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Dispositif de commande automatique d'appareils électriques ou mécaniques.
La présente invention se rapporte à un dispositif de commande automatique d'appareils électriques ou mécani- ques comme par exemple des moteurs, des électro-aimants, des relais, des soupapes, etc...
Le but principal de l'invention est d'augmenter la sensibilité, la précision et l'automaticité des dispositifs connus actuellement.
En vue de la réalisation dece but, le dispositif, objet de l'invention, est caractérisé essentiellement en ce que la commande de ces appareils dépend de la fréquence du fonctionnement d'un ou de plusieurs relais ou d'autres orga-
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nes analogues, fréquence qui est sous la dépendance d'un volta- ge de contrôle prélevé en dehors du dispositif et suj.et à des variations agissant sur le dispositif.
Conformément à l'invention également, le relais ouvre et ferme périodiquement un ou des contacts en liaison avec les appareils à commander et est réglé automatiquement au point de vue de la fréquence de son fonctionnement grâce à un voltage de contrôle qui est appliqué au dispositif de telle sorte que pour une variation assez restreinte de ce voltage la fréquence du fonctionnement du relais varie dans de larges limites.
En général, la variation de la fréquence du fonctionne- ment du relais est obtenue par la variation de la durée de la charge ou de la décharge d'un condensateur.
Le dessin ci-joint montre à titre d'exemple un schéma. de réalisation du dispositif.
Sur le dessin ci-joint S et S1 sont les bornes du circuit d'alimentation, RL désigne un relais qui agit sur les appareils à commander par un ou plusieurs contacts tels que par exemple 3-4 ou 5-6 et qui est intercalé dans le circuit anodique d'un tube T2 à décharge électronique. L'électrode de contrôle du tube T2 est reliée ( directement ou non) à un condensateur Cl qui se charge et se décharge périodiquement et dont la charge est provoquée par la fermeture d'un contact 1-2 affecté à cet usage du relais RL. Ce contact 1-2 se ferme quand l'armature 2 est lâchée.. La charge du condensateur fait augmenter le potentiel de grille du tube T2 par rapport à la cathode de ce tube, de sorte que le courant anodique augmente, ce qui provoque l'attraction de l'armature 2 du relais RL et l'ouverture du contact 1-2 de charge.
A ce moment, la charge cesse et la décharge commence.
La décharge du condensateur Cl se fait à travers la résistance interne d'un autre tube électronique Tl dont la grille G est reliée à la tension de contrôle dont une borne est représentée en B1 et l'autre en B .
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Comme on le comprendra, la variation de. la tension de contrôle amenée en Bl fait varier la résistance interne du tube Tl et partant la durée de la décharge et la fréquence du fonctionne- ment du relais RL.
La décharge du condensateur Cl se termine quand la ten- sion de grille du tube T2 ( tension positive par rapport au point X) diminue dans une mesure telle que le courant anodique du tube T2 est suffisamment faible pour que l'armature du relais soit lâchée et ferme le contact de charge 1-2.
La fréquence est minima quand la grille du tube Tl est suffisamment négative par rapport à la cathode pour que la ré- sistance interne du tube Tl soit rendue infinie. La durée de décharge maxima et la fréquence minima correspondante ne dé- pendent que du produit de la capacité du condensateur Cl par sa résistance de l'isolement. La fréquence est maxima quand la tension de la grille du tube Tl est voisine de zéro par rapport à la cathode, à moins qu'il ne soit possible de la rendre positive, ce qui généralementn'est pas névessaire.
Dans ces conditions, la résistance interne du tube T2 est faible et ladurée de la décharge est du même ordre de grandeur que celle de. la charge. Ces deux opérations sont ralenties par des résistances: et des condensateurs supplémentaires R1 et R2 et C2 de façon à limiter la fréquence maxima à une valeur telle que le relais RL puisse suivre.
Le tube Tl sera de préférence une triode à haut coeffi- cient d'amplification. A titre d'exemple, avec un tube tel que le tube américain. 6 F5 ou un tube analogue ( voir R C A-Radio Tubes Manuel), pn obtient le passage de la fréquence maxima à celle mini- ma pour une variation inférieure à I volt de la tension de grille et le rapport de I à 60 entre ces deux fréquences peut facilement être obtenu par cette variation.
