<Desc/Clms Page number 1>
MEMOIRE DESCRIPTIF
EMI1.1
déposé à. l t appui d t une demande de BREVET d ' INVENTION SYSTEME DE CONTROLE ELECTRIQUE,
La présente Invention se rapporte à un appareil de contrôle électrique pour la commande des machines électriques et particulièrement des moteurs électriques.et a pour objet des moyens simples et efficaces pour actionner un dispositif de contrôle dans ses diverses positions à une allure ne dépassant pas certaines valeurs prédéterminées.
@ L'invention est particulièrement utile pour la commande des con- trolle @ destinés aux véhicules électriques de transport de passagers tels que les trolley-bus dans lesquels les moteurs sont contrôlés par une pédale ou un organe similaire commandé à la main. Conformément à l'invention, il est prévu un ressort entre la pédale et le dispositif de contrôle grâce auquel la pédale
<Desc/Clms Page number 2>
peut être placée immédiatement dans sa position de pleine vitesse pendant que des dispositifsconvenables assurent un déplacement progressif de l'appareil de contrôle d'âpres les courants dans le moteur.
Dans une des formes de l'inventiony on prévoit un dispositif d'enclenchement comprenant une roue à rochet sur le dispositif de contrôle et un cliquet disposé normalement pour s'engager dans la roue à rochet et empocher la rotation de celle-ci sous l'action de la pédale. Ce cliquet pivote à l'extrémité d'un levier qui peut être déplacé électromagnétiquement pour relâcher le cliquet. Par suite de l'application d'une force d'entraînement sur le dispositif de contrôle ce dernier se déplace d'un angle très petit, le pli- quet est déplacé de manière à pouvoir actionner un circuit de contrôle qui action- ne à son tour des dispositifs électromagnétiques pour relever le cliquet.
Au même moment, les dispositifs électromagnétiques agissent sur le circuit de contrôle pour le rendre inopérant, de sorte que le cliquet est réengagé avec la roue à rochet qui est avancée d'une dent. Le circuit du dispositif électromagnétique est alors contrôlé d'après l'Intensité du courant dans le moteur pour éviter une avence du controller lorsque l'appel de courant est plus grand qu'une valeur prédéterminée.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin ci-annexé dans lequel la Fig.l représente une vue simplifiée en perspective d'un dispositif de contrôle conforme à l'invention commandé par pédale pour trolley bus, alors que la Fig.2 représente une vue simplifiée d'un moteur électrique avec ses dispositifs de contrôle.
Les dessins représentent une forme de l'invention où un controller à tambour 10 est manoeuvré cran par cran pour la commande en série d'un moteur 11 de trolley bus. Le controller 10 est représenté dans sa position "arrêt" ou à circuit ouvert. Il est commandé au moyen de la pédale 12 pour démarrer et accélérer le moteur 11. La pédale 12 est ramenée par la compression du ressort 13 vers la position correspondant à l'arrêt du controller 10. Cette pédale est montée sur un arbre 14 sur lequel est à frottement doux monté un secteur denté 15.
Ce secteur est solidaire de la pédale par le ressort à torsion hélicoïdale 16 entourant l'ar- bre de telle manière que,si l'on appuie sur la pédale,le ressort est tendu et qu'une force est appliquée sur le secteur tendant à le faire tourner en sens inverse des aigguiles d'une montre ce qui a pour effet d'entraîner la rotation de lâarbre de commande 17 muni d'un pignon 18 auquel le secteur denté communique son mouvement, Un arrêt 19 est prévu sur le secteur denté pour limiter le mouvement de l'arbre 17 à sa position de pleine vitesse. Un second arrêt 20 est monté sur le
<Desc/Clms Page number 3>
levier 21 solidaire de l'arbre 14 de manière à déterminer la position d'arrêt des différents organes représentés sur le dessin.
Pour assurer le mouvement progressif cran par cran de l'arbre 17 du controller d'après les appels de courant du moteur, il est prévu un mécanisme à roctet 22 qui, pour assurer le mouvement du oontroller, peut être relâché grâce à l'action d'un électro aimant 23 commandé par la force appliquée sur la pédale par l'intermédiaire du ressort 16 à l'arbre 17 lorsque l'appel de courant dans le moteur le permet par l'action d'un relaie d'accélération à bobine 24 monté dans le circuit du moteur.
Le mécanisme à rochet comprend un levier 25 monté sur le pivot 26 à côté de la roue 27 fixée à l'arbre 17. Ce levier 25 est appuyé sur la roue à rochet par le ressort à compression 28. A l'extrémité de ce levier est disposé le cliquet 29 lequel, lorsque l'électro aimant est désexcité, est engagé avec les dents de la roue à rochet par l'action du ressort 28.
