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" Perfectionnements apportés aux dispositifs de contrôle de la marche des moteurs électriques,
La présente invention concerne les dispositifs de contrôle de la marche des moteurs électriques utilisables dans les installations comportant plus d'un moteur;
, On sait que dans certaines installations mécaniques deux ou ' un plus grand nombre de moteurs sont montés sur une seule machine en vue d'effootuer différentes opérations. Chaque ' moteur a été, en pareil cas, muni jusqu'ici d'un équipe- ment de commande c'est-à-dire de contrôle non automatique ) ou automatique distincte cetéquipement étant, dans ce
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dernier cas, ntanoeuvl'é au moye'n de boutons-pousso1fs ou da petits interrupteurs de commande.
0'est ainsi par exem- ple que dans les perceuses radiales qui comportent souvent un moteur servant à soulever et abaisser le bras radial, 'comme ces boutons-poussoirs ou ces interrupteurs de comman- de sont petits, ils peuvent être montés sur la coulisse de l'arbre de la machine à l'endroit le plus accessible, le ou les panneaux renfermant l'équipement de contrôle automa- tique étant montés ailleurs, le plus souvent sur une autre partie de la machine. l'équipement de contrôle automatique est une partie de l'appareil qui est comparativement coû- teuse, et lorsqu'on en emploie un certain nombre sur une seule machine pour contrôler plusieurs moteurs, le cotit de la machine devient fort élevé et ,dans certains cas, prohibitif.
La présente invention a pour but de simplifier l'équipement de contrôle électrique là où la machine comor- te plus d'un moteur et lorsque les moteurs n'ont pas besoin' de tourner ensemble ou en même temps, de sorte qu'il n'est besoin que d'une très faible dépense additionnelle en plus de celle qui est ordinairement nécessaire pour munir un seul moteur d'un équipement de contrôle électrique.
Conformément à l'invention, le contrôle de deux ou un plus grand nombre de moteurs est effectué par un seul équipement de contrôle automatique ou non automatique mon- té sur un ou plusieurs panneaux et actionné par un ou plusieurs organes de contrôle, un seul des moteurs tour- nant à un moment quelconque.
Chaque organe'de contrôle peut affecter le, forme d'un petit interrupteur principal régissant .l'équipement
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cet interrupteur étant également construit ou agencé de manière à faire office d'interrupteur permutateur ou in- verseur permettant de connecter l'un ou l'autre des moteurs à l'équipement automatique de contrôle et de choisir le sens de rotation correct et si désiré, la vitesse, de ro- tation.
Dans l'application de l'invention à une machine pourvue de deux moteurs triphasés, l'un peut être du type à bagues collectrices, l'autre du type à cage d'écureuil, le premier de ces moteurs étant mis en marche au moyen d'une résistance de rotor,tandis que le second est bran- ché directement sur la canalisation .Un tableau de con- tr8le pourvu des contacteurs, des relais de courant et des autres accessoires usuels.que omportent les tableaux de ce genre peut tre employé pour la mise en marche d'un des moteurs;
, Le petit interrupteur principal peut être du type à tambour comme ceux qu'on utilise ordinairement pour mettre en marche deux ou un plus grand nombre de moteurs, des contacts et des sections de tambours supplémentaires étant prévus pour le ou les moteurs additionnels, ces con- tacts et ces sections de tambour variant avec le nombre des moteurs et aussi selon qu'ils ont à tourner dans un sens seulement ou dans les deux et à une vitesse uniforme ou va- riable.
Le tambour de l'interrupteur peut tourner et se déplacer longitudinalement, ce mouvement pouvant être con- trôlê pqr une manette se baladant dans un couloir pouvant être constitué par des fentes pratiquées transversalement de part et d'autre d'une fentecentrale, n'importe quel nombre de fentes transversales étant utilisé, selon le nombre et le type de moteurs employés c'est-à-dire suivant
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que les moteurs doivent tourner dans un seul/sens ou dans les deux et à une vitesse uniforme ou variable.