Pour augmenter la sensibilité de L'appareil, exprimée en % de la tension de contrôle, on peut porter la cathode du tube Tl à un potentiel fixe positif de valeur convenable ( VI) qui sera
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neutralisé par un potentiel de contrôle positif V2 appliqué à la grille du même tube. Par exemple, si la cathode de la 6F5 a + 12,5 volts de tension fixe, la grille aura aussi + 12,5 volts de tension de contrôle et on aura la fréquence maxima, car la différence de potentiel : grille-cathode sera égale à zéro.Si alors on applique à la grille + 11,5 volts de tension de contrôle ( au lieu de + 12,5) on aura : V2 - VI = - 1 volt. = tension négative appliquée à la grille, et la fréquence sera minima.
La tension moyenne de contrôle étant donc de 12,0 volts, la variation est de + 0,5 volts, soit environ ¯ 4% et pour cette variation, la fréquence variera par exemple dans le rapport de I à 60. Bien entendu, ce résultat ne pourra être obtenu que si la différence de potentiel V2 - VI moyenne est maintenue à une valeur convenable ( environ - 0,5 volts pour le tube 6F5, à condition que la tension anodique de ce tube soit inférieure à 40 volts).
Comme un exemple d'application pratique du dispositif, on peut citer son emploi pour la commande automatique de l'avan- cement des charbons d'une lampe à arc. Dans ce cas, comme voltage de contrôle, on peut prendre, par exemple, une fraction du voltage existant aux bornes de la lampe, prélevée sur un diviseur de tension d relié aux charbons a et b . L'avancement peut être obtenu grâce à un électro-aimant E, alimenté par une source s à travers le contact 3-4 du relais RL. Dans le schéma, r représente la résistance de stabilisation habituellement em- ployée avec une lampe à arc. Il est représenté, à titre d'exemple que la source S-S1 alimente en même temps les tubes électroniques et le lampe arc. Dans certains cas, deux sources séparées pour- ront être employées.
D'autre part, la source s peut être rempla- cée par la source S- S1.A chaque fermeture du contact 3-4 sous l'action du relais RL qui attire en même temps l'armature 2 et ouvre le contact 1-2 l'électro-aimant E attire l'armature 2. se trouvant en liaison avec la tige T et une pièce K; cette dernière
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accroche une roue dentée 9 et fait avancer celle-ci d'un angle déterminé. La roue P agit sur les porte-charbons par une vis, crémaillère, ou tout autre dispositif approprié, et imprime à ceux-ci un déplacement déterminé. A l'ouverture du contact 3-4. , le ressort F2 ramène l'armature A à sa position primitive, tandis que le ressort F 1 maintient la pièce K en contact avec la roue P.
Il résulte que, si les contacts mobiles X. et Y des diviseurs de tension D et d sont convenable- ment placés, de façon que la différence de potentiel VI- V2 ait une valeur appropriée ( comme indiqué plus haut, par exemple pour le tube 6F5, de 0 à -I volt) on pourra obtenir une fré- quence de fonctionnement du relais RL telle que la vitesse de l'avancement des charbons a et b soit égale à leur vitesse de combustion. Si, pour une raison quelconque, la distance entre les charbons augmente, la tension entre ceux-ci augmentera, ainsi que le voltage de contrôle V2, ce qui aura pour effet d'augmenter la fréquence de fonctionnement du relais RL et la vitesse de l'avancement des charbons, jusqu'à ce que la distan- ce normale entre feux-ci soit rétablie.
R e v e n d i c a t ion s .
I/ Dispositif de commande automatique d'appareils électriques ou mécaniques, caractérisé en ce que cette commande dépend de la fréquence du fonctionnement d'un ou de plusieurs relais (RL) électro-mécaniques ou électroniques ou d'autres organes analogues, fréquence qui est sous la dépendance d'un voltage de contrôle prélevé en dehors du dispositif et sujet à des va- riations agissant sur le dispositif.