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Dispositif pour donner une grande accélération à des moteurs à champ mobile servant à la coimian, navettes de métiers à tisser.
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Avec les commandes électriques à champ mc pour navettes de métiers à tisser connues, on n'a réussi jusqu'à présent, même approximativement, à aux navettes les vitesses qu'exigent les puissanc usuelles des métiers à moteur et qu'on a pu obten ailleurs à l'aide de dispositifs de chasse-navett mécanique s.
Selon l'invention, une accélération du dém et, par suite, une grande vitesse des navettes son
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/ dans une commande par champ électrique mobile en choisissant le pas ou division polaire du moteur à champ mobile aussi faible que possible pour diminuer le poids de l'induit, mais en élevant la fréquence du courant polyphasé imprimé à ce moteur à un multiple de la fréquence normale de 50 hertz. On prévoit, en même temps des éléments grâce auxquels les variations de tension provoquées par l'impédance du stator intercalée en avant delà partie non couverte par les surfaces polaires de l'induit sont compensées partiellement ou totalement.
La plus grande accélération de démarrage permet d'obtenir un nombre de duitesqui correspond au nombre de duites usuel qu'assurent jusqu'à présent les dispositifs mécaniques de chasse-navettes et un nombre de duites encore bien supérieur s'il s'agit d'un métier à tisser large.
Plusieurs réalisations du dispositif, objet de l'invention, sont illustrées à titre d'exemples par les dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 représente une partie du stator, étendu en ligne droite, du moteur à champ mobile ainsi que de l'induit en court-circuit ou à cage d'écureuil 1, qui couvre quatre divisions polaires de ce stator. En outre, la figure 1 représente une navette de tissage 3 ainsi que les galets 4. L'induit 1 est monté fixement dans la face inférieure de la navette 3.
La figure 2 représente le couplage de la commande à champ mobile.
La figure 3 représente un diagramme de tensions déterminé par le régulateur d'induction 8.
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Les figures 4 et 5 illustrent deux autre réalisations du dispositif, objet de l'invention La figure 6 montre comment les bobines d première et troisième positions changent de plac la partie formant stator du moteur à champ mobil On sait qu'il y a entre une commande à c. mobile rectiligne et un moteur à courant triphas d'une façon tout-à-fait générale une différence en ce sens que le noyau d'induit n'est pas fermé une forme circulaire, mais est étendu en ligne d Il s'ensuit que le flux de force d'une paire de divise, selon la position occupée dans chaque ca l'induit par rapport aux poles du champ indueteu le noyau d'induit, partiellement en deux parties partiellement en deux parties inégales et qu'en ce même flux ne se divise pas en deux branches. donné ce dernier cas, il faut doubler les dimens la section du noyau d'induit.
Ceci a pour conséqi doubler le poids du noyau de l'induit par rappor- d'un noyau d'induit normal, ce qui constitue tou' culièrement un obstacle, en raison des grandes mi fer d'induit, à la tendance à imprimer à l'indui' grande accélération nécessaire. Etant donné que : du noyau de l'induit est à peu près proportionne: pas ou division polaire, selon l'invention, pour des masses de fer aussi faibles que possible ava forte saturation magnétique du fer de l'induit, ; division polaire du stator et de l'induit est rei aussi petite que cela est possible en pratique ei compte des petites dimensions des dents du statoi
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de la dispersion.
Mais, étant donné que la réalisation d'une petite division polaire s'obtient aux dépens de la vitesse, il devient en même temps nécessaire d'utiliser une fréquence de service nettement supérieure à la fré- quence usuelle qui est autrement de 50 hertz. Bien entendu, il faut tenir compte de la haute fréquence d'induit qu'implique l'élévation de la fréquence de service en adaptant la résistance ohmique de l'enroulement à court- circuit à l'industivité augmentée de l'induit.
En dehors de l'utilisation d'un faible pas polaire, d'une haute fréquence de service et d'une forte saturation du fer d'induit, il est prévu ici, pour diminuer encore davantage les masses,de fer sur le c8té supérieur du fer d'induit, des renfoncements 5, qui sont placés aux points où, par suite de la distribution du flux de force, il ne se produit que de faibles saturations magnétiques. Selon l'invention, on peut aussi constituer l'induit de façon qu'il recouvre une ou plusieurs divisions polaires de la partie du stator.