L'invention est d'une application aussi heureuse à n'importe quel mode de mise en marche de moteurs à cou- rant continu ou alternatif à l'aide de démarreurs non automatiques ou automatiques et que ces moteurs soient ou non réversibles . Elle peut également trouver son applica- tion dans le cas de moteurs à courant continu ou alternatif à vitesse variable ainsi que dans le cas de moteurs à cou- rant alternatif à plusieurs vitesses, Des moyens sont pré- vue pour que les moteurs soient parfaitement verrouillés pour ne pouvoir tourner simultanément,des verrous mécani"- quesou électriques étant prévus pour empêcher le courant d'être lancé dans un moteur lorsquil ne doit pas tourner.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est un diagramme montrant deux moteurs ré- versibles à une seule vitesse contrôlés par un groupe de contacteurs régis par un interrupteur principal.
Fig. 2 est une coupe longitudinale de l'interrupteur principal que comporte le montage représenté en fig. 1.
Fig. 3 en est le plan.
Fig. 4 est une coupe transversale pratiquée appro- ximativement au niveau de la ligne 4-4 ( fig. 2).
Fig. 5 est lui diagramme montrant la disposition des fentes dans lesquelles se déplace la manette de l'in- terrupteur.
Fig. 6 est un diagramme représentant un moteur ré- versible à deux vitesses et un moteur réversible à une seule vitesse contrôlés par un groupe de oontacteurs manoeu,. vrés par un interrupteur de commande .
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Fig. 7 est une coupe longitudinale de l'int errupteur de commande représenté en fige 6.
Fig. 8 en est le plan.
Fig. 9 est une coupe transversale pratiquée approxima- tivement au niveau de la ligne 9-9 (fig. 6).
Fig. 10 est un diagramme mettant en évidence la dis- position des fentes dans lesquelles se déplace la manette de l'interrupteur.
Fig. 11 est un schéma de connexions utilisable lors- que les deux moteurs sont du type à cage d'écureuil.
Si l'on se reporte à la fig. 1, on verra que les deux mpteurs A et B sont utilisables sur du courant tri- phasé, le moteur A étant représenté comme étant à bagues collectrices tandis que le moteur B est du type à cage d'écureuil) bien qu'en modifiant les connexions l'un ou l'autre de ces moteurs pourrait être de l'un ou l'autre de ces types.
Si l'invention est appliquée à une perceuse radiale par exemple le moteur A peut servir à actionner l'arbre en avant et en arrière et le moteur B à soulever et abaisser le bras radial. la partie de l'interrupteur principal qui r/égit le fonctionnement de l'équipement de contacteur comprend un secteur de tambour C connecté à une canalisation d'arrivée M et étudié pour venir toucher ou cesser do toucher deux contacts c, c1 placés de part et d'autre du,tambours Les contacts c sont con- nectés à un contacteur de stator comprenant une bobine de commande D et un interrupteur contacteur tripolaire dont l'organe d est connecté d'un côté à la canalisation d'ar- rivée M1 et de l'autre coté à un secteur du tambour E de l'interrupteur principal qui,
de concert avec un secteur
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analogue E1, peut être tourné et (ou ) déplacé longitudi- nalement pour établir le contact avec l'un ou l'autre de quatre contacts b1, b2, a5, a6 relies en croix, les bornes b1, b2 étant connectées à des bornes correspondantes b1 @ b2 du stator du moteur élévateur, et les bornes ab, ab du stator du moteur à bagues collectrices. Ces connexions permettent au moteur A ou au moteur B d'être connecté aux conducteurs d'arrivée venant del'équipement de con- taoteur et au moteur choisi de tourner dans un sens ou dans l'autre à volonté.
L'organe d1 de l'interrupteur do contacteur est con- necté d'un côté à la canalisation M et de l'autre côté au secteur de tambour E1. Quant à son organe d2, il est connecté d'un côté à la canalisation H2 et de l'autre côté en commun à l'une des bornes a du stator;, du moteur à baguas collectrices et à l'une des bornes b du stator du moteur élévateur. Chaque fois que l'interrupteur de contacteur se ferme, il ouvre un interrupteur ± qui est connecté à une bobine " piok up " F appartenant à un relais qui contrôle l'ouverture et la fermeture de deux contacts f1, f2.
