<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements aux régulateurs électriques.
Cette invention est relative aux régulateurs élec- triques et elle a pour objet un régulateur perfectionné ser- vant à maintenir automatiquement constante la vitesse d'une machine dans d'étroites limites de précision, indépendamment de toutes variations de la tension d'alimentation appliquée au régulateur ou à son circuit et sans qu'il soit nécessaire d'employer un appareillage compliqué et délicat.
Le régulateur perfectionné exige une alimentation à courant continu. Aussi convient-il notamment pour régler la vitesse d'un moteur à courant continu.
Le régulateur électrique conforme à l'invention, servant à maintenir automatiquement constante la vitesse d'une ou de plusieurs machines, comporte les éléments suivants :
<Desc/Clms Page number 2>
une génératrice à courant continu accouplée à la machine à régler et ayant un champ d'excitation absolu- ment non-saturé, de façon que sa force électromotrice soit proportionnelle au courant d'excitation et que, pour une certaine vitesse de la génératrice, cette force électromo- trice équilibre la tension de la source d'alimentation con- tinue à laquelle est connecté le circuit d'excitation, la , vitesse de la génératrice étant indépendante des variations de tension de la source d'alimentation à courant continu,
et un moteur connecté en série avec la génératrice en- tre les mêmes conducteurs d'alimentation et ainsi employé pour actionner un modérateur tel que par exemple un rhéostat, une vanne à vapeur ou à combustible ou un modérateur analogue de la machine à régler, chaque fois que l'organe dont on règle la vitesse s'écarte de la vitesse pour laquelle s'éta- blit l'équilibre précité.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en un rhéostat de réglage de la vitesse, ayant un coefficient de température négligeable, que l'on connecte en série avec l'enroulement d'excitation de la génératrice entre les mêmes conducteurs d'alimentation, afin de déterminer la vitesse pour laquelle est réglée la machine.
A la vitesse correcte de la machine, la force électromotrice de la génératrice de réglage de la vitesse équilibre la tension d'alimentation et, par suite, il ne passe pas de courant dans le moteur. Toutefois, si la vitesse diminue pour une raison quelconque, la force électromotrice diminue elle aussi, et un courant circule dans le moteur, lequel entraîne le modérateur dans un sens correspondant à un accroissement de la vitesse, jusqu'à ce que, à la vitesse ¯ correcte, l'équilibre soit rétabli.
<Desc/Clms Page number 3>
Pour un degré de réglage donné du rhéostat de régla- ge de la vitesse, le régulateur est indépendant des varia- tions de la tension d'alimentation, étant donné qu'une di- minution de cette tension provoque une diminution propor- tionnelle de courant d'excitation de la génératrice de réglage de la vitesse et que cette diminution provoque à son tour une diminution proportionnelle de la force électromotri- ce du fait que le système d'excitation de la génératrice est absolument non-saturé.
.La vitesse à laquelle s'établit l'équilibre est évidemment proportionnelle au courant d'excitation et elle est donc proportionnelle à la résistance du rhéostat de ré- glage de la vitesse plus la résistance de l'enroulement d'exci tation. On peut ainsi régler la vitesse à l'aide du rhéostat de réglage de la vitesse, dont la matière constituant la ré- sistance doit avoir un coefficient de température négligea- ble.
Dans l'application de l'invention au réglage de la vitesse d'une machine à papier entraînée par des moteurs excités séparément qui sont alimentés par une génératrice principale, on obtient la gamme de vitesse voulue en faisant varier la tension de la génératrice principale de manière que, pour un degré de réglage donné du rhéostat de réglage de la vitesse, la vitesse de la machine à papier reste constante indépendamment de la charge. Les différentes sec- tions de la machine sont automatiquement maintenues à un certain rapport de vitesse les unes vis-à-vis des autres à l'aide de liaisons cinématiques mutuelles appropriées, la tâche du régulateur se ramenant à maintenir constante la vi- tesse de l'ensemble de la machine.
Le dessin annexé représente des exemples d'exécution de l'invention.
Fig. 1 est un schéma montrant un régulateur perfec-
<Desc/Clms Page number 4>
Fig. 2 montre une variante convenant pour une gamme étendue de vitesses, et Fig. 5 est un schéma montrant l'invention appliquée au réglage de la vitesse d'une machine à papier.
