<Desc/Clms Page number 1>
PERFECTIONNEMENTS AUXSYSTEMENS DE COMMANDE ET DE IMGIAGE NOTAMMENT POUR LES ENROULEMENTS INDUCTEURS DE MACHINES DYNAMO-FLECTRIQUES ET ANALOGUES.
La présente invention vise des perfectionnements aux systèmes de commanda at de réglage, notamment pour les enroulements inducteurs de machines dynamo-électriques et analogues.
Elle couvre principalement un système simple, sûr et économique pour commander, de manière certaine, c'est-à-dire sans flottement, les pro- portions d'élévation et de diminution du flux d'un électro-aimantElle per- met de réduire la vitesse de ces variations à une valeur plus faible que cel- le qu'on obtient par la self-induction de l'aimant mêmes-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
L' invent5 on indique aussi'las moyens, grâce auxquels les varia- tiens maxtma du flux (}.'un électro-aimant, sous l'effet d'un changement des conditions du circuit d'excitation, se produisent progressivement, au lieu de so produire brusquement à l'Instant du changement dans le circuit.
Plus Pa,, ticlilièren, 0,,t, l'invention s'applique aux systèmes ou équipement'! Ward Léonard, c'est...à,..dire ceux dans lesquels le fonctionnement d'un moteur électrique est commandé par les variations de l'excitation et de la tension :le la génératriae qui l'alimente.
Dans le fonctionnement des équipements Ward Léonard, il est très fréquemment désirable, à la fois au cours de la période d'accélération et de
EMI2.2
la période de reta.rdJ1tion du motour, d'empêcher la variation de la vitesse du moteur de dépasser une valeur admissible maximum, et d'assurer que ce taux maximum de variation de vitesse soit atteint d'une manière assez progressive*
Il est désirable en outre que les moyens utilisés pour obtenir ces résultats soient simples, pour ne pas nécessiter d'expérience ni d'atten- tion trop soutenue de la part de l'opérateur au cours de la manoeuvra du con trbleur, ni de combinaisons compliquées de dispositifs électromagnétiques et analogues,
pour commander automatiquement l'excitation de la génératrice-
Il est difficile, et fréquemment impraticable, de rendre le'air'* cuit magnétique de la Génératrice d'un équipement Ward Léonard suffisamment
EMI2.3
inductif pour réaliser les variations suficsamaant lentes du flux de l'induc- teur de la génératrice.. pour empêcher l'accélération et la retardation du mo- teur d'entraînement, de dépasser certaines valeurs admissibles*
Cala est particulièrement la cas pour les équipements Ward Léo- nard dans lesquels le:
machines ont une puissance relativement faible, notam- ment dans les équipements d'ascenseurs électriques à passagers et analogues,
EMI2.4
dans lesquels les valr'J1's admissibles maxima d'accélération et de rotardation du moteur do levatgo, doivent être limitées, en vue d'empêcher touta sensation désagréable C' 1.JX pa8sa;j"s et toute fatigue aux appareils eux-mêmes.
Suivant im réalisation avantageuse de l'invention, lei variation du flux dl tm éloctre-n Imant est cOJm1andéo au moyen d'me machine dynamo-élec- ' trique auxiliairo, à excitation séparée, munie d'un dispositif accumulateur d'énergie et ayant son induit relié à l'enroulement d'excitation de l'électro.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
. - ., . " # ,m=à Ainsi la variation du flux d'une génératrice dleatz i ue par example la généra- genéxa.. trios d'un équipement Ward Léonard, est commandée cii reliant l'induit de le--=- chluto auxiliaire à l'enroulement inducteur de la génératrice..
L'inveaticn sera décrite dans son Hl1Cl1tion'à, un système pie et vudimentaire pour oomnander la variation du flux d'un électro, mais elle ; peut servir an général pour diverses applications do commande. au
L'invention est représentée aussi dans son application à un équi pement élévateur;
la machine auxiliaire comportant le dispositif accumulateur
EMI3.2
d'énergie étant reliée à 1 entoulomQnt inducteur de la génératrice d'un équipe- ment Ward Léonard alimentant le moteur de levage,
ON comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'ac- compagnent , donnés simplement à titre d'exemple,, et dans lesquels!
EMI3.3
La.Figure 1 est un schéma des conuoxions d'un équipement de com- mande et de réglage d'appareils de levage, conforme à l'inventianb Les Figures 2 et 3 sont des courbes caractéristiques concernant
EMI3.4
respectivement l'élévation et la réduction du oourmt d'excitation d'un électro- aimant, dans diverses conditions.
La Figure 4 enfin est un schéma de détail, sous forme simplifiée d'un système de commande*d'excitation,, contourne à l'invention*
En se reportant au schéma simplifié de la Figure 4, un enroule- ment d'excitation 10 d'un électro est alimenté par une source appropriée, telle que oelle représentée par les conducteurs 12 et 13
EMI3.5
L'enroulement 10 est agencé pour èi;
x a alimenté à une tension notablement inférieure à celle de la ligne d'alimentation, la différence étant absorbée dans la résistance 11, qui est reliée en série avec cet enroulement-
En parallèle avec l'enroulement 10 est relié l'induit 14 d'un petit moteur 15 à courant continu, dont la résistance est faible par comparai- son à celle de l'enroulement 10, n'étant de préférence par supérieure à environ
EMI3.6
10% de cette dam là reG Le moteur 1± 'est muni d'un enroulement inducteur 16 qui est ex- cité séparément par la ligne 12 et 13 Le moteur 15 est muni aussi d'un dispo- sitif approprié accumulateur d'énergie, représenté par exemple par le volant 17 qui est monté sur l'arbre du moteur, de façon à tourner avec celui-ci.
