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'DISPOSITIF POUR ACCELERER LA VITESSE D'UN SERVO-MOTEUR
COMMANDANT UN CONTROLLER DE TRACTION"
Pour démarrer ou freiner automatiquement un véhicule électrique, on emploie habituellement un controller commandé par un servo-moteur électrique placé sous le contrôle dtun relais d'accélération ou de décélération.
La vitesse du servo-moteur électrique actionnant le controller est limitée. En effet, lorsque le servo-moteur a fait avancer le controller d'une position, on doit pouvoir éventuellement l'arrêter avant qu'il amène le controller dans la. position suivante. Plus la vitesse du servo-moteur est élevée plus il est difficile de l'arrêter sur le nombre de tours qu'il effectue entre les commandes de deux positions successives du controller. De plus, chaque fois que le controller a avancé d'une position, le relais d'accélération doit, lorsque le courant des moteurs dépasse une valeur déterminée, provoquer l'arrêt du servo-moteur. Le fonctionnement de ce relais demande un certain temps.
La vitesse maximum du servo-moteur et le retard de fonc-
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tionnement du relais (l'accélération limitent le nombre de positions dont le servo-moteur peut faire avancer le controller en une seconde.
La vitesse de manoeuvre du controller pratiquement réalisable est suffisante pour les démarrages et les freinages normaux des véhicules. Cependant, dans trois cas, il y a avantage à pouvoir entraîner le controller à une vitesse supérieure à celle requise pour un démarrage ou un freinage normal, savoir : la reprise de la traction lorsque le véhicule est déjà démarré, le passage de la traction au freinage et vice versa, le passage sur les premiers crans de freinage électrique lorsque le véhicule roule aune vitesse relativement faible.
Dans ces cas, il est intéressant d'augmenter la vitesse du servo-moteur jusqu'à ce qu'il ait amené le controller dans une position voisine de celle pour laquelle le courant des acteurs de traction atteint l'intensité faisant fonctionner le relais d'accélération.
La présente invention a pour objet un dispositif d'alimentation de servoèmoteur électrique pour controller permettant d'accroître la vitesse =le manoeuvre du controller aussi lontempsque le courant des moteurs de traction ne dépasse pas une valeur déterminée, légèrement inférieure à celle pour laquelle le relais d'accélération arrête la progression du servomoteur.
Cette invention consiste notamment à utiliser un relais excité par le courant des moteurs de traction qui modifie les résistances d'alimentation du servo-moteur et met en courtcircuit les contacts du relais d'accélération et de l'autorupteur.
La fige i du dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, l'application de l'invention à un schéma de montage connu de servo-moteur électrique.
L'induit a du servo-moteur électrique entraîne l'arbre du controller au moyen d'un dispositif mécanique connu,
L'inducteur f. de ce servo-moteur, constamment alimenté, fournit une excitation séparée constante.
L'induit a est alimenté par l'intermédiaire de deux relais : un relais de Régression RP et un relaisde régression ER.
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Les relais RP et RR sont alimentes par les fils m et n/mis sous tension par la manoeuvre d'un tambour d'asservissement permettant de commander à distance le controller.
Lorsqu'on excite le relais de progression RP en alimentant le fil m, les contacts supérieurs de ce relais se fermait, le courant passant par ces contacts traverse l'induit 2 et retourne à la source par les contacts inférieurs du relais de régression RR; l'induit tournant dans le sens de la progression fait avancer le controller. Lorsqu'on excite le relais de régressim RR en alimentant le fil n, les contacts supérieurs de ce relais se ferment, le courant passant par ces contacts traverse l'induit a et retourne à la source par les contacts inférieurs du relais de progression RP; l'induit a étant traversé par le courant dans le sens opposé au cas précédent, tourne dans le sens de régression et ramène le controller en arrière.
Lorsque l'excitation des deux relais est coupée, les bornes de l'induit a sont mises en court-circuit par les contacts inférieurs des relais RR et RP fermés, comme montré fig. 1, lorsque ces relais sont "retombés".
A ce moment l'excitation constante engendre dans l'induit a en rotation un important courant qui freine énergiquement et arrête le servo-moteur.
Le circuit d'alimentation du relais de progression RP traverse les contacts d'un relais d'accélération RA excité par le courant des moteurs de traction. L'armature de ce relais est levée à chaque changement de position du controller par un système mécanique ou électrique. Lorsque le courant des moteurs de traction descend en dessous d'une certaine valeur, l'armature retombe et ferme les contacts permettant ainsi d'alimenter le relais de progression RP et par conséquent de faire avancer le controller.