Sur la Fig. 1 est représentée une génératrice à courant continu 1 accouplée à la machine à régler et ayant un enroulement d'excitation absolument non-saturé 3 connec- té en série avec un rhéostat 4 entre des conducteurs d'ali- mentation à courant continu a, b. L'induit de la génératrice
1 est connecté en série avec l'induit d'un moteur à courant continu 2, entre les mêmes conducteurs d'alimentation a, b, le moteur 2 étant relié à un modérateur ou dispositif ana- logue (non représenté) servant à régler la vitesse de la machine. A la vitesse correcte de la machine à régler, la force électromotrice de la génératrice de réglage de vitesse
1 équilibre la tension d'alimentation et, par conséquent, aucun courant ne passe dans le moteur 2.
Pour toute diminu- tion de la vitesse de l'organe dont on veut régler la vi- tesse, la force électromotrice de la génératrice 1 diminue elle aussi et un courant circule dans le moteur 2 lequel entraîne alors le modérateur dans le sens correspondant à un accroissement de la vitesse, jusqu'à ce que, pour la vi- tesse correcte, on obtienne à nouveau l'équilibre.
La vitesse à laquelle s'établit l'équilibre est évidemment directement proportionnelle au courant d'excita- tion et, par suite, inversement proportionnelle à la résis- tance du rhéostat de réglage de la vitesse plus la résis- tance de l'enroulement d'excitation 3. On peut ainsi chan- ger la vitesse à l'aide du rhéostat de réglage de vitesse 4 dont la matière constituant la résistance doit avoir un coefficient de température négligeable. Dans le montage re-
<Desc/Clms Page number 5>
présenté sur la Fig. 2, la génératrice 1 est connectée aux conducteurs d'alimentation a, b par le rhéostat 4.
Sur la Fig. 3, qui montre l'invention appliquée au réglage de la vitesse d'une machine à papier dont les sec- tions sont entraînées par des moteurs excités séparément alimentés par une génératrice principale, la génératrice de réglage de vitesse 1 est accouplée au moteur 11 d'une des sections de la machine et son induit est connecté en série avec celui du moteur 2 entre les conducteurs a, b alimentés par la génératrice principale 8. L'enroulement d'excitation 3 de la génératrice de réglage de vitesse est connecté en série avec le rhéostat de réglage de vitesse 4 et aussi avec l'enroulement d'induit d'un petit alternateur à basse fréquence 5, entre les mêmes conducteurs d'alimentation a, b.
Tant le moteur 2 que l'alternateur 5 sont excités depuis les conducteurs A, B alimentés par l'excitatrice principale 10.
L'alternateur 5 est entraînée par l'intermédiaire d'un en- grenage démultiplicateur, par un petit moteur shunt à cou- rant continu 6 alimenté par les conducteurs A, B.
Le moteur 2 entraine un rhéostat 7 intercalé dans le circuit d'excitation de la génératrice principale 8 et règle ainsi la tension de celle-ci de manière que la vitesse de la section de machine entraînée par le moteur 11 soit maintenue constante. Quand le balai du rhéostat 7 approche de la fin de sa course, des commutateurs limiteurs 12 action- nent un modérateur principal 9, actionné par moteur, qui est intercalé dans le circuit d'excitation de la génératrice principale 8, jusqu'à ce que le rhéostat 7 soit ramené dans ses limites de fonctionnement normales.
La fonction de l'alternateur à basse fréquence 5 est d'obliger le moteur 2 à osciller doucement dans les deux sens, ce qui a pour effet de surmonter le frottement dans le
<Desc/Clms Page number 6>
rhéostat 7 et dans le moteur 2 lui-même, de façon à rendre le réglage beaucoup plus sensible.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Régulateur électrique pour maintenir automati- quement constante la vitesse d'une ou de plusieurs machines, caractérisé par une génératrice à courant continu accouplée à la machine à régler et ayant un champ d'excitation abso- lument non-saturé, de façon que sa force électromotrice soit proportionnelle au courant d'excitation et que, pour une certaine vitesse de la génératrice, cette force électromo- trice équilibre la tension de la source d'alimentation con- tinue à laquelle est connecté le circuit d'excitation, la vitesse de la génératrice étant indépendante des variations de tension de la source d'alimentation à courant continu, et un moteur connecté en série avec la génératrice entre les mêmes conducteurs d'alimentation et ainsi employé pour ac- tionner un modérateur comme par exemple un rhéostat,
une vanne à vapeur ou à combustible ou un modérateur analogue de la machine à régler, chaque fois que l'organe dont on règle la vitesse s'écarte de la vitesse pour laquelle s'é- tablit l'équilibre précité.