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
En vnc d'obtenir l'effet modérateur désiré sur les taux d'élé- va%ion et do réd--1at.i..<: du flux de l'enroulament lez, le volant 17 est de préfé-
EMI4.2
rence agence de maniera que, pour le flux permanent maximum de l'enroulement 10,
EMI4.3
l'énergie Tizaagasin6t noit b, peu près égale aux 3/2 de l'énergie accumulée magné tÔqufin1ent dans cat enr calcinent* On a trouvé que, si. la capacité d'accumulation à' énergie maximum du moteur 15 et de m . volant 17, est inférieure à une certaine valeur critique du oouraHt, des oscillations de courent sa produisent dans l'enroulement.
Le moteur 15 doit aussi être agencé de façon que son petit con- rant de matche normal soit rointivement très faible par comparaison au courant
EMI4.4
maximum normal du l'enroulement 10 de Il électro.
EMI4.5
En ce qui concerna la réductîon*du courent d'excitation et du magnétisme de llinroulement 10 , le'fonctionnement est la suivant < L'interrup- tour 18 ay?nt été préalablement fermé pendant une durée suffisante, le courant 1 passant dKtis l'enroulement là ot la vitesse du moteur 15 poéxédènt une valeur maximum noynialo.
EMI4.6
supposent quo la polarité de la ligne d'excitation de gauche
EMI4.7
bzz soit pa^itiv.: le courant passant dans l'enroulement 10 se dirige de gauche à droite, c le patit courant Au marche normale traversant le moteur 15 se di- rige aussi ,le gauche 3 droite* Le balai do gauche du moteur 15 possède ainsi une
EMI4.8
polarité punitive.
EMI4.9
T.t ou# aature de l'interrupteur 18 entraîne l'établissement d'un circuit de charge ;.,>^versant l'induit 14 du moteur- -Le courant d'excitation da 1enraz.?>>rnent 10 CO maintient, non seulement par l'action de sa force contre- 61octromol-,i *,-e propre de self-induction, mais aussi par la foxoe contre-électro- matrice du ,,Otour 15 qui est alors ontrainé conma génératrice par l'énergie ci- nétique a^.,r.î:u.é ds.r son induit et dent la volant- De ceci, il recuite qu'on peut commander la variation do l'exci- tation, de 'tatzxaulcm::zt 10 au ac,tra de la période de sa réduction, et la prolon- ger d'une thanièra trëf appréciable par comparaison à ce qui serait fourni Boule- mont par ]lu-'-nergie él.1> tromagnctique emmagasinée dans l'anroulecicnt z ./i La fü. la a0urai:t;
de marche du moteur 15 et la rés'.Htanca de son Q induit 14 étant très petits, il en résulte que la force oontra-électronotrica ¯ ' o .nitialedl. moteur 18 à Iti2istant Qù est ouvert l' intorimpteur 18, est pratique- -
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
ment égale à la chuta le de l'enroulement inducteur 10. Si conséquence, la ta;- sion de self-induction de l'enroulement 10 est très petite à cet instant, et l) taux initial de diminution de son courant d'excitation est très faible-
EMI5.2
On voit ainsi que l'énergie cinétique emmagasinée du'moteur 15 et du volant 17 fournit la plus grande partie de l'énergie d'excitation au cours de la partie primitive de la réduction.
Lorsque le moteur 15 ralentit,
EMI5.3
sa force oontre-eleotromotrioe diminue très rapidement, en permettant ainsi ara taux de réduction du courant d'excitation de l'enroulement 10, d'augmenter.
Mais cola entraîna un accroissement de la tension de self-induction de l'anrou-
EMI5.4
lament 10, qui agit à son tour pour réduire la taux de diminution du magnétos- me de l'enroulement 10, de façon qu'il soit :IJil2s que proportionnel à la diii,1- nution de la force coiltre-élactramotrice du notaur 15.
L'effet total obtenu alors est que la diminution du flux de l'enroulement inducteur 10 commence à un taux très modère, s'élève de maniera progressive jusqu'à, une valeur maximum, et ensuite diminue progressivement jus- qu'à des taux de diminution inférieurs, lorsqua l'effet transitoire est à peur près achevé-
Le fonctionnement relatif à l'augmentation d'excitation de
EMI5.5
l'enroulamont est analogue* L?interrupteur 18 ayant été ouvert pendant une du- rée suffisante, lavltesse;du moteur 15 est nulle; le courant d'excitation do l'enroulement 10, ainsi que le courant de l'induit 140 sont également nuls.