On obtient de cette manière la meilleure accélération possible pour 11 induit. Comme on peut en outre le voir par la figure 1, une autre différence impor- tante du moteur à champ mobile vis-à-vis d'un moteur normal c'est que le fer d'induit ne couvre qu'une partie du champ du stator, de sorte que l'enroulement de la partie de stator non couverte par les surfaces polaires de l'induit est intercalé comme impédance en avant de l'enroulement de la partie du stator couverte, c'est-à-dire de la partie se trouvant en action et réaction avec le rotor. La tension aux bornes du moteur à champ mobile se compose donc de la tension tombant sur la partie non
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couverte et de la tension tombant sur la partie c par l'induit.
La tension tombant sur la partie co par l'induit sera appelée dans ce qui suit "tensi service du moteur". Etant donné que, dans un mote courant triphasé et à induit à cage d'écureuil, 1 courant de démarrage varie du courant de court-ci au courant de marche à vide, Le rapport de la ten de l'impédance intercalée en avant à la tension d service du moteur varie de façon correspondante p le démarrage. Si, par conséquent, la tension régn bornes du moteur à champ mobile est constante, la diminution du courant de démarrage produit une au tation de la tension de service du moteur. Or, ce augmentation n'est favorable que dans la mesure c force tractive est accrue par elle, mais non pas autant que la tension de service augmentée implic partir d'une certaine valeur une aimantation de f inadmissible du fer actif.
La fluctuation indésir de la tension de service du moteur peut être supp ici d'une manière complète par l'utilisation de d sitifs de réglage à action automatique de constru connue, comme par exemple par un transformateur é réglage ou par un régulateur d'induction 8.
On a représenté graphiquement dans la fi les tension impliquées par le couplage de la comn La droite 9 désigne la tension de réseau existant droite 10 désigne la tension supplémentaire indu:! le régulateur d'induction 8, et la droite 11 la 1 régnant aux bornes du moteur à champ mobile, qui égale à la résultante des deux tensions 9 et 10.
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@ produit par le courant de court-ciréuit du moteur au moment du démarrage dans le régulateur d'induction 8 fait tourner l'induit du régulateur à induction jusqu'à une butée dans une mesure telle que la phase de la tension supplémentaire induite dans l'enroulement de stator du régulateur à industion assure l'augmentation de la résultante 11 nécessaire pour couvrir la chute de tension de la partie non ouverte du stator. Si le courant de démarrage rétrograde toujours de plus en plus pendant le démarrage, le couple agissant sur l'induit du régu- lateur a induction diminue de façon correspondante et l'induit du régulateur est rapproché de sa position de repos par suite de la force du ressort qui s'oppose au couple.
Dans la position de repos de l'induit du régu- lateur, la phase de la tension supplémentaire est alors modifiée dans une mesure voulue pour que la résultante 11 corresponde à la tension de marche à vide du moteur à champ mobile.
Pour diminuer la tension d'impédance de la partie du stator non couverte par l'induit, ainsi que la puis- sance réactive du moteur à champ mobile, l'auto-induction de la partie de stator non couverte est compensée par une réactance de capacité 6 montée en série avec l'enrou- lement du stator. Un moyen moins parfait pour régler la tension, mais suffisant quand même dans certaines conditions, par exemple avec de courts champs mobiles, consiste à ne pas supprimer complètement la fluctuation de la tension de service du moteur mais à la limiter.
Pour cela sans tenir compte du point de vue traité ci-dessus, on choisit la fréquence de service de façon
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que la valeur absolué du glissement, que l'indu jusqu'au freinage, soit supérieure à celle du g de marche , vide, en sorte que le courant de d ne diminue que jusqu'à une valeur telle que l'a tion de la tension de service du moteur, qui es quente à cette diminution, ne dépasse pas une m admissible, compte tenu de la charge magnétique En ce qui concerne la commande de la nai tissage 3, il y a lieu d'observer que cette comn assurée par un cylindre de manoeuvre 7 relié de impérative à la commande du métier à tisser par organes de transmission appropriés de constructi Les contacts de ce cylindre de manoeuvre sont di de telle manière que les moments où s'opèrent la circuit,
l'inversion et la.mis hors circuit de 1 ment 12 du stator puissent être décalés les uns rapport aux autres d'une manière quelconque.
Comme on peut le voir par la figure 6, d partie da stator du moteur à champ mobile, les b( de la première et de la troisième positions peuve changer de place. On peut ainsi égaliser les rési inductivités, etc... dans les trois phases.
