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DISPOSITIF DE COMMANDE ET DE REGLAGE POUR MOTEUR A COURANT CONTINU ALIMENTE PAR UNE GENERATRICE A TENSION VARIABLE.
-----------La présente invention s'applique au règlage de la vitesse d'un moteur à courant oontinu alimenté par une géné- ratrioe à: tension variable ---------------------------------- -----------La f ig. 1 représente un cas général, tandis que la fig. 2 représente Inapplication à ce cas général du prin- cipe nouveau formant l'objet de l'invention ----------------- -----------Dans la fig.l, soit 1 l'induit du moteur à cou- rant continu que nous supposerons à marche réversible ; ce moteur est pourvu d'une excitation indépendante 2 et d'un enroulement éventuel de compensation 3.
Ce moteur est ali- menté par une génératrice dont l'induit 4 est actionné par une machine motrice appropriée ; cette génératrice est pour- vue d'un enroulement d'excitation 5 et d'un enroulement éven tuel de compensation 6. L'alimentation des excitations 2 et 5 est produite par une excitatrice dont l'induit 8 peut être actionné de différentes façons et est supposé dans la repré- sentation de la fig. 1 accouplé à un moteur asynchrone 7.
Cette excitatrice est pourvue d'une excitation en dérivation 9 avec résistance d'ajustage 10. Le Moteur 1 est excité en permanence. En manoeuvrant le levier 11, qui actionne un inverseur 13 de l'excitation 5 et un rhéostat à plots 12,
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dans un sens ou dans l'autre, on provoque le débit par l'induit de la génératrice 4 de courants de sens déter- minés et de tensions croissantes qui réalisent le démar- rage, l'accélération et la marche normale du moteur 1.
Cette disposition simple présente l'inconvénient que la vitesse du moteur 1 n'est pas invariable pour une posi- tion déterminée du levier 11. Cette vitesse varie en ef- fet avec l'importance du courant absorbé par le moteur 1, qui provoque une chute de tension variable dans le cir- cuit principal. D'autre part, pour certaines applications telles que les machines d'extraction, il peut se faire que pendant certaines parties du trait le moteur soit entraîné et débite du courant comme génératrice: pour une même po- sition du levier et le même courant absorbé ou débité la vitesse du moteur sera différente s'il fonctionne en mo- teur ou en génératrice.
Enfin, dans certains cas, en vue de tamponner les variations de la puissance absorbée par le moteur 1, la machine motrice actionnant la génératrice
4 est pourvue d'un volant dont le fonctionnement nécessite des variations de la vitesse de cette génératrice, qui pro- voquent des variations de tension correspondantes et ont comme répercussion une augmentation des variations de vi- tesse du moteur 1 pour une position déterminée du levier de manoeuvre ---------------------------------------------- -------------Pour obtenir une vitesse invariable du moteur 1 pour toute position du levier de manoeuvre, il est indis- pensable que pour cette position la tension appliquée aux bornes de ce moteur ait une valeur invariable et, d'autre part, que la chute de tension interne du moteur 1,
fono- tionnant aussi bien comme moteur que comme génératrice soit compensée par un dispositif approprié.--------------------- -------------La présente invention réalise complètement cet objet par la disposition représentée à la fig.2, dans laquelle les nosl à 13 se réfèrent exactement aux mêmes ap- pareils que dans la f ig. 1, sauf que l'excitatrice 8 n'ali-
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mente plus que l'excitatrice du moteur 1 et que l'excita- tion 9 de cette excitatrice au lieu d'être branchée en dé- rivation, est alimentée par une sous-excitatrice indépen- dante 17 à excitation en dérivation 18 avec résistance d'a- justage 19.------------------------------------------------ -------------La génératrice 4 est alimentée par une excita- trioe séparée 14,
dont l'enroulement d'excitation 15 est également alimenté par la sous-excitatrice 17. Le rhéostat à plots actionné par le levier 11 comporte deux rangées de plots, les plots 12, qui règlent dans chaque position du le- vier 11 l'intensité du courant traversant l'excitation 5 de la génératrice 4, et les plots 20 qui ont pour effet de cor- riger l'intensité de ce courant de manière à maintenir cons- tante pour cette position du levier la tension aux bornes 26 et 27 du moteur 1. A chaque plot du curseur 12 correspond un plot du curseur 20. La correction est réalisée par un simple régulateur automatique de tension 21 de l'un quel- conque des types connus et dont la bobine 22 est reliée aux bornes 26 et 27 par l'intermédiaire du rhéostat à plots 20 et d'une résistance d'ajustage 23.
Le curseur du régulateur automatique de tension 21 introduit ou supprime du circuit d'excitation 5 une résistance convenable de manière que l'in- tensité du courant qui traverse la bobine 22 reste invariable et maintient de cette façon une tension constante aux bornes 26 et 27, quelle que soit la chute de tension dans le cir- cuit extérieur au moteur 1 et la vitesse de la génératrice 4: -------------Supposons à titre d'exemple que la tension maxi- mum du moteur 1 soit de 100 volts et que les résistances par- tielles du rhéostat 12 soient proportionnées de façon à ob- tenir 10 vitesses nécessitant aux bornes 26 et 27 du moteur des tensions graduées de 10 en 10 volts. Supposons de plus que la bobine 22 soit en équilibre pour un courant de 0,5 ampèret, et que cette bobine ait une résistance de 10 ohms.
