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Agencement pour le réglage automatique du champ de machines d'enroulement à courant continu.
Dans les dispositifs d'enroulement, le diamètre d'en- roulement varie pendant l'enroulement. Si la traction du disposi- tif d'enroulement sur la matière à enrouler doit reste-r constante, le moment de rotation de la machine d'enroulement doit être main- tenu proportionnel au diamètre d'enroulement ou-en d'autres ter- mes, la puissance de la machine d'enroulement doit être maintenue constante.
Il est connu d'une part pour remplir cette condition dans les dispositifs d'enroulement à commande Léonard, de régler automatiquement le champ de la génératrice Léonard'sur l'accrois- sement rectiligne de sa tension induite avec la vitesse de la ma- tière à enrouler et de réglèr le champ de la machine d'enroule-
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ment sur la constance du courantprincipal; et d'autre part, il a été proposé déjà de régler automatiquement le champ de la ma- chine d'enroulement sur l'accroissement rectiligne de sa tension induite avec la vitesse de la matière -à enrouler et de régler le champ de la génératrice Léonard sur la constance du courant prin- cipal.
La présente invention concerne le second procédé de ré- glage et consiste en ce qu'au moyen d'un cylindre directeur mar- chant en même temps que la matière enroulée, on accouple direc- tement ou par l'intermédiaire d'une transmission une petite ma- chine à courant continu à excitation constante qui est établie de telle manière que sa tension induite estégale à la valeur no- minale, proportionnelle également à la vitesse de la matière en- roulée, de la tension induite de la, machine d'enroulement, en ce que cette machine du cylindre directeur est montée en opposition par rapport à la machine d'enroulement,
et en ce que l'on raccor- de au montage en opposition de ces deux machines l'enroulement de mesure d'un régulateur automatique qui règle le champ de la machine d'enroulement et qui est établi de telle manière que lorsque le courant de l'enroulement de mesure, calculé positive- ment dans la direction de la tension induite de la machine du cylindre directeur, est plus petit qu'une valeur critique déter- minée, le champ de la machine d'enroulement est diminué etvice- versa.
Si lA réglage automatique de la traction doit travail- ler de façon précise seulement pour des vitesses d'enroulement tellement grandes que la perte de tension ohmique de la machine d'enroulement est petite par rapport à la valeur nominale de sa tension induite, la valeur critique du courant d'enroulement de mesure est rendue égale à zéro. Dans cette forme de réalisation, la disposition du champ de la machine d'enroulement règle suivant la présente invention sur l'égalité de sa tension aux bornes avec
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la tension induite de la machine du cylindre directeur.
Comme par suite de la petitesse supposée de la perte de tension ohmique de la machine d'enroulement par rapport à la valeur nominale de sa tension induite, la tension aux bornes de la machine d'enroulement ne diffère pas considérablement de sa 'tension induite, et comme la tension induite de la machine du cylindre directeur est égale à la valeur nominale de la tension induite de la machine d'enrou- lement, le but de la présente invention est atteint.
Si le réglage automatique de la traction doit encore fonc- tionner de. façon.précise pour des vitesses d'enroulement tellement petites que la perte de tension ohmique de la machine d'enroule- ment est- considérable par rapport à la valeur nominale de sa ten- sion induite. la valeur critique du courant de l'enroulement, de mesure est rendue égale au courant que la perte de'tension ohmique de la machine d'enroulement'produit dans le circuit de mesure.
Dans ce but, le régulateur automatique est par exemple pourvu d'un enroulement auxiliaire dimensionné de façon appropriée, qui agit sur le mécanisme de mesure de la même manière que l'enroulement de mesure et est intercalé dans le circuit, principal de la com- mande Léonard, ou bien est raccordé à une résistance accessoire montée dans le circuit.principal de la commande Léonard ou à un transformateur de courant' continu.
