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BREVET D'INVENTION.
" Perfectionnements apportés aux servo-moteurs électriques comprenant un moteur du type "shunt".
L'Invention est relative aux serve-moteurs élec- triques comprenant un moteur du type "shunt".
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, les appareils du genre en question, qu'ils soient plus simples et plus précis et,d'une façon générale, qu'ils répondent mieux aux desiderata de la pratique.
Elle consiste, principalement, à agencer de maniè- re telle les appareils du genre en question, que les effets du flux produit par le système inducteur de leur moteur/sur l'induit de celui-ci,soient directement fonction de la posi- tion d'un organe de commande, qui peut être l'organe à com- mander lui-même, de façon à maintenir l'arbre du moteur im- mobile quand ledit organe occupe une position déterminée et à agir progressivement sur ledit induit de façon à faire
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tourner ledit arbre dans l'un ou l'autre sens suivant que leditorgane de commande se trouve d'un côté ou de l'autre
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de ladite position déterminée, jwsqu'à ce que l'organe à co-.:.¯ander soit amené dans la position voulue.
Elle consiste, mise à part cette disposition prin- cipale, en certaines autres dispositions,qui s'utilisent de
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préférence en même temps,,,mais qui peuvent s'utiliser irdé- pend2aen-, notamment en une autre disposition -- exclusive- ment relative au cas où l'on utilise lés appareils du genre
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en question pour le réglage d'une leripe à arcs en série --, consistant à avoir recours, pour former deux arcs en série,
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:
traß s charbons disposés horizontalement à la suite les uns des autres, les charbons extrêmes étant de polaritS contrai- rdstet à agencer de manière telle,les systèmes de commande des supports desdits charbons eiztreriesf6e f-p-er, que ceux-ci puissent se déplacer simultanément en sens inverse l'un par
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rapport a l'autre sous le contrôle d'un seul servo-moteur en vue d'assurer le réglage simultané et progressif des arcs forcés.
Elle vise plus particulièrement certains modes d'application, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils du genre en question et les lampes à arcs compor- tant application desdites dispositions, les éléments spé-
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cipaux propres à leur établissement, ainsi que les disposi- tifs, les machines et les installations, fixes ou mobiles, comportant de semblables appareils et de semblables lampes à ares.
Et ellc pourra., de toute façon, être bien compri- se à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
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La fig. 1 de ce dessin montre, sous forme de sché- ma, un servo-moteur établi conformément à un premier mode de réalisation de l'invention et appliqué au réglage d'une lampe à arc ordinaire.
La fig. 2 montre, schématiquement, un tel servo- moteur utilisé pour le réglage d'une lampe à arcs établie conformément à l'invention.
La fig. 3 montre, sous forme de schéma, un servo- moteur établi conformément à un deuxième mode de réalisa- tion de l'invention.
Selon l'invention, et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application et selon ceux des mocles de réali- sation de ses diverses parties.auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un servo-moteur électrique comprenant un moteur du type "shunt" et propre à commander les déplacements d'un organe mobile, par exemple en vue de régler les positions relatives des supports des charbons des lampes à arcs, en vue de con- trôler le fonctionnement d'un organe distributeur tel qu'une vanne de réglage-, etc., on s'y prend cornue suit, ou de façon analogue.
On constitue le moteur shunt à faire comprendre au servo-moteur que l'on veut établir, de façon que son système inducteur comporte deux bobinages a et 1? reliés en- tre eux en un point c et agencés de manière telle que les flux respectifs, produits par leur intermédiaire, soient dirigés en sens inverse l'un par rapport à l'autre, les différences de potentiel, auxquelles sont soumis respecti- vement lesdits bobinages, étant fonction de la valeur d'une résistance électrique qui, elle-même, dépend de la position d'un organe de commande, qui peut être l'organe à commander lui-même, le tout de façon que, pour une valeur déterminée de cette résistance, les effets desdits flux sur l'induit d soient compensés et que,
lorsque la valeur de cette résis- tance augmente par rapport à la valeur déterminée susdite,
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l'effet du flux produit par l'un des bobino Gesl f::. par exem- ple, U';J:lellte en conséquence et cela d'une manière projressive, ce qui oblige le moteur à tourner dans un sens tel, que l'organe à, coriffi&,ncler soit amené autoiitiquement dans la position pour laquelle la résistance atteint la va- leur déterminée susdite et que, lorsque la valeur de cette résistance diminue par rapport à la valeur déterminée susdi-
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te, l'effet du flux produit par l'action d,-bobinaex',1? ar ,.
, augmente en conséquence et cela d'une manière progressive, ce qui oblige le moteur à tourner en sens in- verse à celui spécifié plus haut, jusqu'à amener automati- quement l'organe à commander dans la position pour laquelle la résistance atteint la valeur déterminée susdite.