Les divers groupes de bobines sont couplé série. Le mode de couplage des groupes entre eux un couplage en étoile avec une tension de service 220 volts. Cette tension est amenée à la partie d réseau u, v, w. On relie les extrémités d'enrouler !, 1., !, qui conduisent normalement au point de j avec un démarreur, pour obtenir ainsi le meilleur ment possible. Selon l'invention, l'induit peut a:
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constitué de façon qu'il couvre une ou plusieurs divisions polaires de la partie de stator.
La réalisation exposée dans les figures 4 et 5 traite un autre développement de l'invention expliquée jusqu'à présent. Les moyens servant selon cette invention déjà expliquée pour diminuer sou supprimer complètement les fluctuations de tension indésirables pendant le démarrage consistent dans le choix d'une fréquence de service déterminée, ainsi que dans l'utilisation de dispositifs à action automatique d'ailleurs connus en soi pour le réglage de la tension. Mais l'utilisation d'une fréquence de service exactement adaptée n'est réalisable que lorsqu'on ne commande avec cette fréquence que des métiers à tisser dont la demie longueur de chemin de navette est plus petite que la distance de démarrage de la navette.
Dans les autres cas, il faut se servir du second moyen indiqué ci-dessus, c'est-à-dire empêcher une aimantation de grandeur inadmissible par des régula- teurs de tension à action automatique. Mais l'utilisation de dispositifs de ce genre complique et renchérit la commande à champ mobile dans une mesure très considéra- ble. Le problème que pose l'invention est de remédier à ces inconvénients. Selon qu'il s'agit de champs mobiles courts ou longs, puis de métiers à tisser étroits ou larges, on adoptera l'un ou l'autre des deux exemples de réalisation appropriés, représentés dans les figures 4 et 5. L'exemple de réalisation de la figure 4 est destiné à des champs mobiles courts tandis que l'exemple de réalisation de la figure 5 est destiné à des champs mobiles longs.
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Le but, d'empêcher une aimantation du fei de force inadmissible, produite par la fluctuati< tension mentionnée ci-dessus, est atteint, dans 1 de réalisation selon la figure 4 par le choix du déterminé entre la saturation du fer, le courant tation et le courant de démarrage maximum, de flan des valeurs admissibles de l'aimantation ne puise être dépassées même lorsque l'induit a atteint sc sement de marche à vide.
Le courant d'aimantatior moteur est alors choisi assez fort pour que la di entre le courant de court-circuit et le courant c à vide soit si faible que la variation de courant pondante pendant le démarrage n'ait pour résultat l'impédance de la partie de stator non couverte c variation de tension telle que la tension de serv augmentée du moteur c'est-à-dire la tension régna les parties de stator couvertes, ne charge magnét le fer actif que dans des limites admissibles.
Les figures 4 et 5 servent toutes deux à l'exemple de réalisation dans l'hypothèse de méti tisser larges. La figure 4 est une élévation d'ur allongé comportant trois sections d'enroulement 1 La figure 5 représente schématiquement les trois d'enroulement. Les sections d'enroulement 13 et 1 les sections de démarrage et de freinage de la ne de tissage. La section d'enroulement 14 est par c section du chemin de navette, qui est parcouru pe navette 3 en majeure partie à sa vitesse finale. de spires du trajet 14 est différent de ceux des 13 et 15. On le choisit assez grand pour qu'il cc
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à la tension de marche à vide de la partie de stator couverte.
Dans les métiers à tisser très larges, le nombre de spires de la section 14 est augmenté pour diminuer les pertes du courant d'aimantation par le cuivre rationnellement dans une mesure telle que le courant d'aimantation de cette section d'enroulement ait une valeur tellement faible que le champ engendré par lui est précisément encore suffisant pour maintenir la vitesse de marche à vide normale de l'induit.
Les conducteurs 16, 17, 18 amenant le courant aux trois sections d'enroulement conduisent à un cylindre de manoeuvre de construction connue à l'aide duquel la navette est commandée. Les contacts réglables de ce cylindre de manoeuvre sont ajustésde façon que la section du moment ne puisse être mise enncircuit que lorsque l'induit de la navette de tissage se trouve dans sa portée.
La mise en circuit d'une section d'enroulement ne se fait par conséquent qu'après l'entrée de l'induit, et sa mise hors circuit se fait avant sa sortie. Si une section d'enroulement était maintenue sous tension sans que l'induit se trouvât dans sa portée, la tension de service du stator ne serait formée, en raison de l'absence du flux de force principal, que par la tension de dispersion et la composante de la chute de tension ohmique.