La valeur critique du courant de l'enroulement de mesure peut aussi, comme dans la première forme. de réalisation, être rendue égale à zéro, mais on monte dans le circuit 'de mesura- une résistance qui est raccordée' de telle manière à un transformateur de courant continu intercalé, dans-le circuit principal de la com- mande Léonard et est dimensionnée de, telle manière que la tension produite par le 'courant principal de la commande Léonard das cet- te résistance est aussi grande que la perte de 'tension ohmique de- la machine d'enroulement et est dirigée en sens inverse de cette perte de tension.
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Dans ces deux dernières formes de réalisation, l'agen- cement du champ de la machine d'enroulement suivant la présente invention règle sur l'égalité de sa tension induite avec la ten- sion induite de la machine de cylindre directeur, Comme la tension induite de la machine du cylindredirecteur est égale à la valeur nominale de la tension induite de la machine d'enroulement; le but de l'invention est ainsi atteint.
L'agencement suivant la présente invention, comme tous les dispositifs d'enroulement qui prennent le diamètre d'enroule- ment par l'intermédiaire du. rapport de la vitesse de la matière enroulée au nombre de tours de la machine d'enroulement, et con- trairement aux dispositifs d'enroulement mesurant le diamètre d'enroulement ou la traction directement, présente l'inconvénient que la compensation automatique du diamètre d'enroulement ne se fait pas lors de l'arrêt et en cas de minimes vitesses d'enroule- ment,
car alors les tensions induites de la machine d'enroulement etla machine du cylindre directeur sont trop petites pour l'em- porter par rapport à la perte de tension ohmique de la machine d'enroulement.
@i le courant critique de l'enroulement de mesure est rendu égal à zéro, la compensation automatique du diamètre d'en- roulement échoue lorsque les tensions induites de la machin? d'en- roulement et de la machine du cylindre directeur sont plus petites ; en valeur absolue, que la perte de tension ohmique de la machine d'enroulement. Dans ce cas, l'enroulement de mesure est excité en effet indépendamment des tensions induites dans le sens de la per- te de tension ohmique de la machine d'enroulement.
Cette perte est, lors de l'enroulement (déroulement), dans le même sens (en sens op- posé) que la tension induite de la machine d'enroulement et oppo- sée (dans le même sens) à la tension induite de la machine du cylin. dre directeur et produit par conséquentdans l'enroulement de mesu- re un courent négatif -(positif), ce qui a pour effet que, lorsque le réglage automatique est établi pour l'enroulement (le déroule-
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ment) le champ de la machine d'enroulement arrive à la valeur limite inférieure (supérieure).
L'échec de la compensation automatique du diamètre d'en- roulement se produit également, toutefois seulement pour une vi- tesse beaucoup-plus petite d'enroulement, lorsque la perte de tension ohmique de la machine d'enroulement est compensée par une des dispositions mentionnées ci-dessus, car la compensation ne peut pas étre précise, principalement à cause de la dépendance de la résistance ohmique. de la machine d'enroulement par rapport à la température.
Si le courant critique. de l'enroulement de mesure est rendu égal au-courant que produit la perte de tension ohmique, se produisant pour une résistance moyenne, de la machine d'enrou- lement dans le circuit de mesure, la compensation automatique du diamètre d'enroulement échoue lorsque les tensions induites de la ma.chine d'enroulement et de la machine du cylindre directeur sont, de manière absolue, plus petites que -la différence entre la perte de tension ohmique de la machine, d'enroulemente et la perte de tension ohmique produite par le courant critique d'enroulement -de mesure dans le circuit de mesure. Cette différence de tension décide- alors en effet, indépendamment des tensions induites, la question de savoir si le courant de l'enroulement de mesure de- vient plus petit ou plus grand que la valeur critique.
Si la per- te de tension ohmique de la, machine d'enroulement est, en valeur absolue, plus grande que la-perte''de tension ohmique produite dans ,le circuit de mesure par le courant 'critique de l'enroulement de mesure, la différence de tension est dirigée dans le même sens que la perte de tension ohmique de la machine d'enroulement, ce qui a pour effet que le champ .de la. machine d'enroulement, tout comme dans le cas du cour-ant de l'enroulement de mesure rendu égal à zéro, arrive lors de l'enroulement (du déroulement) à la valeur limite inférieure, (supérieure).
