, b et e les roues de la transmission, et l'ar- bre d reste sous 1'influence du frein électro-magnétique dont les aimants sont figurés en f. Les roues il- i2 et hl-h constituent ensemble une transmission équilibrante, tandis que les deux pignons il et i2 sont calées sur un arbre commun w qui peut tourner sur le corps de la roue b faisant partie de la transmission. Ces deux pignons sont en prise avec les roues den- tées hl et h2 placées sur les arbres des deux moteurs k et 1.
Si les deux moteurs tournent dans le même sens, l'arbre w tour- ne sur place et la roue b ainsi que le tambour de treuil a res- tent au repos. Si au contraire le moteur k par exemple est im- mobile , le pignon il se développe sur la périphérie de la roue hl en entraînant par son arbre w la roue b qui commande le treuil. Si le moteur k tourne dans le même sens que la roue b, la vitesse du treuil augmente.
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Pour faire varier la vitesse de rotation on se sert éga- lement de l'appareil de réglage m avec ses résistances r. Cet appareil est relié par les câbles n et o avec les stators des moteurs, tandis que les eables p et q sont reliés aux rotors.
Le moteur k est accouplé avec un moteur auxiliaire s ; lesca- bles u relient le stator du moteur s avec l'appareil de réglage et les cables v relient le rotor de ce moteur avec l'appareil de réglage.
Au début du fonctionnement on met en marche simultanément et à la même vitesse de rotation les moteurs k et 1, tandis que le moteur auxiliaire s est tout d'abord maintenu hors de circuit. Les couples de roues hl-il et h2-i2 tournent de la même manière, en sorte que leurs actions s'annulent mutuelle- ment. Le tambour de treuil a reste donc au repos, et pendant ce temps le frein est maintenu serré. On diminue maintenant la vi- tesse de rotation de l'un des deux moteurs, par exemple le mo- teur k, en faisant intervenir un moment de rotation agissant en sens inverse du sens de sa rotation ; enmême temps on des- serre le frein e et on met en circuit le moteur auxiliaire s dans le sens de la rotation du moteur k, d'où il résulte que la transmission b-c et par conséquent le tambour a sont mis en mouvement.
Le moteur 1 travaille dans le sens de la levée et celui k dans le sens de la descente, et cela sous l'action du moment de charge..Ce moment de charge a comme force antagoniste les frottements dans la transmission et le moment du courant.
Aussitôt que ces dernières forces dénommées (frottements et moment du courant) font équilibre au moment de charge, le mo- teur k reste au repos. Afin que cet effet ne se produise pas trop rapidement et que la charge ne subisse pas un moment de recul, on fait appel au moteur auxiliaire pour soutenir le moment de charge.
Ce moteur auxiliaire agit comme antagoniste a l'égard du moment d courant du moteur k et il fournit ainsi
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la possibilité de retarder à volonté la diminution de vitesse de rotation du moteur k et par conséquent d'adapter de la ma- nière la plus fine la courbe de démarrage du treuil aux be- soins du service,
Lors d'un accroissement subséquent du moment de rotation antagoniste dans le moteur k, c'est-à-dire lorsqu'on met des résistances hors de circuit, celui-ci devient prépondérant par rapport à l'action du moteur s et la vitesse de rotation du moteur k diminue encore, d'où il résulte que la charge est levée, et cela d'autant plus vite que le nombre de résistances mises hors de circuit est plus grand.
Dès que le moteur k est mis au repos la charge se déplace à moitié de sa vitesse, le mo- teur auxiliaire s a alors rempli sa mission et on le met hors de circuit. On pourra faire appel à lui plus tard en le faisant tourner en sens inverse pour soutenir le moteur k.
Lorsque le moment du courant augmente de nouveau on accé- lère la marche du moteur k en le faisant tourner en sens inver- se, et à pleine vitesse de ce moteur la charge atteint également sa vitesse maximum.
Lors de la descente de la charge c'est d'abord l'un des moteurs, puis aussi l'autre moteur qui est commande par la charge, de sorte que ces moteurs agissent comme générateurs asynchrones en restituant du courant dans le réseau. Au début du mouvement de descente l'un des moteurs marche en sur-synchro- nisme et l'autre en sous-synchronisme, ce qui donne lieu à une faible vitesse de descente de la charge. Il se produit ainsi immediatement une action de freinage par l'un des générateurs et plus tard par les deux générateurs, et suivant la différence entre les vitesses de rotation des deux machines on obtient un mouvement de descente à volonté ralenti ou accelere de la change.
RESUME.