La fermeture de l'interrupteur 18 entraîne l'application'd'un potentiel aux bornes de l'enroulement 10 et do l'induit 14 ce potentiel est primitivement très faible,, en raison de la grde chuta IR dans la résistance 11
EMI5.6
Au premier instant suivant la ferraot-ure de l'interrupteur 1F l'enroulement 10 est à peu près court-cirouité par l'induit 14 du moteur, et du fait que la tension appliquée à 1p anrvulornmt est faible, le taux primitif d'augmentation du courant dans l'enroulement 10 est faible aussi.
L'enroulement inducteur 16 du moteur 15 est alimenté à sa
EMI5.7
valeur xiorr4ala et de ceci il résulte que le moteur 15 coL"à,i&1ce à s'accélérer assez rapidement, et lorsque sa force contre blectramotrice s'élève, la tension appliquée aux bornes de l'enroulement in $' élève de manière correspondantes" L'accroissement du courant dans l'enroulement 10 devient plus rapide, mais du fait que la force cOntre-élect:r#notrica du moteur 15 et 10 courant dans l'en-
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
roulement 10 augmentent, ltace,61ration du moteur 15 diminua, et il on résulte que sa foroa contre-électromotrice s'éleva plus lont#aoot.
:En!311i 1;13. lorsque le courant passât dvnà l'enroulement 10 con tinue à s'élever, 1' > :<zl;s de tension appliquée à ses bornes, par rapport à sa chute In, devient inférieur (en rai*on 'do la diminutIon de l'accélération du moteur 15), de sorte '1'ue réiévatian du courant dans l'enroulement 10 diminue pl'ograssivGnent, depn'b le taux maximum, lorsque la changement approche de son
EMI6.2
achèvement*
EMI6.3
De7 explications précédentes, concernant la coopération de la résistance 11 avec 1(! ,!lotaUl" 15, pour limiter la force électromotrice appliquée primitiveMcnt à l'enroulement 10 et pour camnander son a.ccro1s8ement' ultérieur ainsi quo ,on effet résultant sur l'aocroisaoment d'excitation de l'enroulement,
EMI6.4
il résulta que la disposition de la résistance 11 en circuit avec l'enroulement 10 constitue une particularité importante de l'invention*
EMI6.5
La diminution du courant à' excitation, ' et en conséquence du
EMI6.6
EMI6.7
magnétitpm de l'enroulement 10, est exprimée matheinatiqiiement par il équation différanti011a suivante:
EMI6.8
EMI6.9
dsns laquelle les lettres ont les significations suivantes t 1 =' la valeur i11ztantamlée du courant dsn'\t l'enroulement 10, Ri= la résistance ohm!, que de l'enrwlemollt 10, I36# la réul stance dt 3.:ctuit du moteur 15, L .* le cooffioient do oU..induction de l' mrmloeaont lM 3 - iA oÙ em désigna la force contra-é1ectramotrlca maximun de 1 t état stable
EMI6.10
2W ou stationnaire du moteur 15,
EMI6.11
\7 = l' énn. ;
à.e cinêtiqva maximum de l'état stable$, qui est emmagasinée dans la moteur 1(3 et son volant 17- La solution de l'équation différentielle (1) est doiin6a par
EMI6.12
la formule
EMI6.13
m 1 t OZe mzt dmis laquelle o est la base dl'u logarithmes népériens, 1 et C2 sont /las cons- tantes d'intégration dont es valeurs peuvent 'être déterminées par emnaissance de oertaines conditions déteiminantae de ltéquatim, ot enfin fil:). et in ont les
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
EMI7.2
Lorsque W est suffisamment grand pour que 1'expression k , , & soit inférieure à l'expression ('I\ + Bz \2 , les valeurs de mi et m sont soit inférieU1>e 2G les valeurs Bons
EMI7.3
toutes deux réelles et négatives.
Les techniciens familiarisés avec la théorie
EMI7.4
des phénomènes transitoiyes verront de suite que cala représente une condition notnale non oscillatoire, 0' est...à...dire une condition dans laquelle le courant 1
EMI7.5
ntest pas inversa momentanément après scalpa annule*
EMI7.6
D'autre part, lorsque l'énergie cinétique Ys eastagasinea dans le moteur 15 et son volant 17 est ai faible que l'expression k est SU- périeur à l'expes3on ,les ternes radicaux dans les constantes ni, fit MM2 sont alors a lexea, ae qui indique une condition d'oscillations amor- ties, c'est-à-dire une conditions dans laquelle le courant I passe par zéro, atte1lznt une valeur négative, retraverse zéro et atteint de nouveau une valeur
EMI7.7
positive analogue, etc* en suivant me série d'oscillations d'amplitude sans
EMI7.8
...