Les résistances du rhéostat à plots 12 seront donc règlées de façon que sur le ler plot la génératrice 4, à pleine vi-
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tesse et à vide, donne une tension de 10 volts, que sur le
2e plot elle donne dans les mêmes conditions une tension de
20 volts, sur le 3e 30, etc.- Sur le ler plot du rhéostat 20, il faudra que la bobine soit parcourue par un courant de 1/2 ampère pour 10 volts ; devra donc intercaler en série une résistance 23 de : 10 : 0,5 - 10 = 10 ohms.--------------- -------------A vide, sur cette première position, la tension appliquée aux bornes 26 et 27 du moteur sera de 10 volts ;
si par l'effet de la chute de tension ou de la variation de vi- tesse de la génératrioe 4 cette tension tend à diminuer, le courant dans la bobine 22 tend à diminuer également et le ré- gulateur automatique, dont l'effet doit être de maintenir ce courant constant, déplace le curseur 21 de façon à maintenir la constance de la tension ---------------------------------- -------------En passant au 2e plot du rhéostat 12 on obtient une tension de 20 volts de la génératrice 4 à pleine vitesse et à vide. - Il suffit pour maintenir cette tension de 20 volts indépendamment de la vitesse de la génératrice et de la charge, d'intercaler, sur le 2e plot du rhéostat 20, dans le circuit de la bobine 22, une résistance supplémentaire de 20 :
0,5 - (10 + 10) = 20 ohms pour que, sous cette tension de 20 volts, le courant dans la bobine 22 reste maintenu à 0,5 ampère et que le régulateur automatique conserve son action.---------- -------------De même, pour la 3e position du rhéostat 12 don- nant 30 volts, on. intercalera sur le 3e plot du rhéostat 20 une résistance supplémentaire de 30 :
0,5(10 + 10 + 20) = 20 ohms et ainsi de suite ----------------------------------- -------------La constance de la tension aux bornes 26 et 27 est donc ainsi assurée.------------------------------------- -------------Il reste encore à assurer la compensation de la chute de tension intérieure du moteur pour maintenir la cons- tance de sa vitesse.- Cela pourrait être réalisé par un oom- poundagè du moteur qui agirait dans le sens discordant lors de la marche comme moteur et dans le sens concordant lors de la marche comme génératrice.
On ne peut cependant utiliser un
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compoundage direct pour les électros principaux du moteur parce qu'il serait nécessaire d'inverser le sens de ce oom- poundage pour chaque sens de marche, et que généralement le courant dans le circuit principal est trop élevé pour per- mettre de réaliser cette inversion d'une façon pratique.
De plus un tel oompoundage agit en sens inverse de celui qui correspondrait à assurer la stabilité du moteur, de sorte que, si son action est trop brusque, un phénomène de pompage serait à redouter ------------------------------------------- --------------La compensation de la chute intérieure du moteur est donc obtenue par un compoundage indirect réalisé comme suit :
Un shunt est inséré dans le circuit principal; on peut également substituer à ce shunt le circuit des éleotros auxi- liaires ou celui de l'enroulement de compensation 3 du moteur 1, comme il est représenté à la fig.2.- Il s'établit dans le circuit raccordé aux bornes de ce shunt un courant proportion- nel au courant principal et qui peut servir à alimentér l'en- roulement oompound 24 de l'excitatrice 8 après avoir passé par un inverseur 25 combiné avec la tension de manoeuvre.--------- --------------Au lieu de munir l'excitatrice 8 d'un enroule- ment compound on pourrait également, en vue de prélever une moindre intensité de courant,
alimenter un enroulement com- pound dont serait munie une deuxième sous-excitatrice servant exclusivement pour alimenter l'excitation de l'excitatrice 8 ou bien encore un enroulement compound dont serait munie la sous excitatrice 17.- Le fait que cette sous excitatrice serait munie d'un enroulement compound provoquera des variations de la tension de l'excitatrice 14 pour une position déterminée du levier, mais l'effet de ces variations de la tension sur la tension du courant débité par la génératrice 4 sera corrigé par l'action du rhéostat à plots 20 combiné avec le régulateur automatique 21, comme il a été décrit plus haut.-------------- @
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De même,
on pourrait également insérer le rhéostat d'excita- tion à plots 12 et l'inverseur d'excitation 13 dans le oir- cuit d'excitation de l'excitatrice 14 de la génératrice 4 au lieu d'agir par ce rhéostat direotement sur le circuit d'ex- citation de cette génératrice.- Dans ce cas, le curseur du régulateur automatique de tension 21 serait inséré dans le dit circuit d'excitation de l'excitatrice 14.--------------- REVENDICATIONS.