Un autre contacteur comprend une bobine de commande G etun interrupteur de contacteur bipolaire dont les deux organes g, g1 sont connectés l'un à l'autre d'un coté ainsi qu'à l'une des bornes a1 de l'enroulement du moteur et à une extrémité d'une des phases de la résis- tance de démarrage du rotor A1 appartenant au moteur A à bagues collectrices. L'autre côté de l'organe g de l'interrupteur est connecté à une extrémité dtune autre phase de la résistance A1 et à une borne a 2 du rotor.
L'autre c@té de l'organe g1 de l'interrupteur est connecté
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de même à une extrémité d'une des phases de la résistano A1 et à l'une des bornes a3 du rotor. Un cô@é de chacun des contacts f1, f2 du relais est connecté directement à l'une des canalisations M1,et le contact f1 est oon- necté de l'autre coté au coté de l'interrupteur de sta- tor d qui sa trouve électriquement relié avec le secteur de tambour E . Le contact f2 placé de l'autre coté est connecté à la bobine d@ commande G connectée à son tour au secteur de tambour E1.Le relais comporte une bobine f3 à enroulement en série connectée au point neutre a4 de la résistance A1.
Dans l'interrupteur représenté dans les figures 2 à 5, C désigne le secteur de tambour qui correspond à celui qui est représenté dans le diagramme et c, c1 les contacts flexibles. Le secteur de tambour C est fixé rigidement sur un arbre H qui est monté à rotation dans des paliers h solidaires d'une pièce de fonderie h1.
Cet arbre H présente un carr h2 ( Fig.4 ) sur lequel est monté à coulisse un tube h3 enfermé dans un
4 tube isolant h sur lequel sont serrés ou autrement fixés des secteurs de tambour E, El qui correspondent à ceux qui sont représentés sur le diagramme et fonotion- nent en conjonction avec les contacts à ressorts bl, b2, a5, a6 0 Au tube carré h3 mais isolé de lui est fixée une manette h5 se déplaçant dans une fente en forme d'H ( Fige 5) pour imprimer un mouvement de rotation à l'arbre H et un mouvement de rotation ou (et) de translation longitudinale au tube carré h3 qui porte les secteurs de tambour E, E1.
h6 désigne un ressort propre à ramener la manette
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h5 à une position neutre lorsqu'elle a été amenée à l'une quelconque des positions P1, 19 -Il$ p3p4, p5, p6 représentées dans la figure 50. Si on amène cette manette à la position p1,les connexions sont tellesque le stator du moteur à bagues collectrices se trouve connecté aux cnducteurs principaux d'arrivée toutes les fois que le contacteur de stator principal du tableau est fermé ; la direction est, au surplus, telle qu'elle fait tourner le moteur dans le sens des aiguilles d'une montre.
Avant que le contacteur do stator puisse toutefois se fermer, le secteur de tambour C doit établir le contact avec les doigts flexibles ci , Cecï a pour effet d'obliger le relais à fermer le contact f1. En même temps que le secteur de tambour C établit le contact avec le doigt flexible c1, il l'établit avec le doigt flexible 9- et ferme par là même un circuit partant de la bobine de commande B du contacteur de stator principal et passant par le contact f1 du relais , en permettant ainsi audit contacteur de se fermer.
Lorsqu'on imprime une rotation au secteur de tam- bour C, une cotation correspondante est imprimée simul- tanément aux secteurs do tambour E, E1 mais le secteur de tambour C est disposé de façon à établir le contact avec les doigts .2., c1 après que les secteurs de tambour E, E1 ont établi le contact avec les connexions de sta- tor a5,a6. Quand le contacteur de stator se ferme, il ouvre le contact F et coupe ainsi le circuit de la bobine de relais F. Ce relais est commandé toutefois par une bobine f3 à enroulement en série branchée dans le circuit du rotor du moteur A.
