<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS AUX RELAIS ET AUX .AUTRES APPAREILS TEMPORISES.
La présente addition a pour objet des perfectionnements aux relais et aux autres appareils temporisés, notanment à ceux décrits dans la brevet principal et dans les deux premiers brevets de perfectionnement; ces perfec- tionnements sont particulièrement applicables aux appareils de commande et de contrôle de circuit, munis de contacts à fonctionnement retardé ou temporisé,, et plus particulièrement aux démarreurs automatiques et temporisés pour moteurs électriques et pour machines analogues.
Dans son application aux démarreurs de moteurs du type envisagé,
<Desc/Clms Page number 2>
l'invention fournit des moyens perfectionnés pour actionner une pluralité de contacts d'accélération de moteur, dans une suite ou séquence chronométrée, après la fermeture de 1 'interrupteur du disjoncteur de ligne* En outre, l'opé- ration successive ou en séquence des contacteurs d'accélération et du disjonc- teur de ligne, peut être accomplie ou exécutée au moyen d'un électro unique, qui est de préférence actionné avec une excitation initiale excessive, avec conmande ou contrôle par boutons-poussoirs de démarrage et d'arrêt.
L'opération des contacts d'accélération de motuer/est retardée par un mécanisme de temporisation convenable, constitué, par exemple, par un dis- positif d'échappement à engrenages, tandis qu'au contraire le plongeur, ou armature, de l'électro de conmande lui-même, est agencé pour être amené ins- tantanément dans la position d'attraction, de façon à éviter efficacemetn une absorption prolongée et excessive de courant, qui pourrait surchauffer l'élec- tro-aimant.
De plus, la mécanisme perfectionné de démarrage de moteur et de contrôle de circuit, objet de la présente invention, permet de réaliser faci- lement, si on le désire, un freinage dynamique et un démarrage du moteur avec excitation complète, avec la suite ou séquence chronométrée convenable ce mécanisme étant de construction relativement compacte, simple, et économique.
En outre, ce mécanisme perfectionné est construit de façon à faciliter nota- blement son installation et sa conservation en bon étant, dans toutes les con- ditions de service et d' exploitation.
A ce sujet, l'invention présente des particularités très utiles, notamment la manière améliorée de monter le mécanisme de démarrage de moteur, dans une enveloppe qui l'entoure, de façon à permettre un enlèvement facile pbur l'inspection et les réparations nécessaires, et à faciliter l'établis- sement des connexions avec le moteur et avec la ligne d'alimentation.
La description qui va suivre, en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre la nature et les avantages de la présente addition.
La Fig.l représente, en vue perspective d'ensemble, un mécanisme de démarrage de moteur, conforme à l'addition, dans son Enveloppe ou. botte, le couvercle étant retiré.
La Fig.2 est me élévation montrant, avec plus de détails, la
<Desc/Clms Page number 3>
construction des contacts multiples pour contrôler les circuits de moteur, ainsi que l'électro de conmande commun pour ces contacts, et le mécanisme commun de temporisation, à échappement.
Les Fig.3 à 6 sent des vues perspectives simplifiées montrant les positions relatives du mécanisme de contrôle de circuit, à contacts multiples, pendant différentes phases du fonctionnement.
La Fig.7 enfin, est un schéma des connexions d'un système de con- trôle de moteur muni d'un mécanisme de démarrage perfectionné, conforme à l' in- vention.
Le mécanisme complet de démarrage de moteur, est disposé à l'inté- rieur d'une Enveloppe ou boite 10 (Fig.l) ,munie d'un couvercle amovible 11; l'enveloppe et le couvercle sont munis d'ouvertures convenables de ventilation, comme représenté. Le panneau 12, sur lequel sont montés tous les organes de contrôle de circuit et du mécanisme de temporisation, est monté, de manière amovible, dans l'enveloppe 10, au moyen des vis 13 et 14. En se reportant à la Fig.2, on voit que les résistances de démarrage &de freinage dynamique R1 et R2, sont montées convenablement à l'arrière du panneau 12.
