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Démarrage et arrêt automatiques des moteurs électriques.
La présente invention concerne un dispositif de démarrage automatique pour moteurs électriques par servo-moteur.
L'invention comporte un schéma de connexion et une comman- de méoanique applicable à tout type de rhéostat de démarrage connu, et se caractérise essentiellement par le fait de permet - tre à un servo-moteur unique d'actionner simultanément ou suc oessivement un nombre en principe illimité de rhéostats et de servir à la mise en marche d'un nombre très grand de moteurs disséminés par exemple dans u atelier.
D'après l'invention un servo-moteur unique actionne un arbre ou plusieurs arbres dis tinats, avec lesquels viennent en prise, simultanément ou alternativement les commandes de chacun des rhéostats pendant le démarrage de leurs moteurs respectifs ; le servo-moteur est commandé, en même temps que la mise en prise avec lui de chaque rhéostat, par un commutateur individuel pour chaque moteur prin-
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cipal et la commande peut avoir lieu simultanément par plusieurs de ces commutateurs ensemble ; le servo-moteur tournera pour actionner les rhéostats respectifs tant que plusieurs moteurs ou un seul est en période de démarrage et il s'arrêtera des qu'aucun des moteurs n'est plus en démarrage et chaque rhéos - tat sera opéré à la vitesse convenant au démarrage de son mo - teur respectif.
Lors de la rupture du courant de chaque moteur individuel, le dispositif selon l'invention produit le retour automatique du rhéostat respectif à la position voulue pour la mise en marche, et il fonctionne de même en cas de surcharge imadmis sible du moteur.
Le dispositif de démarrage selon l'invention présente entre autres avantages celui de l'économie résultant de 1' emploi d'un seul servo-moteur quel que soit le nombre de moteurs principaux, et celui d'une plus grande facilité de surveillance et d'entretien.
D'autres caractéristiques et avantages apparaitront au cours de la description ci-desous faite avec l'appui du dessin annexé dans lequel : Fig.l donne le schéma général d'installation concernant un seul moteur principal et son rhéostat de démarrage.
Fig.2 est une vue en coupe d'un mode de réalisation non limitatif de la commande mécanique du rhéostat.
Fig.3 est une vue du plan A-A de la fig.2 dans le sens des flèches.
En se référant au schéma de la figure 1 , le moteur princi - pal est désigné par 1, son rhéostat de démarrage de type quel - conque par 2. La ligne principale alimentant le moteur 1 est représentée en gros traits et désignée par 3. 4 désigne le eervo-moteur qui entraîne, par des engrenages appropriés 5, un arbre 6 prolongé autant que nécessaire pour y caler un nom- .bre de pignons 7 égal au nombre de moteurs à commander. Chaque
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pignon peut entrer en prise avec un pignon 7 dans le-, sens voulu pour entraîner dans le sens du démarrage la manette du rhéostat 2 par l'intermédiaire d'un arbre 8 par un mécanisme schématiquement représenté et qui sera décrit en détail ci - après.
Les appareils électriques et les connexions se composent comme suit :
Un interrupteur général 9 ainsi que des fusibles ou des coupe-circuits automatiques de sécurité 9' sont disposés à 1 entrée de la ligne 3. Dans l'exemple choisi le courant est supposé continu et distribué sur trois file dont un neutre relié à la terre. Dans ce cas le moteur est branché sur les deux fila extrêmes (ligne 3 ) tandis que le courant alimentant le servo-moteur et les différents relais et accessoires sera avantageusement pris entre un des fils extrêmes et le fil neutre ou la terre.
Apres l'interrupteur 9 est disposé un interrupteur bipo - laire automatique 10 représenté simultanément sur la même fi - gure vu de face et de côté. Cet interrupteur 10 est actionné par un électro-aimant fonctionnant comme relais 11 au noyau mobile duquel il est relié par une bielle 11' , lui faisant effectuer un basculement ou une rotation d'un quart de tour sur son axe 10' qui établit le oontact respectivement entre les plots 12, 12' et 13 13 de la ligne 3.
Le relais 11 est excité par une ligne 14 dérivée de la ligne 3 avant l'interrupteur 10. La ligne 14 passe par un des plots d'un interrupteur multipolaire 15, qui est rappelé en position d'ouverture par un ressort 16' , mais qui est normale- ment maintenu fermé par un mécanisme spécifié plus loin, et aboutit au plot 16 d'un oommutateur de mise en marche dont la manette 17 relie au fil neutre ou la terre soit le plot 16 soit un autre plot 18. La manette 17 est maintenue normalement en position intermédiaire de non-contact par un ressort non
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figuré.
