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"Perfectionnement aux régulateurs automatiquea de vitesse pour -moteurs électriques à courant continu, à contacts multiples ac- tionnés par force centrifuge, avec insertion de résistances cor- rectives ".
L'invention a pour objet un perfectionnement aux régu- lateurs automatiques de vitesse pour moteurs électriques à cou- rant continu, à contacts multiples actionnés par force centrifu- ge, avec insertion de résistances correctives.
La nécessité de maintenir rigidement constante la vi- tesse des moteurs à courant continu dans les différentes appli- cations spéciales qui le demandent, a primitivement porté les constructeurs à créer des systèmes spéciaux d'excitation et de conformation du circuit magnétique dans les moteurs mêmes,afin de réaliser des conditions autocompensatrices propres à annuler les effets des variations de charge et de tension, qui peuvent faire augmenter ou diminuer la vitesse.
Ces mesures constructives, d'un caractère statique,se montrent pourtant toujours imparfaites ou insuffisantes, spécia- lement à cause d'un autre fait perturbateur, représenté par les variations de température des circuits électriques qui, ainsi qu'il est bien connu,modifient sensiblement la valeur de la ré- sistance.
Par la suite, on a étudié et proposé des régulateurs au- tomatiques fondés sur la force centrifuge,tels que les régula- teurs d'Helmholts,de Liebe,de Dornig,et autres qui ont donné suc- cessivement des résultats toujours plus parfaits jusqu'à arriver
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aux types les plus modernes,qui fonctionnent tous selon le même principe,savoir:à une vitesse déterminée un ou plusieurs con- tacts convenablement isolés et reliés à des ressorts,viennent buter,par effet de la force centrifuge qui les sollicite, con- tre des contacts correspondants isolés, fixés à la partie tour- nante: cela a pour effet de mettre en court-circuit des résis- tances correctives disposées en série avec l'enroulement du champ du moteur.
Lorsque la vitesse diminue en conséquence,les contacta s' ouvrent, les résistances s'insèrent à nouveau et alors la vites- se augmente à nouveau,en provoquant à un moment déterminé la fermeture des circuits,avec l'effet précédemment déorit.De cette façon l'insertion et la mise en court-circuit successives des résistances de correction, annule instantanément toutes varia- tions de vitesse en plus ou en moins, quelle que soit la cause qui les provoque.
La sensibilité nécessaire de ces appareils est en rapport avec l'intervalle très court qui intervient entre chaque contact mobile et le contact fixe correspondant :pourtant,l'ouverture et la fermeture de ceux-ci se suivent avec une très haute fré- quence en provoquant,naturellement,à chaque ouverture du cir- cuit, la formation d'une étincelle qui, tout en étant d'une pe- tite durée, tend à maintenir en court-circuit la résistance mê- me avec les contacts ouverts, ce qui a pour effet de retarder ultérieurement la vitesse qui de la.sorte.est assujettie à une différence sensiblement inférieure à celle déterminée normale- ment par la fonction des contacts.
Afin d'obvier à cet inconvénient, on a prévu récemment aux régulateurs centrifuges des dispositifs supportant la forma- tion de court-circuits de superposition à haute fréquence,capa- bles de supprimer les étincelles aux contacts en tout moment et dans quelque position que ce soit.
Ces dispositifs ont pourtant le désavantage d'exiger des organes d'une construction complexe et difficile, sujets à une usure très grande qui endommage même les contacts.
Un autre inconvénient qui se rapporte à l'emploi des ré- gulateurs en question est représenté'par le fait que tout appa-
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reil,étant expressément conditionné pour la vitesse pour la- quelle il est fabriqué, présente une structure et des dimensions spéciales,tandis que le réglage des contacts mobiles, déjà long et difficile par lui-même,ne peut admettre que des différences de vitesse comprises entre des limites très rapprochées.
Dans ces conditions,il est indispensable d'employer un régulateur approprié à la vitesse que l'on veut obtenir sous, une forme rigidement constante pour un même moteur,ainsi que ce- la arrive dans les laboratoires,la mise au point d'instruments électriques,les applications technologiques spéciales,et dans les convertisseurs pour transmissions électroacoustiques, dans lesquels en doit faire correspondre la fréquence à la tonalité de résonnance maxima des transmetteurs,
Un autre inconvénient appréciable présenté par les ré- gulateurs en usage, dépend du fait qu'ils sont disposés sur l' arbre horizontal du moteur, de sorte que le disque qui porte les contacts fixes et mobiles,tournant dans un plan vertical, est influencé par l'action de la gravité qui influence les con- tacts mobiles,et qui s'ajoute à,
ou vient en déduction de l'ac- tion de sollicitation de la force centrifuge, selon leur posi- tion plus basse ou plus élevée.