Un autorupteur e court-circuite, suivant un procédé connu, les contacts du relais RA pendant le passa@e du controller d'une position à l'a@@@@. On est ainsi assuré que le servo-moteur ne s'arrêtera pas entre deux po@@ @ons du controller.
L'induit a du servo-moteur électri@ue estalimenté en potentiomètre au moyen des résistances R, Si, S. Le courant venant
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de la source Pé..S8. 01":"" 1- résistance 11 pour se rendre-'aux contacts supérieurs des relais de progression. RP ou de régression
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Les bornes de 1' induit z sont shuntées en permanence par la résistance S1.
Suivant l'invention, on prévoitle shunt résistant supplémentaire S2 branché aux bornes de l'induita et un relais
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de (:a1'c11e rapide RB excité par le courant des moteurs de traction (par exemple excité en série avec le relais RA). Les contacts du relais RB sont disposés de sorte que l'armature de ce relais étant retombée, les uns coupent le circuit du shunt S2 et les autres mettent en court-circuitles contacts du relais *d'accélération R1
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et de 1'autorupteur g,
Au début du démarrage ou du freinage, ou pendant le passage de la traction au freinage ou vice versa, le courant de traction est faible ou même nul, le relais de marche rapide RB est retombé comme montré fig. 1.
On conçoit que dans cette posi-
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tion du relais de marche rapide RB, l'induit a du servo-moteur est shunté uniquement par la résistance Si. La valeur ohmique de
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la résistance shuntant l'induit a. étant élevée, cet induit est alimenté à une tension voisine de celle de la source et tourne à grande vitesse en actionnant rapidement le controller. De plus, durant cette période, les contacts du relais d'accélération RA.
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et de 1'autorupteur & étant court-circuités, les retards dus au fonctionnement de ces appareils sont sans effet sur la vitesse du servo-moteur.
Dès que le courant des moteurs de traction atteint une valeur déterminée, voisine de celle pour laquelle le relais d'accélération RA arrête la progression du servo-moteur, le relais de marche rapide RB enclenche;ses contacts insèrent le shunt S2
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en parallèle avec le shunt Si aux bornes de l'induit à et placent à nouveau le relais de progression RP sous le contrôle du relai d'accélération RI et de 1 tautorupteur g, La valeur ohmique de la résistance de slmntage de l'induit a étant réduite, la tension aux bornes de l'induit a diminue et devient inférieure
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à la force contre-électromotrice du servo-fmoteur;
l'induit
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débitant du courant dans les shunts Si et S2 est par conséquent énergiquement freiné jusqu'au moment où il'est ramené à la vitesse plus faible correspondant au nombre de tours qu'il effectue pour la petite tension d'alimentation. Lorsque le controller arrivera dans la position pour laquelle le relais d'accélération RA arrête la progression du servo-moteur, celui-ci tournera à vitesse faible. On pourra donc arrêter le servo-moteur, en toute sécurité, sur le nombre de tours qu'il effectue entre les commandes de deux positions successives du controller.
Une variante de cette disposition consiste à utiliser une seule résistance de shuntage de l'induit dont une partie est court-circuitée par les contacts du relais de marche rapide lorsque ce relais est enclenché.
La'fig. 2 représente un autre exemple d'application de l'invention au même schéma de montage de servo-moteur. Les mêmes appareils sont désignés par les mêmes lettres de référence.
L'induit a du servo-moteur électrique est alimenté en potentiomètre au moyen des résistances R1, R, S. Le courant venant de la source passe par les résistances R1 et R2 pour se rendre aux contacts supérieurs des relais de progression RP et régression RR. Les bornes de l'induit a sont shuntées par la- résistance S.
Le relais de marche rapide RB est excité de la même manière que précédemment par le courant des moteurs de traction, mais lorsqu'il est retombé ses contacts mettent à 1 fois en court-circuit la résistance R1 et les contacts du r lais d'accé- lération RA et de l'autorupteùr e.
Au début du démarrage ou du freinage, ou pendant le passage de la traction au freinage ou vice versa, le courant des moteurs de traction est,faible ou même nul, le relai de marche rapide RB est retombé, comme montré fig. 2. On conqo t que dans cette position du relais de marche rapide RB, l'induit a du servo-moteur et son shunt S sont alimentés par la source uniquement à travers la résistance R2.
L'induit a alimenté une tension voisine de celle de la source tourne à grande vitesse Les
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contacts au relais (Le marche rapide RB court-circultant les contacts du relaiRA etde l'autorupteur e suppriment, ainsi qu'il est décrit en regard de la fig. i, leeffets dus aux retards de fonctionnement de ces appareils sur la vitesse du servo-moteur.