Dès que le contacteur
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de stator est fermée le courant commence à passer dans le circuit du rotor du moteur A , ainsi que dans la bobine à enroulement en Série f3 du relais. Après l'interrupt@on du ci@auit " pick up " auquel il a été fait allusion, le relais est maintenu par cette bobine f3 jusqu'à ce que le courant soit tombé à une valeur prédéterminée,
la tension du contacteur du relais à ce point-là ayant pour effet de surmonter la traction exercée par la bobine f3 et par conséquent d'ouvrir le contact fl et de fermer le contact ±2 . Ceci a pour résultat de fermer le circuit du oontaoteur de rotor qui est commandé par la bobine G.
Ce oontaoteur se ferme ensuite en mettant hors circuit la résistance de rotor A1 et en laissant tourner le moteur à pleine vitesse dans le sens désiré.
Si l'on amène la manette h5 à la position d'ar rêt de marche ( représentée en p2 dans la figure 5 ) le courant d'actionnement alimentant les divers contacteurs est coupé, ce qui permet aux interrupteurs de contacteurs de s'ouvrir et de couper le courant vers le moteur. Si l'on amène la manette h5 à la position marquée p3, la susdite succession d'opérations s'accomplit mais les connexions sont alors inversées de telle sorte que le moteur A tourne en sens inverse des aiguilles d'une mon- tre. Enfin si l'on amène la manette h5 à l'une ou l'autre des positions p4, p5, le moteur élévateur B tourne soit dans le sens des aiguilles d'une montre , soit en sens inverse, P6 représentant la position d'arrêt de marche.
Des moyens mécaniques ou électriques sont prévus pour em- pêcher la mise en circuit du moteur B lorsque le bras radial est verrouillé sur la colonne.
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Dans la construction représentée dans les figures
2 et 4, la manette de commando h5 est reliée à une .garde en métal J qui est astreinte à se déplacer avec cette manette. A cette garde est fixé un boulon i. A l'arbre de verrouillage ( non représenté ) de la machine est re- liée une plaque i1 montée à pivotement sur une virole 12 la disposition étant étudiée pour que quand on fait tourner l'arbre de verrouillage pour l'amener dans sa position de verrouillage, sa liaison avec la plaque i1 amène celle-ci à une position telle que le boulon j ne puisse être déplacé longitudinalement , ce qui empêche la manette h5 d'être placée dans la fente élévatrice p4, p5, P6 ,
Il est ainsi impossible au moteur éléva- teur B d'être mis en circuit lorsque le bras radial est . verrouillé. De même, si la manette hT se trouve dans la pente élévatrice , le boulou i entrave le mouvement de la plaque il , de sorte qu'il est impossible de bloquer le bras radial par rapport au pilier. On ne peut donc y parvenir qu'en amenant la manette h5 dans la fente
P1 ; p2 - p3.
Un mode d'obtention électrique de ce résultat con- siste à monter un secteur de tambour C de telle sorte qu'il puisse se déplacer longitudinalemen t avec les sec- teurs de tambours E, E1 ( voir les fig. 6 et 7 ).
La portion marquée X constitue l'enclenchement et com- prend un organé monté à rotation par rapport à'l'arbre H de la fig. 7 . Cet organe est relié par la plaque k à un bras monté sur l'arbre de verrouillage ( non représen- té ) de façon à ouvrir le contact chaque fois que le bras radial est verrouillé sur le 'pilier.