Le cliquet 29 a un mouvement de rotation limité à l'extrémité du levier. Il est attiré par un ressort à compression dans le sens des aiguilles d'une montre de telle manière que, à son extrémité supérieure, son prolongement 31 s'engage avec la butée 32 à l'extrémité du levier 25.
Un certain jeu est prévu entre l'armature 33 de l'électro-aimant 23 et le levier 25, de manière à pouvoir donner un choc en cas de mouvement.
Cette armature est ramenée dans le sens contraire aux aiguilles d'une montre par le ressort 33a, elle est montée sur le pivot 26 et est munie d'une extrémité en forme de croohet 34 qui embrasse l'extrémité de l'ergot 35 du levier 25.
Lorsque l'électro-aimant 23 est excité, l'armature est libre de se déplacer, s'accélère avant d'entrer en contact avec le bras 25 auquel elle donne un choc qui arrache le cliquet de la roue à rochet*
Dans le fonctionnement du mécanisme , si l'on appuie sur la pédale 12, le ressort 16 exerce une force tendant à faire tourner le oontroller dans la direction de la flèche 27', l'action de ce ressort 16 l'emporte sur celle du ressort 30 du cliquet 29 et la manoeuvre a pour effet de faire tourner la roue à rochet 27 d'un angle très faible, bien plus faible que celui nécessaire pour l'amener à .sa position suivante. Il en résulte un déplacement du cliquet autour de son pivot à l'extrémité du levier 25 d'un angle faible ce qui applique le contact isolé 37 monté sur le cliquet sur le contact fixe.
Cette opération ferme un circuit à travers le conducteur 18, le relais d'accélération 39 comment par la bobine de courant 24 et met en court-circuit unie section 40 de l'enroulement
<Desc/Clms Page number 4>
de l'électro-aimant 23 ce qui a pour effet de l'exciter et d'attirer l'armature 33. Ainsi, le mécanisme de verrouillage permet un déplacement angulaire limité du dispositif de contrôle par lequel le loquet est temporairement relaché.
On remarque que l'électro-aimant 23 possède deux enroulements 40 et 41 qui sont bobinés en opposition et connectes en série l'un avec l'autre aux arrivées de courant 42 et 43 lorsque les interrupteurs 44 et 45 tout ouverts Ces enroulements sont bobinés de telle manière que leurs forces magnétomotrices sont équilibrées. Si les bobines sont identiques, elles ont donc le même nombre de tours. En conséquence, lorsque les deux bobines sont excitées ,l'une neutralise l'action de l'autre et l'électro-aimant est inopérant. Lorsque la bobine 40 est court-circuitée l'armature est attirée par le flux produit par le second enroulement 41.
Après la mise en court-circuit de la bobine 40, un certain temps est nécessaire pour exciter l'électro-aimant et pour attirer l'armature par suite du courant induit dans la bobine en court-circuit 40, ce courant induit pro- voquant une force magnéto motrice en opposition avec celle de la bobine d'excitation 41. L'intervalle de temps désiré peut être obtenu par exemple en déterminant convenablement les nombres de tours, la résistance et la réluctance de l'armature et de la bobine 40. Cet Intervalle de temps assure un facteur supplémentaire de sécurité obligeant le controller de s'arrêter à chaque encoche par exemple à chaque paire de dents sans sauter.
Dans un appareil réalisé con- formément à l'invention, le controller reste dans chaque encoche 0,13 seconde et demande 0,045 seconde pour se déplacer d'une encoche à la suivante.
Lorsque l'armature 33 est attirée et relache le @liequet 29 de la roue à rochet, cette dernière avance par suite de la force appliquée au ressort 16, mais l'armature 33 est relâchée très rapidement et le cliquet s'engage avec la dent suivante de la roue à rochet arrêtant ainsi le mouvement du dispositif de contrôle 10. L'abandon de l'armature 33 est dû au contact 37 du cliquet par suite du fait que lorsque le cliquet est relacké de la roue à rochet, il est immédiatement déplacé par le ressort 30 à l'extrémité du levier 25 dans la position montrée dans les dessins de manière que le contact 37 est ouvert et décourt cirouite la bobine 40. La bobine 40 neutralise rapidement l'action de la bobine 41 et l'armature 33 est de la sorte relâchée.
Comme on l'a fait remarquer précédemment, dans un appareil réalisé conformément à l'invention le controller progressait d'une encoche à la suite en 0.045 seconde et était maintenu dans chaque encoche 0.13 seconde, la pédale 12 étant en avance sur le dispositif de
<Desc/Clms Page number 5>
contrôle et le mécanisme à encoches opérant automatiquement pour entraîner le controller à sa vitesse normale de rotation sans aucune limitation imposée par le courant dans le circuit moteur sous l'action de la bobine de contrôle de courant 240
Chaque fois que le dispositif de contrôle avance d'un cran dans le sens de 1'accélération, une bobine de tension 46 du relais d'accélération 39 est excitée. Cette bobine attire et ouvre les contacts 39. Ceci est dû à l'actif des contacts 36 portée sur le bras fixé à l'ergot 35 du levier 25.