Comme ci-dessus, dès que le courant de traction atteint une valeur voisine de celle pour laquelle le relais d'accélération RA arrête la marche du servo-moteur, le relais de marche rapide RB enclenche. Ses contacts en s'ouvrant remettent en circuit la ré- sistance R1 et coupent le court-circuit des contacts du relais d'accélération RA et de l'autorupteur e, ce qui ralentit la marche du servo-moteur et le place à nouveau sous le contrôle du relais d'accélération RA avant que le controller ne soit arrivé dans la position pour laquelle ce relais d'accélération intervient pour arrêter le ditservo-moteur.
Il est encorepossible, sans sortir du cadre de l'invention, de régler la vitesse du servo-moteur en modifiant simultanément la résistaance R et la résistance de shuntage de l'induitS en combinantles schémas représentés fig. 1 etfig. 2.
De même il est possible d'obtenir une vitesse de régression du servo-moteur différente de celle de progression en marche rapide, il suffira pour cela dans le schéma de la fig. i de shunter les contacts inférieurs du relais de progression RP par une résistance et dans le schéma de la fig. 2 de connecter les contacts supérieurs du relais de régression RR à une prise différente de celle alimentant les contacts supérieurs du relais de progression PP.
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'' DEVICE FOR ACCELERATING THE SPEED OF A SERVO MOTOR
COMMANDING A TRACTION CONTROLLER "
To automatically start or brake an electric vehicle, a controller controlled by an electric servomotor is usually used, placed under the control of an acceleration or deceleration relay.
The speed of the electric servo motor driving the controller is limited. Indeed, when the servo motor has moved the controller forward one position, it must be possible to stop it before it brings the controller into the. next position. The higher the speed of the servomotor, the more difficult it is to stop it on the number of revolutions it performs between the commands of two successive positions of the controller. In addition, each time the controller has advanced one position, the acceleration relay must, when the current of the motors exceeds a determined value, cause the servomotor to stop. The operation of this relay takes some time.
The maximum speed of the servo motor and the delay in
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Relay actuation (acceleration limits the number of positions the servo motor can advance the controller in one second.
The practically achievable controller operating speed is sufficient for normal starting and braking of vehicles. However, in three cases, there is an advantage in being able to drive the controller at a speed greater than that required for normal starting or braking, namely: resuming traction when the vehicle is already started, switching from traction to braking and vice versa, switching to the first electric braking steps when the vehicle is traveling at a relatively low speed.
In these cases, it is interesting to increase the speed of the servomotor until it has brought the controller to a position close to that for which the current of the traction actuators reaches the intensity making the relay operate. 'acceleration.
The present invention relates to a power supply device for an electric servomotor for a controller making it possible to increase the speed = the operation of the controller as long as the current of the traction motors does not exceed a determined value, slightly lower than that for which the relay acceleration stops the progression of the servomotor.
This invention consists in particular in using a relay excited by the current of the traction motors which modifies the supply resistances of the servomotor and short-circuits the contacts of the acceleration relay and of the auto-switch.
Fig i of the accompanying drawing represents, by way of example, the application of the invention to a known assembly diagram of an electric servomotor.
The armature a of the electric servo motor drives the controller shaft by means of a known mechanical device,
The inductor f. of this servo motor, constantly supplied, provides a constant separate excitation.
The armature a is supplied via two relays: a Regression relay RP and a regression relay ER.
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The RP and RR relays are supplied by the wires m and n / energized by the operation of a servo drum allowing the controller to be remotely controlled.
When the progress relay RP is energized by supplying the wire m, the upper contacts of this relay closed, the current flowing through these contacts passes through the armature 2 and returns to the source through the lower contacts of the regression relay RR; the armature rotating in the direction of progression makes the controller advance. When the regression relay RR is energized by supplying the wire n, the upper contacts of this relay close, the current flowing through these contacts passes through the armature a and returns to the source through the lower contacts of the progress relay RP; the armature a being crossed by the current in the direction opposite to the preceding case, turns in the direction of regression and brings back the controller back.
When the excitation of the two relays is cut, the terminals of the armature a are short-circuited by the lower contacts of the closed relays RR and RP, as shown in fig. 1, when these relays have "dropped".
At this moment, the constant excitation generates a large current in the rotating armature a which energetically brakes and stops the servomotor.
The power supply circuit of the RP progress relay passes through the contacts of an RA acceleration relay excited by the current of the traction motors. The armature of this relay is lifted at each change of position of the controller by a mechanical or electrical system. When the current of the traction motors drops below a certain value, the armature drops back and closes the contacts, thus enabling the RP progress relay to be powered and consequently to advance the controller.