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Le diagramme de la figure 6 et l' in teY'ruptEJÍr repré-.
sente dans les figures 7 à 9 sont les menés que ceux qui ont été décrits en regard des figures 1 à 4 avec cette différence toutefois que la moteur A possède un double enroulement de stator pour fournir deux vitesses dans l'un ou l'autre sens les secteurs de tambour et les con- tacts flexibles sont augmentes dans une mesure correspon- dante et le couloir dans lequel se déplace la mauette de l'interrupteur possède trois fentes pour que cette na- nette joue comme représente dans la figure 10, les di-
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+9r.ses positions de cette manette étant designées par Pl , P2 P, , P4 , 1)5 P, , P7 Dans l'une ou l'autre des fentes p p p P du moteur de l'arbre , l'équipenent ' de contrôle fonctionnera, que l'cnolenchenent K soit ouvert ou fer;
1é , mais quand le levier est dans la fente p2, 1'3 qui corn.2a.ud: le moteur élÁvatcu:r' , le circuit t aIl '3nt de C à la bobine de relais F est interroripu ou établi par cet enclcllcherlellt avant que ledit moteur ne puisse être mis en circuit.
Les diverses positions obtenues avec l'interrupteur sont les suivantes .
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pl : -lrr0t de marché p2 = Elévation ) p3 = inférieure )
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p4 ': marche avant lente ) laarche du p5 = marohe arrière lente moteur de l'arbre
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P I marche avaht rapide selon deux rza,rche arrière rapide vitc:s ses, P7 - ai?1-ière 1-apide ) marche arrière rapide ) vitesses.
D'autres positions pourraient, au besoin, être obtenues et le contr61e pourrait être étendu a n'importe
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quel nombre de moteurs , chaque moteur étant/nettement mis à l'arrêt quand un autre moteur quelconque tourne.
Dans le diagramme des connexions que représente la figure 11, les deux moteurs A et B sont du typeà cage d'écureuil. L'interrupteur principal qui commande le fonctionnement de l'équipement des contacteurs comprend un secteur de tambour C connecté à une canalisation d'ar- rivée M et étudié pour être amené contre l@d deux contacts c placés de part et d'autre du tambour et séparé d'eux.
Ces contacts c soiit connectés à un contacteur de stator comprenant une bobine de commande D et un interrupteur de contacteur triphasé dont l'organe d est connecté d'un coté à la canalisation M et de l'autre côté à un secteur de tambour E de l'interrupteur principal qui, de concert avec un secteur analogue E1,peut être tourné ou ( et) déplacé longitudinalement pour établir le contact avec l'un ou l'autre de quatre contacts b1, b2, b3, b4 connectés en croix, les bornes bl ,b2 étant connectées à des bornes correspondantes b1,b2 du moteur B et les bornes a5,a6 à des bornes correspondantes a5, a6 du moteur A.
Si l'on suppose que les secteurs de tambours E,El occupent Imposition en traits pleins que représente le shhéma et qu'on amène la manette à la position dési- gnée par p5 dans la figure 5, E1 établit le contact avec b2,et E avec b1. Ceci a pour effet de connecter les conducteurs desservant le stator par l'interrupteur de 'contacteur . Tandis que la manette h5 gagne la position p5, C établit le contact avec c . Ceci ferme le circuit de la bobine de commande D et ferme le contact en lançant
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le courant. Les connexions peuvent être ét udiées p@ur que le moteur B tourne, par exemple,. en sens inverse des- aiguilles d'une montre.
Si on amène la manette h5 à la position d'arrêt représentée par p6 dans la figure 5, le circuit de la bobine de commande du contact est tout d'abord coupé puis le contacteur ouvre le circuit en interrompant ainsi l'arrivée du courant au moteur B. Au moment où la manette atteint'la position d'arrêt, les contacts E1 et E ont coupé le contact aveo b2,b1. Si on amène la manette à la position indiquée par p4 dans la figure 5, E1 établit le contact avec le doigt bl et E aveo le doigt b2 et à l'instant où ladite manette atteint cette position , C établit le contact avec le doigt c en reconstituant le circuit de la bobine de contact du contacteur. Lorsque ce dernier se ferme, le courant est à nouveau lancé dans le moteur, mais en pareil cas les connexions sont telles qu'elles font tourner le moteur dans le sens des aiguilles d'une montre.
Une sem- blable succession de faits se déroule si on déplace la manette à travers le couloir pour l'amener à la posi- tion p3, kp2, p1 mais cette fois le moteur A est astreint à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre ou en sens inverse,à volonté.
REVENDICATIONS.
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