EMI7.9
cesse décroissante*
EMI7.10
;
EMI7.11
Dans cette condition, la solution de l'équation différentielle
EMI7.12
(1) peut âtre don.née par l'expression suivante 2 1- +- - I"e 2L j c3 Cos pzt 04 ELU plt] dans laquelle dans laquelle 'Pl k -1 + 3 Pl 2L
EMI7.13
Les équations mathématiques ooncemant ou l'accroissement du
EMI7.14
courant d'excitation et du magnétisme de l'enroulement 10, sont en général ana-
EMI7.15
loguesà celles qui ont été p.récédeJI\1!lent données pour la réduction, mais elles sont iz poix plus compliquées, parce quo la résistance 11 est insérée dans le - c100ui%, Montée en série avec l'enroulement 10 et l'induit 14, lgr%qi4i 'int9r.!'.tpt9u' 16 at fexé pour exciter ou alimenter l'enroulement la Ea raison de la similitude générale des équations pour les ' deux Q91lQitionlh celles qui concernant l'acoroissetaent ne sont pas données,
car ho teabZtntMi3 pourront faoilement déduira les équations et leurs solution$, ,4.. axplioatisas et des quat1one qui oat été dOlméas ci-dessus pour la véduo
EMI7.16
'$031 .1
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
.? V L 1tr7 '\' 11 convient d'indiquer d'une manière g6n6ralé que lorsque W (c'est-à-dire l'énergie cinétique emmagasinée maximum du moteur 15 et du volant 17) est supérieur à une certaine valeur critique, l'accroissement du courant
EMI8.2
d'excitation et du ma.el;
zsms de l'enroulemcnt 10 te présente pas un caractère oscillatoire, c'ost-à-dire que le courant ne atélève pas au-delà de l'état stable maximum tandis que, lorsque W est inférieur à cette valeur critique, il se pro-
EMI8.3
duit un état oscillatoire, c'est-à-dire que le courant de 1'enroulement 10, après avoir atteint ra valeur Linximma normale, s'éleva au-del,'4 de cette valeur, puis tembe au-dessous de oeno-ol, etc...., en suivant des oscillations d'amplitude sans cesse décroissante' on voit ainsi que le phénomène d'oscillation ou de non oscilla-
EMI8.4
tion est analogue celui qui COncerne la réduction du flux, Mais on peut indiquer qu'en ce qui concerne l'énergie emmagasinée dans le volant 17,
la quantité néces- saire pour empêcher des oscillations dans le cas de l'accroissement du magnétisme,
EMI8.5
est w peu supérieure à oollequi est nécessaire dans le cas de la réduction* En pratique, cette différence est si petite qu'il n'est pas né- oessaire d'on tenir compte* en eff et, bî le volant est diroensiozmé de manière ap- propriée pour la réduction, il sert aussi do manière satisfaisante pour d'accrois semant du flux
Pour la réduction, la valeur critiqua de l'énergie cinétique emmagasinée dans la volant 17, qui est nécessaire pour empêcher les oscillations dans le courant d'excitation, peu!; être déterminée par l'équation (2), et fournie par l'équation suivante :
EMI8.6
.En général, la valeur do W, fourniepar cotte équation, est
EMI8.7
approximati Y-?1101lt quadrupla de" l'énergie euunagaa3né maéplitiqueoent dans l'en- roulement ICI- Bien que l'on doive éviter la formation d'oscillations graves, on a trouvé qu'en pratique les oscillations du courant d'excitation ne présentent
EMI8.8
qu'une amplitude n6glig'::1.ble au?: valeurs de Wt qui sont très inférieures à la va- leur mathémdlcru.ement critique fout*nie par l'équation (.1*).
Los c01Hlitlons hhgoriquea décrites ci-dessus seront comprises plus c1aire:nant' en se l''J}?ort8nt aux Figuras 2 et 3, daus lesquelles los courbes sont établies en portant les temps en abscisses et les courants d'excitation en
<Desc/Clms Page number 9>
ordonnées; les courbes de la Figure 2 montrant l'accroissement du courant d'exci tation et du magnétisme de l'enroulement 10 dans carminés conditions,, et les courbes de la Figure 3 montrant la réduction du courant d' excitation et du magné- tisme de l'enroulement 10, dans des conditions analogues.
En se reposant maintenant aux Figure 2 et 3, les courbes 19 et
20 représentent respectivement la réduction et l'accroissement naturels du cou- rant inducteur et du magnétisme dans l'enroulement 10, en supposant, dans la cour- be 20 de la Figure 2, que le moteur 15 et la résistance 11 sont supprimés, et que la tension de ligne d'excitation est réduite pour correspondre à l'omission de la résistance 11
Ces deux courbes représentent aussi les taux ou proportions les plus faibles possibles de la réduction et de 1'accroissement du magnétisme de
1'enroulement 10, qui peuvent être obtenus dans cet curolenent particulier sans faire appel à des moyens modificateurs.
La courbe 21 représente la réductiun du magnétisme dans l'enrou- lement 10, obtenue lorsque le moteur 15 est utilisé et que la résistance de son induit 14 est environ 10% de celle de l'enroulement 10, et W (l'énergie cinétique emmagasinée du moteur 15 et de son volant à vitesse normale entière), est seule- ment 30% de la valeur critique fournie par l'équation 4
La courbe 22 de la Figure 2 montre l'éccoissement du magné- tisme dans l'enroulement 10 pour les marnes valeurs do l'énergie emmagasinée du moteur 15 et de son volant 17.
La courbe 23 de la Figure 3 montre la réduction du magnétisme pour l'enroulement 10, avec la valeur de l'énergie emmagasinée w du moteur 15 et de son yolant 17, trè légèrement supérieure à la valeur mathématiquement critique fournie par Inéquation (4), et de manière analogue, la courbe 24 de la figure 2 montre l'accroissement du magnétisme de l'enroulement 10 dans les mêmes conditions.