An auto switch short-circuits, according to a known method, the contacts of the RA relay during the passage of the controller from a position to a @@@@. This ensures that the servo motor will not stop between two points of the controller.
The armature a of the electric servomotor is supplied as a potentiometer by means of the resistors R, Si, S. The current coming from
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of the source Pé..S8. 01 ":" "1- resistance 11 to go to the upper contacts of the progress relays. RP or regression
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The terminals of the armature z are permanently shunted by the resistor S1.
According to the invention, provision is made for the additional resistant shunt S2 connected to the terminals of the armature and a relay
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of (: fast a1'c11e RB excited by the current of the traction motors (for example excited in series with the relay RA). The contacts of the relay RB are arranged so that the armature of this relay is released, some cut S2 shunt circuit and others short-circuit R1 acceleration relay * contacts
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and the auto switch g,
At the start of starting or braking, or during the passage from traction to braking or vice versa, the traction current is weak or even zero, the fast running relay RB has dropped as shown in fig. 1.
It is understood that in this posi-
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tion of the fast run relay RB, the armature a of the servomotor is shunted only by the resistance Si. The ohmic value of
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the resistance shunting the armature a. being high, this armature is supplied at a voltage close to that of the source and rotates at high speed by quickly actuating the controller. In addition, during this period, the contacts of the acceleration relay RA.
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and the auto-switch & being bypassed, the delays due to the operation of these devices have no effect on the speed of the servomotor.
As soon as the current of the traction motors reaches a determined value, close to that for which the acceleration relay RA stops the progression of the servomotor, the fast run relay RB engages; its contacts insert the shunt S2
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in parallel with the shunt Si at the armature terminals and again place the progress relay RP under the control of the acceleration relay RI and 1 tautoruptor g, The ohmic value of the armature slmntage resistance a being reduced, the voltage across the armature a decreases and becomes lower
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to the back-electromotive force of the servo-motor;
armature
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supplying current in the shunts Si and S2 is therefore energetically braked until the moment when it is reduced to the lower speed corresponding to the number of revolutions it performs for the small supply voltage. When the controller arrives in the position where the RA acceleration relay stops the servomotor advancement, the servo motor will run at low speed. We can therefore stop the servomotor, in complete safety, on the number of revolutions it performs between the commands of two successive positions of the controller.
A variant of this arrangement consists in using a single armature shunt resistor, part of which is short-circuited by the contacts of the fast running relay when this relay is activated.
La'fig. 2 represents another example of application of the invention to the same servomotor assembly diagram. The same devices are designated by the same reference letters.
The armature a of the electric servo-motor is supplied as a potentiometer by means of resistors R1, R, S. The current coming from the source passes through resistors R1 and R2 to reach the upper contacts of progress relays RP and regression RR . The terminals of the armature a are shunted by the resistor S.
The fast run relay RB is excited in the same way as before by the current of the traction motors, but when it has fallen back its contacts short-circuit resistor R1 and the contacts of the access relay once. - RA leration and the autorupter e.
At the start of starting or braking, or during the transition from traction to braking or vice versa, the current of the traction motors is weak or even zero, the fast running relay RB has dropped, as shown in fig. 2. It is known that in this position of the fast run relay RB, the armature a of the servomotor and its shunt S are supplied by the source only through resistor R2.
The armature supplied a voltage close to that of the source rotates at high speed.
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contacts to the relay (The fast operation RB bypassing the contacts of the relay RA and the auto switch eliminates, as described with reference to fig. i, the effects due to the operating delays of these devices on the speed of the servo. -engine.
As above, as soon as the traction current reaches a value close to that for which the acceleration relay RA stops running the servomotor, the fast running relay RB engages. When its contacts open, resistor R1 switches on again and cuts the short-circuit of the contacts of the acceleration relay RA and the auto-switch e, which slows down the operation of the servomotor and places it under again. checking the RA acceleration relay before the controller has reached the position for which this acceleration relay intervenes to stop the said servomotor.
It is still possible, without departing from the scope of the invention, to adjust the speed of the servomotor by simultaneously modifying the resistor R and the shunt resistance of the armature by combining the diagrams shown in fig. 1 and fig. 2.
Likewise, it is possible to obtain a speed of regression of the servomotor different from that of progression in rapid operation, for this it will suffice in the diagram of FIG. i to bypass the lower contacts of the RP progress relay with a resistor and in the diagram in fig. 2 connect the upper contacts of the RR regression relay to a socket different from that supplying the upper contacts of the PP progress relay.