Si la perte de tension ohmique
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de lé, machine d'enroulement est plus petite en valeur absolue ; que le perte de tension ohmique produite dans le circuit de me- sure par le courant d'enroulement de mesure, la différence de tension est opposée à la perte de tension ohmique de la machine d'enroulement, ce quia pour effet que le champ de la machine
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d'enroulement arrive lors del'eupoulement (du déroulement; à leu valeur limite supérieure (inférieure) ; contrairement au cas du courant de l' er#o111i?r:10.nt de mesure rendu égal à zéro.
Si le courent critique de l'enroulement de mesure est rendu égal à zéro et qu'on introduit dans le circuit de mesure une tension de compensation égale et opposée à la perte de ten-
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sion OÎllIliquC.' , la compensation automatique du diamètre <1.' en> cL-ïe- ment échoue lorsque les tensions induites de la machii-e ù.'enru...- lement et de la machine du cylindre direc l,'2Ul' sont plus petites, en valeur absolue, que la différence entrela perte de tension
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ohmique de la E15c1ine d'enroulement et la tension de compensa- tian. L'enroulement de mesure est alors excité en effet indépen- damment des tensions induites, dans le sens de cette différence de tension.
Si la perte de tension o.hmique de la machine d'enrou- lement est plus grande; en valeur absolue; que la tension de compensation, la différence de tension est de même sens que la perte de tension ohmique de la machine d'enroulement; ce qui a pour effet que le champ de la machine d'enroulement, comme dans le cas du courant de l'enroulement de mesure rendu égal à zéro, arrive lors de l'enroulement (du déroulement) à la valeurlimite
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inférieure (supérieure).
Si la perte de tension uh(1ique de la ma- chine d'enroulement estplus petite, en valeur absolue, que la tension de compensation; la différence de tension est opposée à la perte de tension ohmique de la machine d'enroulement; ce
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qui a pour effet que le champ de la iL2.Cüj-né; d'enroulement; con- trairement au cas du courant d'enroulement de mesure rendu égal à zéro, arrive lors de 1" eixr o'ale lnent (du'déroulement) à Ea va-
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leur limite.' supérieure (inférieure).
La diminution (d'élévation) du champ de la machine d'en- roulement à la valeur limité inférieure (supérieure) a pour effet que la traction passe en-dessous (au-dessus) de la valeur nomina- le. cet inconvénient est sans importance dans beaucoup de cas.
Dans d'autres cas, on peut accepter que la traction, lors de l'ar- rêt, ou en cas de minimes vitesses d'enroulement devienne plus pas petite mais/qu'elle devienne plus grande que la valeur. nominale.
La disposition suiv ant la présente invention présente ce comportement en cas de courant critique de l'enroulement de mesure rendu égal à zéro, lorsqu'elle sert à l'enroulement mais pas lorsqu'elle sert au déroulement.
Ce comportement peut' en outre être atteint par le fait que le courant critique .de l'enroulement de mesure est, en valeur absolue, lors de l'enroulement (du déroulement), un peu plus petit (plus grand) que le courant et rendu de même. sens que le cour ant que produit dans le circuit de mesure la perte de te-nsion ohmique, se présentant pour la plus petite (la plus grande) fésistance, de la machihe d'enroulement, par le fait que le courant critique de l'enroulement de mesure est rendu égal à zéro mais qu'on in- troduit dans le circuit de mesure une tension de compensation qui, lors de l'enroulement (du déroulement) est en valeur absolue un peu plus petite (plus grande).:
que. la perte de tension ohmique se présentant dans la machine d'enroulement lors de la plus pe- tite (la plus grande) résistance et est dirigé en sens inverse de cette perte de tension.
Dans ces réalisations, il faut, dans le cas où le fonc- tionnement à l'inversion se produit de telle manière que dans un sens de rotation on enroule' et dans l'autre sens on déroule, que lors du renversement du sens de rotation le rapport du' courant critique de l'enroulement de mesure et de la tension de compen- 'sation au courant principal de la machine d'enroulement soit mo- difié, ce qui provoque quelque difficulté.