Le mécanisme de contrôle de circuit comprend un contact mobile de commutation 15, à double action, pour moteur-ligne et pour freinage dyna- mique; des contacts de commutation 16 et 17 pour l'accélération du moteur ; etun contact 18 pour le réglage du champ du moteur. Un autre contact 19 est pré- vu pour réduire automatiquement l'excitation initiale excessive de l'électro- aimant de commande 20, d'une manière qui sera décrite en détail en mêm taupe que le fonctionnement du système de contrôle de moteur, représenté schémati- quement sur la Fig.7.
L'armature mobile 21 de l' éloctro de commande 20, est reliée, en haut, par des bras parallèles 22 et des bielles 23, à une pièce 24 de commande de contact ; cettepièce 24 est constitvée par une plaque munie d'un bras re- plié convenablement, pour la liaison avec les bielles 23, et d'oreilles re- pliées, pour être montée à pivot sur un arbre 25, comme en le voit surtout sur les Fig.2 à 6. L'arbre 25 est monté dans des supports convenables 25', s'éten- dant depuis le panneau 12, comme on le voit sur la Fig.2.
Le contact mobile de commutation 15, à double action, pour moteur- ligne et pour freinage dynamique, est monté directement sur la pièce de comman-
<Desc/Clms Page number 4>
de 24, et est maintenu en contact ou en engagement élastique avec celle¯ci, par un ressort de rappel 26 et une clavette de verrouillage 27, facilement amotible.
Les contacts 16 et 17 ,pour l'sccélératicn du moteur, sont montés, en relation étagée, sur une pièce à retard 28, à opération séparée, qui est aussi constituée par une plaque munie d'oreilles repliées pour être montée sur l'arbre 25, avec recouvrement par rapport à la pièce de commande 24.
La pièce à retard 28 est munie d'un bras 29 s'étendant vers le bas, et relié au méca- nisme retardateur 30, à échappement et à engrenages, par l'intermédiaire d'une crémaillère courbe 31 et d'un pignon 32 qui ont des dents coopérantes agen- cées pour 'être engagées seulement lorsque le bras 29 est basculé et éloigné du panneau*
Les contacts 16 et 17 sont rappelés en contact ou en engagement, avec la pièce retardatrice 28, par des ressorts de rappel 33 et 34 et des clavettes de verrouillage coopérantes 35 et 36, respectivement.
La pièce retardatrice 28 est munie d'une oreille repliée 28a, qui maintient le contact 17 légèrement en dehors de l'alignement du cmtact 16, pour assurer une opération successive des contacts 16 et 17, ainsi qu'il sera décrit en détail plus loin.
Il convient d'observer que les clavettes de verrouillage 35 et 3& traversent des ouvert-ores convenables ménagées dans la pièce retardatrice 28 et sont verrouillées en engagement avec la pièce de commande 24, à leurs ex- trémités postérieures, comme on le voit sur la Fig.2.
Ainsi qu'il sera expliqué en détail plus loin, le mécanisme d'é- chappement 30 sert à retarder l'opération de la pièce retardatrice 28, tout en permettant un fonctionnement instantané de la pièce de commande 24u par 1'électro-aimant; cela a pour effet d'engendrer, dans les ressorts de-rappel 33 et 34, un effort tendant à amener la pièce 28 à suivre la pièce 24, et à amener ainsi les contacts d'accélération 16 et 17, en engagement successif avec mes contacts fixées coopérants 16'et 17'.
Le contact 18, de réglage de chanp, qui est monté rotatif dans un support fixe 37, est rappelé, dans la position de circuit fenné, par un ressort 38. Un doigt isolant 39, pour actionner le contact'ou interrupteur de champ 18, est monté sur la pièce retardatrice 28, et est relié élastique- ment à la pièce de commande 24, par un ressort de rappel 40 et une clavette
<Desc/Clms Page number 5>
de verrouillage 41, exactement de la marne façon que' les deux contacts 16 et
17, d'accélération de moteur, qui ont été décrits précédemment.