En examinant les courbes 21 et 22 on observe que, bien que l'é nergie emmagasinée dans le moteur 15 et son volant 17 soit seulement 30% de la va- leur critique mathématique nécessaire pour empêcher les oscillations, la première oscillations (qui est la plus grande), représentée par la partie a-b au-dessus de la valeur maximum normale de la courbe 22, porte le courant d'excitation 1 à une valait' maximum momentanée qui est seulement supérieure de 3% environ à la valeur normale.
En ce qui concerne la réduction, la première oscillation, repré-
<Desc/Clms Page number 10>
sentie par la partie a'-b' au-dessous de la ligne zéro, amène le courant 1 à
EMI10.1
une valeur négative IDomentanée qui atteint seulement 1% environ de la valeur n01" male maxime. En pratique, des oscillations de si paulo amplitude n'ont qt1Ull effet négligeable* L'effet qui peut 'être facilement obtenu par l'invention, au cours
EMI10.2
de la réduction du mngTIûtimna dans Il enroulement 10, est montré clairement par la comparaison des courbes 21 et 23 avec la courbe 19.
EMI10.3
Du êtudin-ht la courba 19, qui représenta la réduction naturelle du magnétiinne de 1'0n:..'ouJ.ement 10,' Sans Il aide d'auo1.-'n moyen modificateur, on constate que la réduction est misa en train ou amorcée à un taux très élevé, et que ce taux demeure tris important au cours de la première partie do la réductin ot ensuite qu'il diminue progressivement pendant le temps qui suit l'ouverture de
EMI10.4
l'interrupëaur 18.
D'autre part, dans les courbes 21 et 23, qui représentent la ré- duction du magnétisme do l'enroulement 10, tel qu'il est modifié par l'usage du
EMI10.5
moteur 15 ni,-il d'un volant 17 avec des valeurs différentes d'énergie imnmagasméq la réductior. du magnétisme de l'enroulement 10 est mise 3n train à mie valeur très progressive, et la valeur maximum de réduction est progressivement approcha Oti obcorvo encore que les taU2t max:1ma de réduction, tala qu'ils sont représentés par les courbes 21 et 23, ne sont pas ausei brusques quo le tau:: de réduction maximum représenté par la courbe 19.
Los prü8clentea observations concernant l'amorçage dos changement dans le mat:ll.t;ismE' de l'enroulement 10 et les taux maxima de ceux-ci, sont aussi. applicables, d#lS la Figure 2, aux courbes 2? et 4, par comparaison à la courbe 20.
En augmentant l'énergie emmagasinée du moteur 15 et du volant 17,
EMI10.6
la taux au<ii,,>1 0(\''1'111)1108 l'acoroi;sement ou la réduction du magnétisme dans l'en- roulement 1C, ai11'11 que les taux ou proportions maxima d'accroissemant ou de ré- dvction, pavent Stro ::'8ndus awisi petits qu'on le désirp.
Th te! air portant maintenant à la réalisation pratique ôo l'inven- tion reprê!::l"l1tée Fisuyo 1, on comtats qu'une oabino d' LHJOel16eU1' 25 est élevée ou abaisse n au mO:1\ID (1''\.111 moteur 26 qui est relié par don moyons ar j,ropr14s à la poulie tractrice 27, sur laquelle sont enroulés les câbles de support de la ca- bine*
<Desc/Clms Page number 11>
Ce moteur est relié électriquement, dans un équipement Ward
Léonard, à uns génératrice 28 qui est entraînée lar un moteur électrique 29 re présente sous forma d'un moteur triphasé alimenta par une source indiquée, à ti- tra d'exemple, par les lignes 20 pour régler la tensin de la génératrice en vue de commander la vitesse du moteur 26,
on modifie l'excitation de l'enroulement inducteur 31 de cette génératrice* Cet enroulement inducteur 31 est alimenté par une source d'a- limentation appropriée 32 à courant continu à peu près constant, par l'inter- médiaire d'un appareillage ou équipement comprenait des contacteurs-inverseurs 33 et 34 une résistance variable 35 formant rhéostat, et une résistance perma- nente 35a
Un contrôleur 36 à positions multiples, comportant un segment mobile de contact 37, sert à commander le tonctionnement des contacteurs-inver saurs 33 et 34 et du rhéostat 35 de réglage de vitesse.
Le moteur 26 est amené à l'arrêt par un'frein à solénoïde 38, normalement appliqué contre le tambour de frein par exemple au moyen d'un ressort non représenté* Un reléis de commande 39, iauni d'un enroulement d'exci- tation 40, qui est commandé sous l'effet du fonctionnement du contrôleur 36 à commande manuelle, sert, lorsqu'il est amené dans sa position de fermeture, à alimenter l'enroulement de adénoïde 38b du frein,
et à retirer ainsi le patin de frein 38 du tambour de frein 38a contre l'action antagoniste de son ressort' L'induit d'un petit moteur 41 est rolié en parallèle avec l'en- roulement inducteur 31 de la génératrice 28 le moteur 41 étant muni d'un dispo- sitif approprié cmmagasineur d'énergie. tel que représenté par le volant 42 qui est monté sur l'arbre du moteur, de façon à tournoi- avec lui-
La moteur 41 est muni d'un enrouleront inducteur à fil fin 43, qui est alimenté séparément par la source à courant continu 32, une de ses borns étant reliée à un point intermédiaire de la résistance 35a qui est reliée à un coté de la source 32,
et l'autre de ses bornes étant reliée au côté opposé de la source 32 en série avec une résistance réglable 44 et le contact inférieur du relais de commando 38
La résistance 44 est réglable, en vue d'ajuster la vitesse du mo- tour 41, pour que l'énergie emmagasinée dans le volant 42, entraîné par le matou.' puisse titre, modifiée.