Ces variations peuvent
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Etre évitées .. lA fait que le mécanisme de mesure du régulateur
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automatique e pourvu d'un dispositif mécanique de i-cppel agis- sant dans le ::718 d'une diminution du champ de la machine Q' E:
nrüU- lement, et que le dispositif de rappel est dimensiomnë d e telle manière que le courant d'enroulement de mesure mettant en ëq-ili- bre le mécanisme de mesure est, en grandeur absolue , un peu plus grand que, d@ le cas du courant d'enroulement de mesure rendu égal à zéro, courant que produit dans le circuit de mesure la plus grande @ de tension ohmique de la machine d'enroulement)
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et en cas de @mpensation de la perte de tension ohmique, que le courant que @ demi-différence entre la perte de tension ohmique se produissant pour le plus grand courant principal et la plus petite résist @ et la perte de tension ohmique se produisant
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pour le plus @nd co Lmsn t principal et pour la plus grande ré- sistance,
de machine d'enroulement, provoque dans le circuit de mesure.
Le régulateur automatique pour l'agencement suivait la
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présente invention on doit $tre établi de telle manière que soi lit- tion dépend n @ Feulement de la grandeur mais aussi du sens du
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courant de l'enroulement de mesure.
A cet effet, le régulateur automatique est par exemple pourvu d'un mécanisme de mesure qui mesure d'une ière connue le courant de l'enroulement démesure par la force l'un champ magnétique constant exerce sur l'enroule-
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ment de mesure ; ou également par exemple au moyen d'un méczn isr.ie de mesure qui- d'une manière connue le courant de l'eril'oule- ment de meul .:JéT la force que l' enruulement de mesure exerce sur un corps' fer doux magnétique; mais qui est toutefois @ur- vu également @un enroulement de polarisation excité de façon
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constante, qu@ placé dans la même chambre que l'enroulanent de mesure et @ l'action sur le corps en fer est supprimée par un dispositif de rappel mécanique.
Le dispositif de rappel men-
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tionné au par2;a aphe précédent peut être réuni à ce dispositif de rappel.
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En cas de fonctionnement à inversion de telle manière que dans un sens de rotation onenroule et dans l'autre sens on dé- roule, la traction doit fréquemment être maintenue aussi pendant l'inversion du sens de rotation. Il est alors nécessaire que le courant principal de la machine d'enroulement et le champ de la machine d'enroulement et de la machine de cylindre directeur con- servent leurs directions, ce qui a pour effet que les tensions induites renversent leurs sens et que le fonctionnement du régu- lateur automatique, qui dépend du sens de la tension induite de la machine du cylindre directeur doit être modifié.
A cet effet, si on emploie un mécanisme de mesure qui mesure le courant de l'enroulement de mesure par la force qu'un champ magnétique cons- tant exerce sur l'enroulement' de mesure, ce champ magnétique est renversé ou bien si on emploie un mécanisme de .mesure qui mesure le courant de l'enroulement de mesure par la force que l'enroule- ment de mesure exerce sur 'un corps de. fer doux magnétique, l'ex- citation de l'enroulement de polarisation, alors'nécessaire, est inversée.
En cas d'emploi d'un mécanisme de mesure du dernier gen- re, le régulateur automatique peut être établi-de telle manière que l'enroulement de polarisation agit dans le sens d'une- dimi- nution et le dispositif de -rappel dans le sens d'une, augmenta- tion du champ de la machine d'enroulement, et de telle manière que l'enroulement de polarisation agit dans le sens d'un'agrandisse- ment et le dispositifde' rappel dans le sens d'une diminution du champ de la machine d'enroulement.
Dans le cas du renversement de polarisation indiqué au paragraphe précédent, la polarisation doit être momentanément supprimée de sorte qu'alors seul le dis- positif de rappel agit'. Le régulateur. automatique tend alors, dans le premier mode de fonctionnement, à établir la valeur limite su- périeure du champ et, dans' le second mode de fonctionnement, la limite inférieure du champ ce qui a pour effet que la traction . dépasse la- valeur nominale lors du premier mode de fonctionnement
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et passe sous celle-ci dans le second mode de fonctionnement., .