Le contact ou interrupteur 19, de contrôle de l'électro, est actionné par un autre doigt 42, en matière isolante, qui est assemblé, de manière fixe, sur la pièce de commande 24. L'interrupteur 19 est du type à double action, ou à double course, et est rappelé en engagement avec son. con- tact fixe coopérant supérieur, et hors d'engagement de son contact fixe in- férieur, de nature élastique, par un ressort de rappel 43.
Des mâchoires 44, formant bornes, sont prévues pour recevoir un dispositif protecteur thermique T, contre les surcharges, représenté schéma- tiquement sur le montage de la Fig.7, et qui est de préférence du type à cartouche*
Un relais de freinage 45 est monté sur le panneau 12, près de l'électro de conmande 20, et est connecté de la manière représentée sur la Fig.7, pour empêcher l'excitation de l'électro 20, jurqu'à @ce que lé cou- rant de freinage soit tonbé au-dessous d'une valeur déterminée.
Conme on le voit en détail sur la Fig.2, le mécanisme retardateur 30 ,à, échappement, comprend une enveloppe convenable, à l'intérieur de laquel- le est montée une roue dentée 50, sur l'arbre du pignon 32, et en prise avec un petit pignon moteur 51 de la roue d'échappement 52. Une pendule de chrono- -métrage à cliquet 53, muni de masses ou poids réglables 54, de pendule, coo- père avec la roue d'échappement 52, pour exécuter la fermeture des contacts d'accélération 16 et 17, et pour actionner l'interrupteur de cha@p 18, dans une suite ou séquence chronométrée, après la fermeture de l'interrupteur 15 pour moteur-ligne.
La disposition précise du mécanisme de contrôle, de circuit, du démarreur de moteur, peut être mieux comprise en se reportant aux vues sim- plifiées des fig. 3 à 6.
Les diverses connexions de circuit contrôlées par ce mécanisme, comme représenté sur la Fig.7, et les rôles des divers organes de commande et de contrôle du démarreur de moteur, seront mis en évidence par les ex- plications suivantes, relatives au fonctionnement de l'appareil.
Sur la Fig.7, le mécanisme de contrôle de circuit est connecté de façon à contrôler la marche ou le fonctionnement d'un moteur M, de type
<Desc/Clms Page number 6>
usuel, muai d'un inducteur shunt et d'un inducteur de commutation, par le contrôle à distance commandé par les boutons-poussoirs de démarrage et d'ar- rêt, tonnant contrôleur-maître*
Les résistances R1 et R2 servent, pendant le démarrage du moteur
M, comme résistances d'accélération, sous le contrôle des contacts d'accélé- ration 16 et 17, et pendant l'arrêt, c'est-à-dire au cours du freinage du moteur M, comne résistances de freinage, montées dans le circuit fermé établi autour de l'induit du moteur, lors de l'ouverture du contact supérieur de li- gne de l'interrupteur 15,
et de la fenneture de son contact inférieur, pour le freinage dynamique.
Un rhéostat réglable pour le circuit de chanp du moteur, est contrôlé par l'interrupteur 18 de réglage de chanp, pour assurer un démarrage du moteur, avec excitation complète, et une marche normale, avec excitation réduite*
L'interrupteur 19, pour le contrôle de l'électro de commande, est connecté avec les boutcns-pcussoirs de démarrage et d'arrêt, pour assurer ou fournir une excitation initiale intense, à l'électro de commande 20, et ensui- te, une excitation notablement réduite.
Le dispositif thennique T de protection contre les surcharges, fonctionne de manière cornue, pour couper le circuit de l'électro 20, lorsqu' il se produit un passage de courant excessif, depuis les lignes d'alimenta- tion 60, jusqu'au circuit du moteur.