<Desc/Clms Page number 12>
Plusieurs vitesses réduites sont prévues dans le fonctionnement de 1'appareil de levage* Lorsque le volant 42 et le moteur 41 sont convenable- ment choisir ot ajusté!- pour fournir la prolongation désirée des périodes d'ac- croissement ot de réduction de l'inducteur 51 de la génératrice, pour une accé- lération partant du repes jusque la vitesse entière, et la retardation inverse, la variation du flux de l'inducteur en cas de manoeuvre, par exemple pour l'ar rêt de la cabine à un palier,
peut être rendue défectueuse par la paresse ou la lenteur excessive avec laquelle l'inducteur de la génératrice répond à un dépla-
EMI12.1
cc-ueint du contrôleur px3zzcipal., entre la position centrale ou de coupure du sage- ment 37 et ,;;1.8 positicti de première ou seconde vitespe.
On disposa en conséquence la résistance'45 commandée par le ra- lais de cOJJ,,:;l11(la 46, pour modifier l'effet du moteur zei sur le champ 31 do la génératrice, lorsque la contrôleur se trouve dans une position de faible vitesse ou de coupure et que la courant de l'enroulement inducteur 31 possède une valeur faible ou nulle*
EMI12.2
La relais 46 est m'uni d'un enroulement d'excitation 47 dont Itali- mentation o$t oommandëo par le contrôleur 36 et fournie par la source d'alimen- tation 3S à courant continu au-delà d'une certaine position du contrôleur, dans l'un et lta.a.:s.re sens, ,t comme représaat, nu-delà de la position de seconde vi- tesse
Le relais 46 est muni aussi d'un second enroulement 48 qui est
EMI12.3
alimenté par la tmls10n d'une bon10 de la génératrice 85 et une fois que ce relais a été axcité, cet mromi>;
,n?nt sort à maintenir fermés les contixcts du ,','lais 46, jusqu'à ce que la to,.zion de la génératrice 28 ait diminué jusqu'à un certain pourcentage failble de en valeur normale, après que la contrôleur 36 a
EMI12.4
(té amené d:>118 sa position centrale ou position de coupure* Il CQ1è'.'imt aus::: ,l'observer que le relais à commanda 39 est infini d'un ;:.3cond a1-zxr¯.1'.:rnant ¯ .imanté par la tension do la génératrice 2S ;
cet enroulement ayant pour but do maintenir les contacts du relais 39 dans la position de fermeture, après eycLtstion du relais, jusqu'à ce quo la tension de la géncratrioa fis lit diml:n"' jusqu'à un certain pcuroontcga d6tol'!r.lné à. l'avance de sa vai sin. 1;ornlale, que le oontrolour pst revenu dnns la pas'.. tion de coupure*
EMI12.5
beci posé, on petit sa représenter oonma suit le fonctionnement de 'équipement qui vient d'être décrits
<Desc/Clms Page number 13>
et l'effet du moteur 41 ot de son volant 42 sur la maine do l'équipement.
Les appareils occupant les positions représentées au dessin, l'équipement se trouve au repos. On suppose que la valeur de la résistance 44 a été choisie de façon à ajuster l'excitation ou l'alimentation du moteur 41, et que l'énergie emmagasinée maximum du moteur et de son volant 42 à la vitesse maximum du moteur 41, est juste suffisante pour produire les taux désirés d'ac- crossement et de réduction du champ 31 de la génératrice, lorsque la tension appliquée au circuit de l'inducteur 43 du moteur est inférieure à la tension de ligne d'une quantité égala à la chute IR dans une section de la résistance per- manente 35a.
En fonctionnement normal, l'équipement est mis en route depuis le repos, en avançant rapidement le segment de commanda mobile 37, depuis sa posi- tion centrale vers la position de vitesse finale, dans les deux sens, suivant que l'on désire élever ou abaisser l'appareil de levage
En supposant que le déplacement du segment de commande dans le sens inverse des aiguilles d'une contre entraine l'ascension de la cabine, l'ame- née du segment de commande 37 dans la position de pramière vitesse, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre,
a pour effet de relier l'enroulement 50 du contacteur directionnel d'élévation 33 à la source de courant continu 32 en sé- rie avec l'enroulement 40 du relais de commande 39 à la suite de quoi le con tactour 33 et le relais de commande 39 sont amenés dans la position de fermetture
La fermeture du contacteur directionnel 33 sert à relier l'enrou- lement inducteur 31 de la génératrice 28 à la source do courant continu 32.