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A supposer,.d'abord., et comme montré sur la fig.l, que l'on veuille établir un servo-moteur propre à régler au- to:.:s.tiquement l'écartement des charbons el et e2 d'une lampe à arc ordinaire, c'est-à-dire un dispositif qui subit de grandes différences de potentiel aux bornes de l'arc, ladi- te lampe étant alimentée par un courant circulant dans le circuit fl-f2 dans lequel on établit, comme à l'ordinaire, une résistance déterminée h.
On constitue l'induit d comme celui d'un moteur
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"shunt" ordinaire, nû.is de façon qu'il comporte le plus ,ra,nd nombre de sections p ossibles et qu'il puisse rester im- mobile pendant un temps relativement long, par exemple 5-6 minutes, sous la tension du courant circulant dans le cir- cuit f1-f2. sur lequel ledit Induit est branché en dériva- tion, et sans qu'il en résulte un échauffement préjudicia- ble, la Multiplicité des sections présentant cet avantage que, lorsque l'induit tourne à très faible vitesse, les sec- tions restent moins longtemps en circuit, ce qui augmente la sensibilité de l'ensemble, ainsi qu'il sera spécifié plus explicitement ci-après.
On constitue le système inducteur par deux enrou-
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leriients a et b, reliés entre eux au point c et formes cha- cun par des bobines enroulées respectivement sur les diffé- rents pôles du moteur, lesdits enroulements étant générale- ment identiques en tous ponts, à part le sens suivant lequel ils sont bobinés, sens qui est tel, qu'à supposer que le point .9.. soit connecté par une ligne j¯ à un point hl de la résistance h et qui dépend de l'écartement normal que l'on pour les charbons et e2 on obtienne pour l'en- roulement a une polarité N1S1 dans un sens et, pour l'enroulement b'une polarité N2S2 dirigée en sens inverse.
Il est toutefois entendu que,dans le cas ou les nécessités pratiques exigeraient que les enroulements a et b soient é- tablis pour des tensions différentes (arcs à haut voltage), on constituerait lesdits enroulements en conséquence.
Les enroulements sont agencés de manière telle que, le moteur étant arrêté, ils puissent supporter, pendant un temps relativement long, par exemple 5 à 6 minutes et sans qu'il en résulte un échauffement préjudiciable, le pas- sage d'un courant dont la tension dépend de celle du cir- cuit d'alimentation, cette tension étant, par exemple, de 50 volts environ pour chaque enroulement, quand le circuit est alimenté par un courant à 110 volts environ.
On obtient, de cette façon, un serve-moteur dont le fonctionnement est le suivant. est mise Au moment ou la lampe à arc/sous tension, les charbons e1 et e 2 sont très écartés l'un de l'autre et le courant passe successivement par la résistance h, l'enrou- lement a et l'enroulement b,l'effet de ces deux enroule- ments a et b sur l'induit d étant, à ce moment, celui d'un système inducteur dont les éléments seraient disposés en série, et la rotation de l'induit, qui en résulte, est transmise par une démultiplication appropriée aux charbons, qui se rapprochent jusqu'à venir en contact.
Dès que le contact entre les charbons est établi,
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le circuit de la lampe est fermé et la résistance h devient "shunt" Le courant passe par la ligne f1, une partie de la
2 résistance h, le point c, l'enroulement b et la ligne f .
L'induit est ainsi sollicité par un flux dirigé en sens in- verse au premier et il tourne en sens inverse,ce qui a pour effet d'écarter les charbons l'un de l'autre.
Au fur et à mesure que l'écartement se produit, la résistance créée au passage du courant, à l'endroit où se forme l'arc, augmente. La différence de potentiel à la- quelle Est soumis l'enroulement b diminue et celle-04:1, sol- li citant l'enroulement a, augmente. Quand les flux produits respectivement par les enroulements a et b deviennent égaux entre eux, ce qui se présente-- grâce au choix judicieux du point hl -- au moment où les charbons se trouvent à l'é- cartement voulu, l'induit reste immobile puisque les flux de a et b agissent en sens inverse l'un de l'autre et se compensent.
Quand l'écartement' existant entre les. charbons au,-mente par suite de leur consommation ou pour tout autre raison, le flux produit par b devient progressivement pré- pondérant sur celui produit par a. et l'induit, sollicité par le flux b mais freiné par celui émanant de a se déplace an- gulairement jusqu'au moment où 1'écartement normal est ré- tabli.
L'induit tournerait d'un angle convenable,mais en sens inverse,dans le cas où le flux produit par a devien- drait prépondérant celui produit par b, c'est-à-dire dans le cas où l'écartement normal des charbons devient moindre que l'écartement normal.
On obtient ainsi un servo-moteur qui, tout en é- tant constitué par des organes simples et indéréglables, per- met d'obtenir un réglage automatique et sûr d'une lampe à arc ordinaire, et sans que, ainsi que cela se présente pour les servo-moteurs shunts ordinaires avec contacteurs, d'une
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part, les déplacements des supports des charbons se fassent
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brusquement et par "-coups et, d'autre part, on ait à crain- dre la détérioration ou tout au moins le déréglage des or- ganes de commande sous l'effet de chose ou de trépidations.