Sur la Fig.7, le mécanisme de démarrage de moteur est représenté dans sa position de marche normale; le courant est foumi au moteur M, par les lignes d' alimentation 60 ; les résistances R1 et R2, du circuit du moteur, sont shuntées, et une portion choisie du rhéostat réglable R3, pour le réglage du champ, est insérée en circuit avec l'inducteur shunt du moteur.
Le circuit d'induit du moteur passe par : la ligne d'alimentation supérieure 60, l'interrupteur général 61, la plaque 46 tonnant borne, l'induc- teur de commutation et l'armature ou l'induit dumoteur M, le conducteur 62, le contact d'accélération 17, le conducteur 13, l'interrupteur de ligne 15, l'enroulement de chauffage du relais thermique T, l'interrupteur général 61, et la ligne d'alimentation inférieure 60.
<Desc/Clms Page number 7>
Le circuit d'excitation shunt s'étend depuis la plaque 46, formant borne, par l'inducteur shunt, et la portion du rhéostat If qui est déterminée par le contact réglable 64. jusqu'à l'enroulement de chauffage du relais de protection T.
Dans ces conditions, les interrupteurs ou contacts de contrôle de moteur sont maintenus dans leurs positions respectives représentées sur la Fig.7, en raison de l'excitation de l'électro de commande 20, par un cir- cuit passant par : contact du relais thermique T, le contact du relais de freinage 45, l'enroulement entier de l'électro de commande 20, le conducteur 65, le contact inférieur de l'interrupteur 19, le bouton-poussoir d'arrêt, et la borne 46. De même, le moteur marche avec une vitesse choisie à chanp ré- duit.
Pour arrêter le moteur, on actionne le bouton-poussoir d'arrêt; cela désexcite l' électro 20, son armature 21 tombe et ouvre l'interrupteur 15 du moteur-ligne, ainsi que les interrupteurs d'accélération 16 et 17. En même temps, l'interrupteur 18 se ferme et court-circuite entièrement le rhéos- tat de chanp R3; l'interrupteur 19 ouvre son contact inférieur et ferme son contact supérieur, pour assurer une excitation initiale énergique de la par- tie supérieure de l'enroulement de 1'électro de commande, lors de l'opération subséquente du bouton-poussoir, de démarrage. Ainsi, dans la position d'arrêt, les divers contacts du mécanisme de contrôle de moteur, occupent leurs posi- tions relatives représentées sur les Fig. 1 et 3.
Lorsque l'interrupteur 15 de moteur-ligne est ouvert, le circuit de freinage dynamique pour le moteur M est établi automatiquement par le con- tact inférieur de l'interrupteur 15. Ce circuit de freinage dynamique passe par : les résistances El et R2, l'induit du moteur M, son inducteur de commu- tation, et le relais de freinage 45. L'excitation complète de l'inducteur- shunt, résultant du court-circuitage du rhéostat R3, produit une action de freinage énergique sur le moteur M.
Tant que le courant de freinage dynamique du moteur M, possède une valeur appréciable, le relais de freinage 45 fonctionne pour maintenir son contact dans la position supérieure; cela empêche efficacement une remise en'' route du moteur M, avant que l'action de fireinage dynamique ne soit ache- vée.
Pour remettre en route le moteur M, on ferme le bouton-poussoir
<Desc/Clms Page number 8>
de démarrage. Cela excite la parti e supérieure de l'électro de commande 20, par un circuit passant par : la borne 46, le bouton-poussoir d'arrêt, le bouton-poussoir de démarrage, le contact supérieure de l'interrupteur 19, la borne intermédiaire de l'enroulement de l'électro 20, la partie supérieure de cet enroulement, le contact du relais de freinage 45, et le relais de suchar- ge 44.
De cette façon, un courant d'excitation excessif est fourni à la partiesupérieure de l'enroulement de l'électro 20, et son armature est éner- giqueement attirée dans la position élevée. La pièce de commande de contact 24 est alors actionnée immédiatement pour fermer l'interrupteur 15 de moteur-li- gne, comme on le voit sur la Fig.4.