en série avec la totalité de la résistance variable 35 et la résistance permanente ou fixe 35a, suivant un circuit passant par le conductuur supérieur 32, le con- ducteur 51, la résistance 35, le contact supérieur du râlais directionnel 33, l'enroulement inducteur 31, le contact inférieur du contacteur 33, la résistance 36a et le côté inférieur de la source 32
En même temps, la fermeture du contact inférieur du relais 39 re- lie l'enroulement inducteur 43 à la source 32 en séria avec la réistance varia ble 44 et une partie de la résistance permanente ou fixe 35a
Le contact supérieur du relais 39, en se fermant, relie l'enrou- lement de solénoïde 38b de frein à la source d'alimentation 32,
ce qui a pour effet d'exciter cet enroulement et de dégager le patin de frein 38 du tambaur de frein 38a
<Desc/Clms Page number 14>
EMI14.1
D8 la seconde position du segment de cozrsnsnda 37, une p'rtie de la rsistfmQ8 variable .5 est court-oîrcuitée, co qui augmente la tension appitquoo à l'enroulement inducteur 31 de la génératrice 28, tcamdis que, dans la troiilème position du s0@nent de commande, l'enroulement d* excitation 47 du relais do commande 3fi est alimente par la source d'alimentation 32, en passant par lm (-,;-rouit t pCl1vmt être facilement tracé.
Le relais do commande 46, lorsqu'il est, influencé par lta7.imen tation (.0 sa bobina 11.7, ferme son contact et court'-clrcuite la résistance 45 en reliât ainsi 7o=-barn.ag d!"induit du moteur 41 directement aux bornes de Il enr01:,) ont indue tau1' 31 cle la gêné rntrioe.
En ['Jl1{)nant la segment do commande du contrtlleur dans sa position cinquHn:"J et finale" les autres sections de la résistance variable 35 sont courir oirouiteas, et la tonsion d'excitation normale est appliquée à l'enroulement im- ducteux 'il do la génératrice.
Hian que les opérations précédentes aient été décrites comme se
EMI14.2
produisant dans une certaine succession, on comprend que lorsque, la segment de
EMI14.3
commande 37 est aVDl1cé rapidement depuis sa position centrale ou de coupure, ver
EMI14.4
sa position finale, les opérations précédentes se produisent d'une façon à peu
EMI14.5
près slmu1twée. AD1si, sauf en ce qui concerne l'action du moteur 41, la tensioa
EMI14.6
d'excitation complète est appliquée d'une manière à peu près Instantanée.
EMI14.7
La liaison de 1' anroLnomont inducteur 43 du moteur 41, à un point intermédiaire de la résistance 35a, est une particularité do l'invention qui pro
EMI14.8
duit certains effets utiles, au cours de l'augmentation et de la réduction des
EMI14.9
courants (l'aimantation dans l'enroulement inducteur 31 de ladgénératrice.
EMI14.10
Au 'crémier instant suivent celui auquel le segment de commande
EMI14.11
37 du o, !:r51our a ,lté avance dans la position do vitesse finale du contrôleur- maître, la courant traversant brusquement la résistance 35a et l'induit du mo- teur il,], est notabJ ,rllent supérieur au courant ml"..ximur'1 normal de l'inducteur 31.
Lorsque le champ de la génératdco s'élève, le courant total ' passant riOTIS la résistance 35s, (qui est la somme doc courants passant dans lie ducteur de la génératrice et dans l'induit du moteur), demeure, pondant un car-- tain tc?nr, supérieur à la valeur maximum normale. J-' excitation du moteur 41, étant nj:eectéo.par la chute IR dans une partie de 1[: résistsnca 35a, est ainsi réduite pendeait un certain temps au-dessous de la valeur normal'2.
<Desc/Clms Page number 15>
le ceci, il résulte que le taux d'accélération du moteur 41 commence à uue valeur plus faible que ce ce serait sinon le cas, et lorsque l'accélération se poursuit, le champ du moteur 41 atteint progressivement sa valeur normale, en raison de la réduction du courant dans la résistance 35a lorsque la force contre-électromatrice du moteur 4l s'élève.
On voit ainsi que le taux d'accroissement dû courant inducteur de la génératrice, à l'instant où le segment de commande 37 est amené dans la position de vitesse finale, est très inférieur à ce qu'il serait dans le cas d'uxe excitation uniforme du moteur 41.
Le taux d'accroissement de l'excitation de l'inducteur de la génératrice augmente ensuite de manière progressive, jusqu'à sa valeur maximum, puis se réduit lorsqu'on approche de l'excitation entière, de la façon qui a été décrite ci-dessus au sujet de l'accroissement du magnétisme de 1'enroulement 10 de la Figure 4.
Etant donné que la vitesse du moteur 26, qui entraîne la cabine d'ascenseur 25, suit de près l'excitation de l'anroulement inducteur 31 de la génératrice qui l'alimente, il accélère de manière douce et progressive analo- gue à l'accroissement d'excitation de l'inducteur de la génératrice.
Il en ré- sulte que la cabine d'ascenseur 25 est accélérée depuis le repos, d'une manière douoe et progressive, et que les sensations désagréables subies par les passagers sont réduites au minimum* L'opération d'arrêt est analogue à l'opération de démarrage* le segment 37 du contrôleur est immédiatement ramené de la position de vitesse fi- nale à la position centrale ou de coupure, pour désexciter l'enroulement 50 du contacteur directionnel 33 nor l'enroulement 47 de relais do commands 36, et 1 enroulement 40 du relais de commande 39
Les contacts des relais 36 et 39 demeurent dans la position de fermeture, en raison de l'alimentation des enroulements 48 et 49 qui sont reliés aux bornes de la génératrice.