L'objet de l'invention consiste en un perfectionnement dans les régulateurs centrifuges précités,permettant d'abolir les inconvénients précités ,ce perfectionnement résidant :
1 ) dans une plus grande simplicité de construction du dispositif de suppression des étincelles aux contacts, ce dispositif étant représenté par un collecteur ordinaire à la- mes avec emploi de deux balais seulement, qui amènent aux con- tacts un courant alternatif avec périodicité n'/60 x 1/2, dans la- quelle n' représente le nombre des tours à la minute et 1 le nombre des lamelles, avec l'effet de réaliser conséquemment aux contacts une inversion de polarité avec une très haute fréquen- ce et une alternance de courts-circuits égale à n'x1/60
Avec une telle disposition on obtient que l'ouverture de chaque court-circuit au collecteur s'effectue simultanément sur les deux balais,
l'étincelle qui se produit inévitablement à cause de l'extra-courant d'ouverture étant, de la sorte, ré
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duite de moitié, avec l'avantage d'une usure moins grande du collecteur et des balaia, spécialement lorsque la valeur de la résistance insérée est grande, tandis que la valeur de la réais- tance insérée dans le court-circuit est partagée sur les deux balais qui s'échauffent moins.
L'emploi des deux balais uniques représente un avanta- ge considérable au point de vue du frottement, qui influence sensiblement le rendement, spécialement lorsqu'il s'agit de moteurs d'une faible puissance.
L'inversion de la polarité aux contacts entraîne une remarquable diminution de l'effet destructeur dû à l'extra-cou- rant d'ouverture en tenant compte de ce que la coïncidence né-. cessaire entre l'ouverture du contact et le court-circuit de superposition de celui-ci vient à manquer lorsque la fréquence est suffisamment grande.
2) dans l'application aux régulateurs d'un changement de vitesse dont la variation peut être réglée, du type ordinai- re à friction, de sorte qu'un même régulateur centrifuge, mis au point préalablement pour une vitesse déterminée, peut être employé pour obtenir différentes vitesses pour un même moteur ou convertisseur à haute fréquence, ces variations pouvant être comprises dans des limites assez grandes.
L'emploi du changement de vitesse susdit permet ,en outre,de placer le régulateur dans un plan horizontal, avec 1 avantage d'annuler les effets nuisibles dus à la gravité.
Une forme d'exécution de l'invention dans son ensemble est, à titre d'exemple seulement, illustrée par le dessin sché- matique annexé, dans lequel
La Fig.l montre le dispositif d'alimentation alternée à haute fréquence et de mise en court-circuit, prévu pour une seule couple de contacts ; la Fig.2 représente le régulateur combiné avec un chan- gement de vitesse réglable à friction.
Dans ledit dessin, 1 est une résistance de correction qui est insérée dans le circuit du moteur (Fig.l) et qui est reliée aux balais 2 et 3 qui amènent le'courant à un collecteur
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commun 4 composé d'un nombre pair quelconque de lamelles reliées alternativement entr'elles, de façon à constituer deux groupe- ments distincts isolés entr'eux, qui sont reliés indifféremment au contact fixe 5 et au contact mobile.6 actionnés par la force centrifuge.
Les balais 2 et 3,nécessairement plus larges que l'iso- lement interposé entre les lamelles,sont orientés de façon à réa- liser l'ouverture simultanée du court-circuit établi par eux entre deux groupes de lamelles, quel. que soit le sens de la ro- tation du moteur, ainsi qu'il résulte évidemment de la fig.l.
Les lamelles et les contacts changent alternativement leur pola- rité.
Dans la Fig.2,le châssis 7,pouvant être adapté au mo- teur 8, comprend un disque conducteur 9 solidaire de l'arbre du moteur, un disque commandé 10 calé sur l'arbre 11 sur lequel est monté le régulateur centrifuge 12,et un disque de poussée 13 pou- vant tourner librement, de.façon à ce que le déplacement axial du disque 10 puisse s'accomplir de n'importe quelle façon et mê- me par commande à distance.
R E V E N D I C A T 1 0 N S.
1) Régulateur automatique centrifuge de vitesse, pourvu de contacts multiples actionnés par la force centrifuge, pour 1' ihsertion de résistances de correction, pouvant être appliqué aux moteurs à courant continu et à des convertisseurs à haute fréquence, caractérisé en ce que l'emploi de collecteurs com- muns,formés d'un nombre pair quelconque de lamelles,convenable- ment reliées de façon alternative de manière à obtenir deux groupes distincts isolés entr'eux,rend possible l'alimentation avec courant alterné à haute fréquence (avec courbe de forme rec- tangulaire) et la mise en court circuit conséquente des couples individuels de contacts (fixe et mobile) d'une façon prédétermi- née et indépandemment de leur position, respectivement avec les.
EMI5.1
valeurs suitantes : Périodes = 6ôx2 ;mises en court-circuit= 60 x 1.