A ce moment, le moteur 11 démarre et s'accélère avec les résistan- ces de limitation R1 et R2 montées en circuit avec lui. En même temps, l'in- terrupteur 19 est actionné par le doigt isolant 42, pour ouvrir son contact supérieur et fermer son contact inférieur; cela a pour effet de connecter tout 11 enroulement de l'électro en circuit et de réduire notablement le cou- rant absorbé ou consommé par cet enroulement.
Mais l'opération des contacts d'accélération 16 et 17 et du doigt de contrôle 39 de l'interrupteur de réduction de chanp est retardée en rai- son de l'engagement des dents de la crémaillère courbe 31 avec celles du pi- gnon 32, et cela engendre un effort dans les divers ressorts de rappel 33, 34, et 40.
Cet effort dans les ressorts de rappel, entraîne un déplacement de la crémaillère 31 sur le pignon 32, sous l'influence retardatrice du cli- quet de chronométrage 53, et la pièce retardatrice 28 suit le mouvement de la pièce de commande de contact 24, pour amener les contacts d'accélération 16 et 17 dans la position de fermeture.
Lorsque la pièce retardatrice 28 se déplace sous l'effort des ressorts de rappel, le contact 16 vient d'abord en engagement avec son con- tact fixe coopérant 16' (voir Fig.5). Cela a pour effet de court-circuiter la résistance R1, en laissant en circuit seulement la résistance R2 pour li- miter le courant d'accélération du moteur.
Lorsque le déplacement de la pièce retardatrice 28 se poursuit, le contact 17 est alors. amené en engagement avec son contoct fixe coopérant
<Desc/Clms Page number 9>
17', pour court-circuiter la résistance R2, et toute la résistance de limi- tation de courant, est ainsi retirée du circuit d' induit du moteur M.
En poursuivant son. déplacement, la pièce retardatrice 28 dégage la crémaillière courbe 31 du pignon 32. Cela entraîne une opération rapide du doigt isolant 39 pour ouvrir l'interrupteur 18 de réglage de champ, et insérer ainsi une partie choisie du rhéostat R3, dans le circuit de champ du moteur. Ensuite, le moteur s'accélère jusqu'à sa vitesse de mrache normale, et les divers organes du mécanisme de démarrage reprennetn les positions res- pectives représentées sur la Fig.7.
En se reportant plus particulièrement à la Fig.l, on observe que tous les côtes du panneau 12 sont bien en contact avec les cotes de l'envelop- pe 10, mais que les quatre coins de ce panneau 12, sur lequel est monté le mécanisme de démarrage de moteur, sont découpés et enlevés.
Cela a pour effet de faciliter l'insertion des connexions néces- saires de ligne et de moteur, et des divers fils de contrôle et de commande, par des ouvertures 70 ménagées à l'arrière du panneau 12, dans l'enveloppe 10, ainsi que les connexions avec les bornes convenables prévues sur la face du panneau 12.
Les résistances R1 et R2 étant montées directement à l'arrière du panneau 12 (voir Fig.2), pour être amovibles comne un ensemble avec lui, et étant directement connectées avec les contacts convenables d'accélération et de ligne, il est possible de compléter toutes les connexions directement sur la face du panneau 12.
L'enlèvement des coins du panneau 12, sert aussi à augmenter les facilités pour la ventilation.
Des boites, chutes, ou cheminées de soufflage magnétique d'arc, de forme courante, sont appliquées respectivement à l'interrupteur de ligne 15 et à l'interrupteur de champ 18, pour éteindre rapidement les arcs suscepti- bles d'être formés lors de l'ouverture de ces interrupteurs.
Il est bien entendu que les dispositions et les applications qui ont/été indiquées ci-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limitatives, et qu'on peut s'en écarter, sans pour cela sortir du cadre de la présente ad- dition.