De ceci, il résulta'que le patin de frein 38 est maintenu écarté du tambour de frein 38a, et que la résistance 45 demeure court-circuitée en per- mettant ainsi au moteur 41 d'exercer son effet conplet pour la commande de la ré duction de l'excitation du champ de la génératrice, en conséquence la retardatiu du moteur d'entraînement 26*
<Desc/Clms Page number 16>
Ceci poes l'effet de la liaison de l'enroulement inducteur 43
EMI16.1
du moteur 41 à. un point intermédiaire de la résistance ;
j5a, au cours do la ré- duction du champ de génératrice 31, est le suivant
Lorsque le segment de commande 37 est ramené dans sa position centrale ou de coupure, le courant inducteur nomal de la génératrice cesse de
EMI16.2
traverser la résistance jasa, et en conséquence l'excitation du moteur ,il augoian- te.
Ainsi, au début de la réduction du champ de la génératrice, la
EMI16.3
force contre élootr#notyioa du moteur 41 augmenta un peu, de sorte que le taux primitif de z3éduction do l'inducteur de la génératrice ont inférieur à ce qu'il serait sinon- En choisissant convenablement le point sur la résistance 35a auquel est relié l'enroulement inducteur 43 du moteur 41 il est possible d'aug- mentor la force contre électromotrice du moteur au cours du début do la retarda-
EMI16.4
ticii, d'une quantité à peu près égale à la chuta m do l'induit.
Il est ainsi possible de faire commencer la réduction du champ de la génératrice avec un faux à peu près nul:et il en résulte évidemment que la retardation du moteur 26 et de la cabine 25 est mise on train au même taux fai-
EMI16.5
blû" En ce qui conc:erne la suppression dos sensations désagréables imprimées aux pacagera do la cabine 25, cette mise en train de la rotardation à une vitesse extrêmement faible, joue un rèle parfait.
Ensuite, l'excitation de'la génératrice 28 et la vitesse du mo- tour 26 diminuant toutes doux de manière douce et progressive vers zére, de la façon décrite pour la réduction de l'excitation de l'enroulement 10 (LE) la Figuel re 1
Lorsque la tension aux bornes de la génératrice 28 atteint une certaine valeur faible déterminée, l'excitation des enroulements 48 et 49 des relais de commande 46 et 39 n'est plus suffisante pour maintenir ces relais fer-
EMI16.6
més, et en conséquence leurs contacts tombant dans la position d' ouverturo.
Le relais 39, en ouvrant ses contacts, coupe le circuit do 7.' en-. roulement d' oacitticm 3Gb du frein et pamot ainsi à son ressort d'appliqucr le patin de fru*ii 38 contre la tambour de frein 38a, pour complétar la rt,rxdation du moteur 26 et En mérii-3 tempo couper l'enroulement inducteur 43 dumotaur 41* Il oavertu-re du contact du relais 1-46.,retire la court-circuit au- tour de la résistance 4bt 4. '.Qe que l!induit dU,moteur 41 ne equrt-cirevite
<Desc/Clms Page number 17>
pas plus longtemps l'enroulement inducteur 31 de la génératrice.
S'il arrive que la cabine 25 ne soit pas amenée'au repos à la hauteur désirée, elle peut être manoeuvrée à faiblo vitesse an avançant le segment 37 du contrôleur dans la position de faible vitesse N 1 soit dans la sens des aiguilles d'une montre, soit dans le sens inverse, suivant le sens du mouvement désiré; il en résulte que le patin de frein 38 est dégagédu tambour de frein 38a, et que le contacteur directionnel apprpprié 33 ou 34 est fermé pour effectuer le mouvement désiré.
Etant donné que l'enroulement 47 du relais de commande 46 n'est pas alimenté dans les positions N 1 ou N 2 du contrôleur, le relais n'est pas excité et la résistance 45 est insérée en circuit antre l'induit du moteur 41 et l'enroulement inducteur 31 de la génératrice
De ceci, il résulte que la moteur 41 ne peut pas exercer son effet normal de prolongation,
et en conséquence la champ de la génératrice ré- agit de manière plus rapide que cela ne se produirait si la résistance 45 était court-circutiée sin que l'opération ou l'intervention du moteur 41 pour com- mander et régler la réduction et l'accroissement du magnétisme de l'inducteur 31 et la vitesse du moteur 26 n'ait été décrite que pour la déplacement du contre leur 36 de la position de coupure à la position de vitesse entière, et la dépla- cement da la position de vitesse entière à la position de coupure, il est évi- dent que le moteur 41 effectue les mêmes opérations de manière analogue, lors- que le segment de commande 37 est amené du repos dans une position intermédiaire quelconque au-delà de la troisième position, et maniera analogue,
lorsqu'il est amené de la position de vitesse finale à une position intermédiaire pour ralen- tir le moteur.
Il est bien entendu que les dispositions et los applications qui ont été indiquées si-dessus, à titre d'exemple, ne sont nullement limita- tives, et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'invention.