S'il ne doit pas se produire de passage au-dessus de la valeur nominale, le régulateur automatique doit être établi pour le se- cond mode de fonctionnement.
Pour l'agencement suivant la présente invention, on peut employer comme, régulateur automatique également des régulateurs à tubes et des machines d'amplification, c'est à dire des machines de courant continu qui/sont établies de telle manière que le rap- port de leur puissance utile à leur puissance d'excitation est extrêmement grand.
L'agencement suivant-la présente invention permet de non- ter en série plusieurs machines d'enroulement et de les alimenter au moyen d'une source de courant commune.
Si le dispositif d'enroulement appartient à un laminoir, on peut employer comme cylindre directeur un cylindre de travail, mais alors la traction est influencée par l'étirage de la ma tière laminée.
Le dessin représente un exemple de réalisation de l'in- vention comportant une compensation de la perte de tension ohmique de la machine d'enroulement. La matière traitée 2,enroulée ou dé- roulée par le dévidoir 1, passe sur un cylindre directeur 3. Au dévidoir 1, on a accouplé la machine d'enroulement 4 qui est plac en montage Léonard avec la génératrice Léonard 8 qui est actionnée par un moteur non représenté avec unevitesse constante, et est montée sur le même arbre que les machines d'excitation 10 et 22.
Le cylindre directeur est accouplé à une machine 6 à courant con- tinu excitée par le champ 7 à partir d'un réseau de courant con- tinu de façon constante et qui est montée de telle manière que sa tension 'estdirigée en sens inverse de la tension de la machine d'enroulement.4.
Le chsmp 9 de la génératrice Léonard 8 est alimenté par la machine d'excitation 10 dont la tension est réglée au moyen d'un régulateur-.trembleur 15 de telle manière -que le courant prin-
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cipal dans le circuit Léonard est maintenu constant. La machine d'excitation 10 est pourvue de deux enroulements de champ 11 et 12, dont le premier est excite de façon extérieure et l'autre de façon extérieureet parla tension propre. Les deux enroulements sont montés de telle manière qu'ils s'opposent l'un à l'autre.
On a monté en série avec l'enroulement de champ 12 la résistance 13 qui est mise en circuit ou mise en court-circuit par le con- tact du régulateur-trembleur 15. La bobine 14 du régulateur-trem- bleur est alimentée par la machine d'excitation 10. L'enroulement de mesure 16 du régulateur-trembleur sert à polariser le régula- teur et à régler la grandeur du courant principal à maintenir constant. Dans ce.but, on a disposé dans le circuit de l'enroule- ment 16, excité par le réseau à courant continu,' une résistance de réglage 20 et un ampèremètre 21 qui peut être'pourvu d'une échelle graduée indiquant directement la traction dans la matière enroulée correspondant au courant principal établi par le réglage.
L'enroulement de mesure 17 est excité par le courant principal pris à la résistance accessoire 19. Les deux enroulements 16 et 17 agissent dans le même sens sur le levier' de mesure inférieur du régulateur-trembleur 15. Par- suite de cette disposition, 3e régu- lateur-trembleur 15 tend à rendre le courant principal telle ment grand que la somme de ce qui passe dans les deux enroulements 16 et 17 maintient le levier de mesure en équilibre. Par conséquent la direction et la grandeur du courant principal sont déterminées par la position du, régulateur 20.
La machine de dévidoir 4 est excitée par la machine d'ex- citation 22 qui est pourvue d'un enroulement de champ auto-excité 23. L'enroulement de champ 23 est monté en série avec une résis- tance 24 qui est mise en court-circuit ou mise en circuit pério- diquement au moyen d'un régulateur-trembleur 26. La bobine 25 du régulateur 26 est alimentée par la tension de la machine d'exci- tation 22. L'enroulement 27' sert à la polarisatLon du régulateur- trembleur et est excité de façon constante- p ar l'intermédiaire de
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deux contacts commutateurs automatiques 32 ou 33.