Lorsque le levier 25 est entraîné par l'armature 33 les contacts 36 s'engagent les uns avec les autres et ferment le circuit de la bobine de tension 46. Cette bobine est presque immédiatement désexcitée par l'abandon de l'armature 33 et le mouvement résultant du contact 36 interrompant le circuit.
Donc, après avoir été attiré par la bobine 46 pendant chaque mouvement progressif du controller, l'interrupteur 39 du relais d'accélération sera soulevé par la bobine de courant de manière à empêcher tout mouvement de progression ultérieur dans le cas où le courant dans le circuit du moteur attela: une valeur supérieure à un maximum prédéterminé. Si le courant dans le moteur est inférieur à ce maximum, le relais 39 se referme immédiatement par suite de la désexcitation de la bobine 46 et permet la progression de la rotation du dispositif de contrôle à condition que la pédale 12 soit appuyée et fournisse l'effort nécessaire au ressort 16.
On remarquera que ce mécanisme assure un mouvement du dispositif de contrôle cran par cran à la vitesse voulue par l'opérateur, que la progression peut être arrêtée à n'importe quel cran désiré simplement en manoeuvrant la pédale 12 convenablement et également à la position finale du dispositif de contrôle. Lorsqu'on appuie sur la pédale et que le ressort 16 est tendu, la partie supérieure du levier 21 se déplace en sens inverse des aiguilles d'une montre et s'écarte de l'extrémité 15a du secteur denté 15.
Le ressort 16 alors tend à faire tourner le secteur denté pour suivre le levier 21. Pour un mouvement limité de la pédale, le dispositif de contrôle est avancé d'un cran ou d'une enaocha,
On remarquera en outre que le dispositif de contrôle peut être ramené en arrière cran par cran de la position de marche à la position de démar- rage) suivant la volonté de l'opérateur) en relâchant la pédale 12. Dans ce cas cependant, le dispositif de contrôle suit le mouvement de la pédale, le levier 25 s'élevant malgré l'action du ressort antagoniste 28 de manière à permettre aux dents de la roue à rochet de passer sous le cliquet; la roue à rochet tour-
<Desc/Clms Page number 6>
-ne alors ,dans ce cas, en sens inverse des aiguilles d'une montre comme il est représenté sur le dessin.
Si on le désire, la pédale 12 peut être appuyée à fond dans la position de pleine marche et le ressort 16 bandé en conséquence. Le mécanisme à rochet opère alors la progression du dispositif de contrôle 10 automatiquement, cran par cran, à la vitesse détermin'e par les constantes de temps des différents organes et le courant dans le circuit du moteur.
On remarquera en outre que l'opération de l'électro-aimant 23 tendant à faire avancer le dispositif de contrôle cran par cran est fonction du couple appliqué sur la roue à rochet déplaqant le cliquet contre l'action du ressort antagoniste 30.
Un dispositif a aussi été prévu pour régler l'action du courant du relais d'accélération 39 d'après la position de la pédale 12. Ce dispositif consiste en une extension 47 du levier 21 coopérant avec l'extrémité du levier 48 à l'autre extrémité duquel est attaché le ressort hélicoïdal réglable 49 du relais.
La manoeuvre de la pédale tend ce ressort 49 ce qui a pour effet d'amener la fermeture du relais 39 pour des intensités de courant plus considérables dans la bobine 24. Cela permet de donner à l'opérateur le moyen de régler à volonté la vitesse d'acélération et permet l'emploi de courants d'accélération différents suivant la charge du véhicule, la rampe, etc.*
Comme il a été exposé précédemment, le controlleur 10 est d'un type ordinaire, de préférence à tambour ou à came.. Il assure le contrôle des contacteurs 50 à 55 de manière à fermer les contacts dans l'ordre désiré. Dans la première position du controller le contacteur 50 est fermé de manière à brancher le moteur 11 à travers toutes les résistances de démarrage 56 en série.
Ces résistances sont court-circuitées les unes après les autres par la fermeture subséquente des contacteurs 51 à 55 de manière à accélérer le moteur jusqu'à la pleine vitesse.
Bien que l'on n'ait représenté et décrit qu'une seule forme de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à cetie forme particulière données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère restrictif et que, par conséquent, toutes les variantes ayant même principe et même objet que la disposition indiquée ci-dessus, rentreraient comme elle dans le cadre de l'invention.