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Commande en continu pour trains de laminoirs et applications similaires.
La commande des trains de laminoirs continus a lieu actuellement soit du fait qu'on équipe toutes les cages de moteurs à courant continu réglables, soit qu'on se sert dans le degré ébaucheur de machines asynchrones ou synchrones. Mais il est dans tous les cas nécessaire d'employer dans les cages finales exigeant un réglage, des machines à courant continu, pour lesquelles il faut monter des moteurs-générateurs particuliers. Il en ré- sulte des pertes relativement fortes dans le transforma- teur. De plus, en raison des dures conditions de servi- ce, les divers moteurs à courant continu doivent être mon- tés dans des locaux particuliers, car en tant que machines à collecteur ils sont sensibles aux souillures, etc...
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De semblables machines ne sont en règle générale éta- blies que pour des tensions jusqu'à l'ordre de grandeur de 600 volts, de sorte qu'en raison de la grande puis- sance de ces machines, une dépense relativement grande en cuivre de conducteurs est nécessaire. Le rendement d'un semblable train continu est influencé de manière désavantageuse par la partie de courant continu, car les pertes de transfermateur sont considérables, et les pertes dans les moteurs à courant continu sont elles aussi notablement plus grandes que si on pouvait employer pour ce cas des moteurs synchrones ou asynchrones, qui n'ont pu être employés jusqu'ici du fait qu'ils ne pou- vaient pas être réglés sans pertes.
D'après la présente :invention, ces incunvé- nients des trains de laminoirs continus moteur.-, à cou- rant continu sont supprimés du fait que ces moteurs sont remplacés dans la partie réglable d'un semblable degré, par des moteurs synchrones ou asynchrones, qui sont ali- mentés par des récipients de décharge commandés par des grilles et agissant comme transformateurs de fréquence.
De semblables récipients de décharge sont constitués de préférence par des redresseurs à arc lumineux, dont l'organe de commande reçoit en même temps des tensions de commande de la fréquence primaire et de la fréquence secondaire, et qui utilisent les deux demi-ondes du cou- rant alternatif. Ces redresseurs ou récipients de dé- charge ont déj,à été proposés pour la transformation de fréquence de courant triphasé en courant triphasé ou courant monophasé,
Le dessin ci-joint représente des exemples d'e- xécution de l'invention.
Pour la simplicité on a choisi l'illustration monophasée, mais en réalité il s'agit d'une construction triphasée du dispositif de commande. Dans le schéma des connexions de la fig, 1, les moteurs de commande synchrone
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du degré ébaucheur, moteurs directement alimentés par un réseau triphasé existant 30, sont désignés par 1, 2 et
3. Les moteurs du degré final sont désignés par 4,5, 6 et 7 ; moteurs sont eux aussi des moteurs svnchro- nes ou asynchrones. Comme ce sont des machines peu sen- sibles, ils peuvent être montés directement sur les trains de laminoirs, en se passant d'un local particulier.
Les moteurs 4 à *7 sont slimentés par des redresseurs 8,
9,10 et 11, commandés par des grilles et agissant comme transformateurs de fréquence. Avec de semblables redres- seurs on peut régler par les grilles 12, 13, 14 et 15, @ la fréquence débitée secondairement et aussi la tension, de manière complètement indépendante de la fréquence pri- maire, en exerçant une influence appropriée sur les gril- les au moyen de rythmeurs synchrones ou d'autres rythmeurs, donc en général à l'aide d'une tension de commande. Cette fréquence secondaire, qui peut être modifiée dans des li- mites désirées quelconques, est imprimée aux moteurs 4 à
7, qui reçoivent de ce fait la nature de commandes régla- bles à fins degrés de précision désirés quelconques.
Or dans de semblables trains de laminoirs con- tinus, dans lesquels la matière à laminer se trouve à la fois dans plusieurs cages, il faut obtenir un maintien réciproque des vitesses relatives, problème qui se pose aussi de manière semblable dans les commandes à plusieurs moteurs pour les machines à papier. Dans ce but, on a relié à l'arbre du moteur 3 du degré ébaucheur, un en- grenage d'angle, qui actionne un arbre directeur 16. Sur cet arbre 16 se trouvent des poulies à courroie coniques 26 qui actionnent chacune, par une poulie conique: coopé- rante 27, les sources de commande 17 à 20 pour les .grilles 12 à 15 des récipients de décharge 8 à 11.
Ces sources de courant sont dans le présent cas de peti- tes machines synchrones. Lorsqu'on règle avec les pou- lies coniques 26 et 27 une certaine vitesse relative,
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cette vitesse étant communiquée de manière commandée aux moteurs 4 à 7 par la fréquence secondaire des transfor- mateurs 12 à 15, et que la vitesse du moteur 3, qui est le moteur directeur, change, les moteurs 4 à 7 exécuteront d'eux-mêmes des changements de vitesse cor- respondants. Si on modifie le nombre de tours d'un mo- teur individuel du degré final, par exemple du moteur 5, on peut à l'aide de moyens connus établir le couplage comme dans les machines à papier de manière que de ce fait les machines suivantes 6 et 7 augmentent ou dimi- nuent leur nombre de tours de manière correspondante.
Ceci conduirait à un couplage série des contacteurs syn- chrones pour les grilles de commande.
Dans certains cas il peut être désirable dans de semblables trains de laminoirs de compounder les mo- teurs pour la protection contre des surcharges. Ce ré- sultat s'obtient du fait qu'on actionne par exemple de l'arbre de commande 16 par un engrenage conique 28 et 29 d'après la fig. 2, tout d'abord un différentiel 21 qui est relié à un contacteur synchrone 22. La troisiè- me composante de vitesse du différentiel 21 est in- fluencée par un petit moteur à courant continu 23, qui est connecté par un redresseur 24 et un transformateur de courant 25 aux conducteurs de stator du moteur indi- viduel en question.
Si la charge de ce moteur individuel s'élève au-dessus d'une certaine mesure, le moteur 23 introduit dans le différentiel 21 une composante de vi- tesse additionnelle et imprime ainsi au moteur individuel une caractéristique plus ou moins dure, suivant les con- ditions de marche, c'est-à-dire compounde ou contre-com- pounde ce moteur.
Mais le gros avantage d'une semblable disposi- tion consiste en ce qu'on peut établir les moteurs indi- viduels 4 à 7, qui se trouvent toujours dans l'ordre de grandeur de quelques centaines à quelques milliers de
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kilowatts, sous forme de moteurs à haute tension, et dans ce cas les transformateurs de fréquence 8 à 11 fonctionnent avec un rendement extrêmement élevé s'ils sont établis, par exemple, sous forme de redresseurs à vapeur de mercure. En conséquence, un semblable lami- noir comporte par rapport aux laminoirs usuels avec mo- teurs à courant continu réglables de sérieux avantages qui sont donnés par la simplicité des moteurs et sont déterminés du fait qu'on peut influencer de manière ex- trêmement simple et facile leur caractéristique de mo- ment de rotation.
De plus, tous les dispositifs démar- reurs, en premier lieu les commandes d'interrupteurs électromagnétiques, etc..., qui subissent le maximum d'u- sure, deviennent inutiles dans une semblable installation, ce qui cuntribue beaucoup à la simplicité et à la sûreté de fonctionnement. Il est évident que la disposition de l'invention peut être utilisée dans des trains continus de tous genres, qu'il s'agisse de laminoirs à tôle, de laminoirs à bandas, de machines à papier, etc...