On peut, comme montré sur la fig. 2, agencer le
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servo-ruoteur.de façon qu'il serve au réglage d'une 1..!!pe deux arcs en série. Une telle lampe peut être constituée, conformément à l'invention, en ayant recours: à un charbon k monté librement sur un support ho-
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rizontal kl, par rapport auquel il peut coulisser dans l'un ou l'autre sens quand on agit sur lui dans une direction sensiblement axiale;
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à deux charbons 11 et 1,Z, de polarités dii'Lrentes, disposés horizontalement et axialement de part et d'autre
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du C1bon kt de façon a permettre la formation de deux arcs en série aux extrémités dudit charbon k, quand le courant cir- cule du charbon Il au charbon 12 en passant par k;
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à deux supports distincts ral et n2 déplacés siural- tanément et en sens inverse d'une quantité égale par l'in- termédiaire de deux transmissions appropriées, établies en- tre l'arbre dl de l'induit et les supports m1 et ni 2 , ces transmissions étant constituées.par exemple et comme montré sur la fig. 2,en ménageant dans l'arbre d1 un passade axial
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a¯- , en établissant, Lux extrémités dudit passade, des tarau- daes dirigés respectivement en sens inverse et en montrant sur chaque support ml ou ' m une lise nl ou n 2 à section carrée, convenablement guidée et portant, a son extrémité libre, une piùce filet6e D 2 enr",.L;6e. dqi-ij libre, une pièce filetée P. ou 12. 3 ensr-;
é& dans 1 partie filetée correspondante du passage d.
Le système inducteur comporte, dans le cas où, comme représenté, on utilise un moteur bipolaire, deux
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bobines ±. l et 2 ou 12.. l et h. pour chG,que enrouler,ient ±:. et bobines pour chaque enrouler-ient a.
. 1, lésâtes bobines étajit convenablement reliées entre el? les d'après le schéma montré sur la fig. 1.
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La lampe à ares ainsi constituée fonctionne comme suit.
Au moment où ladite lampe est mise sous tension, l'imduit tourne dans @ sens pour lequel les deux charbons 11 et 1. 2 se rapprochent simultanément du charbon central k jusqu'au moment où leur contact s'établit.
Le sens de rotation de l'induit est inversé et les deux. charbons 1 et 12 s'écartent de quantités égales du charbon k, pendant que les deux. arcs se forment.
Des que la longueur normale des deux arcs est atteinte, l'induit s'immobilise automatiquement et il tour- ne dans le sens voulu, dès que, pour l'une ou l'autre rai- son, l'écartement entre les charbons k et 11 ou k et 12 de- vient anormal.
La lampe à arcs ainsi constituée présente ces avan- tages, entre autres, de former, en ayant recours à des dis- positions très simples et peu encombrantes, deux. arcs en sé- rie dont le réglage se fait simultanément et automatiquement,
A supposer, finalement, et comme montré sur la fis.
3, que l'on veuille établir un servo-moteur propre à régler automatiquement les déplacements d'un organe mobile, ainsi que cela se présente, par exemple, pour les rhéostats ser- vant au réglage du circuit d'excitation des alternateurs, pour le système de direction automatique des navires, des avions, les vannes réglant les débits des chutes d'eau,etc., on a recours à une disposition approximativement analogue à celle spécifiée au sujet des fig.
1 et 2.avec cette diffé- rence que, dans ce cas, les variations des différences de potentiel qui donnent lieu à la rotation de l'induit dans le sens voulu ne se produisent pas automatiquement par les variations de l'écartement des charbons, mais bien par l'in- termédiaire d'un curseur a, agissant sur une résistance h branchée en shunt aux deux. enroulements a, et b et dont la résistance ohmique est sensiblement égale à celle de l'en-
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-semble des deux enroulements, cecurseur pouvant être ac- tienne à la main, par un compas magnétique, un potentiomè- tre, un régulateur, un flotteur, etc.
Suivant la position relative du curseur par rap-
2 port à la résistance h ,le flux produit par l'enroulement a ou celui produit par l'enroulement b. devient prépondé- rant et l'induit tourne dans l'un ou l'autre sens jusqu'à ce que le curseur revienne à la position initiale, qui, dans l'exemple considéré, correspond au point milieu de la résistance h , position pour laquelle l'induitreste- im- mobile.
On parvient ainsi à régler,automatiquement ou non, en agissant sur le curseur ¯%,la position d'un organe mobile à l'aide d'un moteur électrique dont la consomma- tion correspond à celle d'un moteur "shunt" ordinaire de puissance égale.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite au- cunement à Cet*.* de ses modes d'application,non plus qu' à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, anant plus spécialement été indiqués ci-dessus; elle en embrasse, au contraire.:) toutes les variantes.
@ R E S U L E.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.