En un endroit quelconque du circuit de la ligne 3 est interoalé un électro-aimant ou relais 19 dont l'excitation agit sur deux armatures 20,21 : l'armature 20 est attirée dès le démarrage du moteur 1 et met en contact les deux plots 22, 22'. L'armature 21 est réglée de façon à ne mettre en con - tact les plots 25, 25' qu'en cas de surcharge du moteur 1 fai - sant passer un courant exagéré dans l'électro-aimant 19.
De la ligne 3 est dérivée encore, après l'interrupteur 10, une ligne 24 aboutissant à un plot 25 ; de ce plot partent trois autres lignes.
Une ligne 26 partant du plot 25 alimente le servo-moteur 4 et relie à la ligne neutre 30 la manette 17. Cette ligne 26 est interrompue entre deux plots 27,27' placés sur un électro- aimant fonctionnant comme relais 28 et par lesquels le circuit sera fermé comme il sera expliqué plus loin.
Une autre ligne 29 partant du plot 25 aboutit à l'inter - rupteur 15 où elle est subdivisée ; un des plots de l'interrup- teur 15 alimente une ligne 29' qui excite le relais 28 et qui doit passer par le contact 22,22' pour aboutir à la ligne neutre 30 ; l'autre plot de l'interrupteur 15 alimente une ligne 29" aboutissant également à la ligne neutre 30 et sur laquelle est intercalée une lampe-témoin 31.
La troisième ligne partant du plot 25 est la ligne 32 d' excitation du moteur 1. Sur cette ligne est intercalé un élec - tro-aimant 34, également représenté en vue latérale et en vue transversale sur la même figure.
Un relais 35 est branché sur un troisième circuit dérivé 36 de la ligne 3 , après l' interrupteur 10 ; cette ligne 36 aboutit au plot 18 du commutateur, et elle est connectée à la ligne 29' , entre les jonctions 37 et 37 par les contacts éventuels 23,23'. Le relais 35 est disposé auprès du relais 11,
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et son noyau mobile 38, lors de l'excitation, fait basculer un levier 39 disposé de façon appropriée pour libérer le commuta - teur 10 en position fermée et le laisser revenir de lui-même en position d'ouverture.
Le dispositif mécanique faisant actionner le rhéostat 2 par le servo-moteur 4 et qui est déclenché par le relais 28 sera décrit en se référant plus particulièrement aux figures 2 et 3 qui représentent une forme d'exécution préférée de ce mécanisme.
Le noyau magnétique 40 du relais 28 est perforé axialement et peut coulisser sur une tige 41 en métal non magnétique por - tant à une extrémité un bloc de matière isolante 42 munie d' une bande de cuivre extérieure 42' pouvant, lors du déplacement de la tige 41, établir le contact entre 27 et 27 Sur la tige 41 est fixé un collier 43 permettant de régler la tension d' un ressort 44 entre le dit collier 43 et le noyau magnétique.
40. A son extrémité opposée au bloc 42, la tige 41 est articu - lée à un système de leviers 45,45' dont le dernier 45' en forme de fourche opère le déplacement dans le sens axial d'un manchon 8' entourant une portion de l'arbre 8. A cet effet 1 extrémité en fourche du levier 45' est engagée dans une rainure circulaire 46 du manchon 8' permettant la rotation de ce dernier avec l'arbre 8.Le manchon 8' est entraîné dans la rotation de l'arbre 8 par une goupille 4'7 permettant un déplacement longi - tudinal par le fait qu'elle est engagée dans une rainure 48 allongée axialement dans le manchon 8'.
Sur le manchon 8' est calé le pignon 7' qui porte une goupille fixe 49 laquelle ou - vre et ferme l'interrupteur 15 placé à proximité, respective - ment selon que le rhéostat 2 est au dernier ou au premier plot par tout mécanisme approprié et non représenté, aisé à conce voir.
Le levier 45' porte un tenon 50 qui, par l' excitation du relais 28 , soulève une masse de fer 51, librement suspendue en
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52, de façon à pouvoir s'appliquer contre l'armature 34' de l'électro-aimant 34 quand celui-ci est excité. En retombant, la masse 51 doit libérer un système d'encliquetage de l'arbre 8,-par exemple en faisant basculer un levier 53 dont une ex - trémité constitue cliquet d'un rochet 54 calé sur l'arbre 8 et dont les dents sont orientées de façon à laisser tourner l'arbre 8 et le rhéostat dans le sens du démarrage mais ne permettre le rappel brusque en sens inverse par la détente d'un ressort 55 .que par le dégagement du levier-cliquet 53.
L'extrémité de l'arbre 8 est accouplée de toute façon appropriée à la manette du rhéostat 2 de construction connue.
Les rhéostats, commandée chacun par une installation décrite, sont placés en nombre voulu le long de l'arbre 6. Le groupe de pignons 7,7' peut comporter un nombre de dents différent pour chaque rhéostat et calculé de façon à donner une vitesse de démarrage appropriée à chaque moteur, l'arbre 6 tournant à une vitesse constante.