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Une plus grande vitesse de démarrage peut donnée à l'induit et par là à la navette 3 pa- électrique à l'aide.des sections d'enroulement 15 représentées dans les figures ., et 5 et expli ci-dessus. Mais, pour pouvoir augmenter encore la vitesse de démarrage déjà ainsi accrue de la selon un autre développement de l'invention on frapper la navette à la fin de son trajet contr organe élastique, de telle manière que ce derni mis sous tension par la force vive de la navett contre lui et que cette tension soit utilisée p mouvement de retour de la navette. Selon l'exem réalisation représenté par la figure 7, on a ut comme organe élastique, un ressort de compressi qui est monté sur une broche 23 portant le tacu longitudinalement . entre ce taquet et la paro battant 26.
La navette 3 entrant dans la botte 22 est reçue de la façon connue par le taquet 2 en marne temps maintenue et freinée par le frein la boite, puis elle comprime en outre le ressor compression 21. Après dégagement du frein 25 pa levier 27 disposé au-dessous de la botte à nave et mobile à partir du battant, la navette 3 est du freinage usuel et il est donné au taquet 2l ment libéré de ce fait, par le ressort comprimé vitesse de démarrage accrue qui se transmet à 1 5. L'utilisation d'un autre organe élastique po obtenir une plus grande vitesse de démarrage es sentée dans la figure 8.
Conformément à cette f un ressort de traction 29 est fixé d'une part à botte à navettes 22 en 28 et d'autre part au ta La navette 3 entrant dans la botte à navettes 2
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frappant ainsi contre ie taauet 24, ce qui fait que le ressort de traction 29 est mis sous un état tendu.
Lors de la libération de le navette 3 par le frein 25, le ressort de trsction 29 peut se contracter et imprimer ainsi à la navette une accélération supplémentaire à sa vitesse initiale.
Le dégagement du taquet 24 et la détente cons-'-- quente du ressort 21 se font par un coin 34, qui se déplace sous un nez 35 disposé sur le crochet 30 et qui soulève le crochet 30 dans une position de chasse déterminée. A cette fin, le coin 34 peut coulisser sur un bras 36 et ce dernier est disposé fixement sur une paroi 37 du métier. Pour régler la libération du taquet 24 et du ressort 21 conformément au mouvement de chasse et pour pouvoir choisir le moment exact pour l'accélé- ration de démarrage supplémentaire, le déplacement du coin 34 sur le bras 36 est réalisé de la faqon suivante : on prévoit sur le coin 34 une fente 38; qui permet une position d'avancement et une position de recul après desserrage des vis 39 vissées dans le bras 36 et passées par la fente 38.
La construction précitée peut aussi être utilisée avec le ressort de traction 29 représenté dans la figure 8. Suivant la construction représentée dans la figure 11, il est également possible de tendre les ressorts 21, 29 dont l'utilisation a été proposée par le mouvement de chasse. Une barre 42 est articulée ici avec le serre-navette 41 connu, disposé sur la masse de battant 40 et actionné par le mouvement de chasse; cette barre est également articulée avec le taquet 24 Le serre-navette 41 mis en mouvement de la façon connue par le battant du métier transmet ce mouvement également au taquet 24 (direction de la flèche A) et met ainsi
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sous tension le ressort de traction 29 relié à taquet et fixé sur la barre 23.
L'arrérage et 1 libération du ressort 29 se font de nouveau par moyens expliqués à l'aide des figures 9 et 10.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif pour donner une grande acc tion à l'induit des moteurs à champ mobile serv la commande des navettes de métiers à tisser, c risé en ce que la division polaire du moteur es petite pour diminuer le poids de l'induit et la quence du courant polyphasé imprimé s'élève à u ple de la frécuence normale de 50 hertz, puis i prévu des moyens par lesquels les variations de provoquées par l'impédance de stator intercalée avant de 3a partie non couverte par les surfaces de l'induit sont compensées partiellement ou to 2.- Dispositif suivant la revendication 1 térisé en ce que l'induit du moteur à champ mob couvre une ou plusieurs divisions polaires de 1 du stator.
3.- Dispositif suivant la revendication 1 térisé en ce que le fer d'induit moulé fixement la navette de tissage comporte des renfoncement, points de basse saturation magnétique.
I+,- Dispositif suivant la revendication 1 térisé en ce que la fréquence imprimée au moteu champ mobile est choisie de façon que l'induit gne pas le glissement de marche à.vide jusqu'au cement du freinage.
5.- Dispositif suivant la revendication 1 térisé par des dispositifs de réglage fonctionnai automatiquement, par exemple des régulateurs d'. qui compensent les fluctuations de tension prod