Au moyen c m agencement non représenté, l'on fait en sorte que lorsque le dévidoir est arrêté, les deux commutateurs auto- matiques sont @@verts, que lorsque le dévidoir enroule la matière, le commutateur @3 est fermé et le commutateur 32 est ouvert et que lorsque la macère est déroulée du dévidoir, le commutateur 32 est fermé et le C@ mutateur 33 est ouvert. Le fonctionnement simultané des deux comm@@teurs est empêché par le fait qu'avant la bobine d'actionnement le chaque commutateur, on a monté un contact de repos de l'aut@@ commutateur.
L'enrouler ent 28 du régulateur-trembleur est excité par la madhine de' des .doir 4 etla machine d' excitation auxiliaire 6 qui sont monté@ de telle manière que leurs tensions induites sont en opposition. ar suite de cette disposition, le régulateur- trembleur 26 @ à rendrele champ de la machine de dévidoir 4 tellement granc que le courant circulant dans l'enroulement moyen de mesure 28 @ égal et opposé à celui de l'enroulement de mesu- re inférieur @ L'enrouler ent de mesure inférieur est excité, par le cou- rant principal @is à la résistance accessoire 19, par l'inter- médiaire de la ésistance préalable 31, dans un sens tel que le courant qui y :
c.rcule lors du déroulement du dévidoir 1 est égal au courant de 1 'enroulement de mesure supérieur 27 et lors de l'e:nroulement, est opposé au courant de l'enroulement supérieur de mesure 27. Les nombres de spires des enroulements de mesure moyen et intérieur 28 et 29 et de la résistance antérieure 31 sont choisis de tell'-' manière que la différence de tension entre la machine de dévidoir 4 et la machine 6 d'excitation a uxili ai re, qui estnécessaire pour compenser le courant circulant dans l'enrou- lement de mesure inférieur 29 par l'enroulement de mesure moyen 28, est égale à la perte de tension ohmique de la machine de dévidoir 4.
Par suite de cette disposition, la tension induite de la machi-
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ne de dévidoir 4 est maintenue égale, par le régulateur trembleur 26, à la tension induite de la machine d'excitation auxiliaire 6.
Le régulateur-trembleur 26 est réalisé de telle manière que sa durée relative de fermeture s'accroît lors de l'augmenta- tion du courant résultant passant- dans les bobines de mesure. Cet- te réalisation a l'avantage qu'en cas de réglage approprié des vis limitant le mouvement du levier de mesure, le régulateur 26 amène le champ de la machine de dévidoir 4 à la plus petite va- leur de fonctionnement lorsque l'enroulement supérieur de bobine de mesure 27 est mis hors d'action, c'est à dire lorsque le dévi- doir est arrêté.
Si le dévidoir est immobile ou s'il marche tellement leh- tement qu'aucun des commutateurs 32 et 33 n'est excité, le champ de la machine de dévidoir correspond au plus petit diamètre d'en- roulement. Si le dévidoir marche tellement rapidement que le commu- tateur automatique correspondant au temps de marche de- la matière enroulée et par conséquent le régulateur-trembleur 36 fonction- nent, le champ de' la machine de dévidoir s'adapte automatiquement au diamètrede l'enroulement à chaque instant.
Le réglage du courant fonctionne de la même manière lorsque le dévidoir est arrêté et lorsqu'il marche. Il en résulte ceci : Si le- dévidoir est arrêté ou s'il marche lentement, ,qu'au- cun des commutateurs automatiques 32 et 33 n'est excité, la trac- tion est plus petite que' la valeur nominale dans le rapport du plus petit diamètre de l'enroulement au diamètre de- l'enroulement à l'instant considéré. Si le dévidoir marche tellement rapidement que le commutateur correspondant au sens de laminage et par con- s équent le régulateur- trembleur 26 fonctionnent, la tracticn. est réglée automatiquement à la pleine valeur nominale.