Le fonctionnement de l'installation a lieu comme suit :
Au départ, le moteur 2 arrêté, les organes se trouvent dans la position représentée aux figures, sauf que les inter - rupteurs 9 et 15 sont fermés.
Pour faire démarrer on appuie la manette 17 sur le plot de mise en marche 16 ; la ligne 14 étant alors fermée, le noyau du relais 11 excité opère la fermeture de l'interrupteur 10.
L'excitation du moteur est produite par le courant dans la li - gne 24-32 et le courant étant établi dans la ligne 3 le moteur commence à démarrer, l'excitation de l'électro-aimant 19 éta - blit le contact 22,22' (sans établir le contact 23,23' ). Le courant passe dans la ligne 24-29 et le relais 28 'attire son noyau 40 ; celui-ci comprime le ressort 44 jusqu'à buter contre la pièce 43 et soulever, la tige 41 qui par le jeu des leviers 45,45' met en prise les pignons 7-7 Simultanément le tenon 50 applique la masse 51 contre l'armature 34' de l'électro-aimant
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34 excité et cette masse y reste appliquée tant que le moteur 1 fonctionne.
La tige 41 en étant soulevée établit le contact entre 27 et 27 par l'intermédiaire de la bague 42' et le servo- moteur 4 est alimenté par la ligne 24-26. L'arbre 8 entraîné actionne le rhéostat 2 et produit le démarrage, tout en met - tant le ressort 55 sous tension. La ligne 29" est alimentée et la lampe 31 est allumée. quand le rhéostat est arrivé au dernier plot, la goupille 50 provoque l'ouverture de l'interrupteur 15. Le courant est coupé dans les lignes 14 , 29' , 29". Le relais 28 n'étant plus excité, son noyau 40 retombe et la tige 41 suivant le même mouvement met l'engrenage 7' hors de prise avec l'engrenage 7, toutefois le rhéostat reste sur son dernier plot étant retenu par le rochet 64 et le cliquet 53.
Le contact est rompu entre 27 et 27' et le courant ne passant plus dans la ligne 26 , le servo-moteur 4 cessera de tourner s'il n'est pas alimenté par une autre installation voisine dant le démarrage est en cours.
Le courant étant interrompu dans la ligne 29 la lampe 31 s'éteint pour indiquer que la période de démarrage a cessé et que le moteur est en pleine marohe. L'électro-aimant du relais 11 cesse d'être excité mais le commutateur 10, ou sa commande, est construit de façon à rester fermé. La manette 17 a été lâchée et est revenue en position neutre. Les seules lignes à circuit fermé en pleine marche sont donc la ligne 3 et la li - gne 24-32 maintenant l'électro-aimant 34 en excitation.
Pour arrêter le moteur 1, on met la manette 17 sur le plot 18 de l'arrêt. Alors l'excitation de l'électro-aimant 35 par la ligne fermée 36 attire le noyau 38 qui ,en frappant le levier 39 provoque le décrochage du commutateur 10 qui s'ouvre immédiatement ce qui arrête le moteur. Le courant est interrompu dans la ligne 32 et l'électro-aimant 34 laisse tomber la masse 51 qui heurte le
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cliquet 53 libérant le rochet 54 et lè rhéostat est rappelé au premier plot de démarrage par la détente du ressort 55, La goupille 50 opère alors la fermeture de l'interrupteur 15 et tout l'appareil est prêt pour le démarrage suivant quand on met la manette 17 sur le plot 16.
Dans le cas où, en cours de marche, le moteur 1 est sur - chargé l'excès d'excitation de l'électro-aimant 19 établissant les contacts 23,23' provoque l'excitation de l'électro-aimant 35 par les lignes 36 ,29' ,26 , et le même fonctionnement d'arrêt se produit.
On appréciera l'impossibilité de fausses manoeuvres dans l'installation décrite, la commande consistant uniquement a mettre la manette 17 sur le plot 16 " Marche " ou sur le plot 18 " Arrêt ", et on appréciera notamment le fait que si le courant est interrompu pour une cause quelconque le rhéostat revient immédiatement à so premier plot avant que le courant ne soit rétabli, d'où impossibilité de brûler l'induit.
L'invention peut s'appliquer au démarrage des moteurs à courant alternatif et en général elle n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite ; il est par exemple possible de placer l'électro-aimant 19 après le rhéostat 2 au lieu de le mettre avant, et toutes modifications peuvent être apportées à condition de ne pas sortir de l'esprit de l' invention.
REVENDICATIONS.
1. Installation de démarrage automatique de moteurs élec triques par servo-moteur, caractérisée par l'emploi d'un seul servo-moteur opérant simultanément ou successivement les rhé - ostats de démarrage d'un nombre en principe illimité de mo - teurs, chaque rhéostat étant actionné par le dit servo-moteur à une vitesse appropriée au démarrage du moteur respectif.