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" Bobineuse électrique à courant continu ".
On sait qu'on peut étendre la latitude de réglage de la vitesse de rotation d'un moteur à courant continu par variation de la tension d'armature au-delà de la latitude de réglage que permet de donner en service le réglage de l'excitation. On fait usage de cette propriété dans les bobineuses électriques dont il faut régler là vitesse de rotation durant une opération de bobinage en l'adaptant aux variations du rayon de bobinage, et lorsque le rapport entre le rayon de bobinage maximum et le
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rayon minimum à une valeur supérieure au rapport des vitesses de rotation qu'on peut obtenir par le réglage de l'excitation.
Pratiquement, on peut compter sur une latitude de variation de la vitesse de rotation par réglage de l'excitation d'environ 1/3 ou au maximum 1/4. Lorsque le rapport entre les rayons de bobinage est plus grand, il faut, pour étendre la latitude de réglage de la vitesse de rotation, faire varier la tension aux bornes de l'armature.
Pour faire varier la tension aux bornes de l'armature, on utilise en général des machines de survoltage ou de dévoltage insérées dans le circuit d'armature, bref des machines additionnelles qui sont entraînées à une vitesse constante ou qui sont disposées sur un arbre à vitesse constante auquel elles abandonnent de la puissance mécanique. Le plus souvent, on dispose la machine additionnelle sur l'arbre de la génératrice Léonard qui alimente encore d'autres machines opératrices. On connaît les dispositifs de réglage les plus divers, notamment également pour le réglage automatique de la vitesse de rotation des bobineuses éleotriques.
Toutefois, tous ces dispositifs ont en oommun que la machine additionnelle qui 'sert à étendre la latitude de réglage de la vitesse de rotation est une machine additionnelle montée sur un arbre extérieur et tournant à une vitesse oonstante, qui, lorsqu'elle agit en dévolteur, otest-à-dire lorsqu'elle réduit la tension aux bornes de l'armature de la bobineuse électrique, est elle-même un moteur qui abandonne du travail mécanique à son arbre, et qui, lorsqu'elle élève la tension d'armature du moteur de bobinage, fournit comme une génératrioe une tension d'alimentation qui s'ajoute à la tension du réseau ou de la machine Léonard.
Aveo un dévolteur, on peut étendre la latitude de variation de la vitesse de rotation de la bobineuse électrique dans la région des vitesses inférieures, et avec une machine additionnelle fournissant une tension
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d'alimentation additionnelle on peut retendre vers le haut.
Lorsque, dans uné bobineuse électrique, il faut maintenir à une valeur constante dans toute l'étendue ,de l'opération de bobinage la vitesse de bobinage et la tension exeroée sur la matière de bobinage ( ruban de papier, ruban de tissu, etc..), la puissance propre de bobinage est constante, abstraction faite des pertes à vide et des pertes par frottement, dans toute l'étendue de l'opération de bobinage, même lorsqu'on étend cette latitude de bobinage d'une façon quelconque.
Lorsqu'il ne faut tout d'abord, sous une tension de fonctionnement donnée, régler le moteur de bobinage que par son excitation, paroe qu'il n'est pas nécessaire d'étendre la latitude de bobinage, l'intensité du courant dtarmature reste également pratiquement constante en raison de la constance de la puissance de bobinage, et on peut d'une manière connue régler l'excitation du moteur de bobinage d'une manière automatique avec un régulateur rapide, par exem- ple un régulateur à charbons comprimés dont la bobine de réglage est influencée par le courant d'armature qui sert de caraotéris- tique de réglage.
Mais aussitôt qu'on modifie la tension aux bornes de l'armature du moteur de bobinage au moyen d'une tension additionnelle ou d'une tension de dévoltage, il faut également que l'intensité du courant d'armature varie pour que le moteur de bobinage puisse également transmettre la même puissance constante de bobinage à l'arbre de bobinage. Tous les dispositifs de réglage automatique qui s'efforcent de maintenir oonstante l'intensité d'armature cessent alors de donner satisfaction, et il faut prévoir des dispositifs de réglage wattmétriques,. maintenant constante la puissance' de bobinage, mais qui n'ont guère été appliqués dans la pratique.
Les dispositifs de ce genre doivent adapter, surveiller et régler non seulement l'exoitation du moteur de bobinage, mais aussi l'excitation de la maohine additionnelle ,en fonotion de la valeur momentanée du rayon
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de bobinage.
On connaît également des dispositifs de réglage qui pro- voquent une influence déterminée à l'avance en fonotion d'un programme, exercée sur l'excitation du moteur de bobinage et sur l'excitation de la machine additionnelle en fonction d'une exploration mécanique ou photoéleotrique du rayon de bobinage, qui règlent en fonction du rayon de bobinage l'excitation du moteur de bobinage, et automatiquement l'excitation de,la ma- chine additionnelle en fonotion d'une caractéristique de réglage proportionnelle à l'effort de traction mesuré de bobinage.
L'ordre de grandeur que doivent avoir le moteur de bobi- nage et la machine additionnelle dans les bobineuses électriques connues ressort de l'exemple d'un moteur de bobinage qui doit pouvoir être réglé à la moitié de sa vitesse de rotation au moyen d'une tension de dévoltage à la fin de sa latitude de ré- glage de l'excitation. Ceci exige une réduction de moitié de sa tension aux bornes de l'armature. Il faut donc, lorsque la puissance de bobinage est constante, que l'intensité d'armature prenne une valeur double. Comme type de machine, il faut donc adopter pour le moteur de bobinage un moteur correspondant à la puissance nominale double de oelle qui correspond à la seule puissance de bobinage prrement dite.
La maohine de dévoltage montée dans le circuit d'armature doit livrer passage à un oou- rant de la même intensité élevée et fournir sur son arbre sous une tension moitié de la tension de fonctionnement la même puis- sanoe que le moteur de bobinage à l'arbre de bobinage. Comme elle tourne à vitesse constante, elle pourra être réalisée sous la forme d'une machine d'un type plus petit que celui d'une ma- chine établie pour la puissance simple de bobinage, pour une tension de fonctionnement moitié de la tension normale et une vitesse de rotation, pour l'arbre de bobinage qui correspond au rayon de bobinage maximum. Le réseau ou la génératrice Léonard
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d'alimentation doit également pouvoir fournir un oourant d'une intensité rouble.
L'invention est relative à ce point de fonctionnement et est bande sur le fait qu'il est directement possible d'utiliser pour la commande même du bobinage, dans l'exemple qui vient d'être décrit, la puissance d'entraînement de la machine addi- tionnelle sur son arbre, et cela en faisant fonctionner cette machine additionnelle non pas sur un arbre extérieur, mais sur l'arbre de bobinage.
Lorsque la machine additionnelle coopère mécaniquement, conformément à la présente invention, avec le moteur de bobinage de telle sorte que la somme algébrique des puissances du moteur de bobinage et de la machine additionnelle constitue la puissanoe de la bobineuse électrique, il faut, lorsque la puissance de bobinage reste constante, que'l'inten- sité d'armature reste constante Indépendamment du rayon momen- tané de bobinage et de la vitesse de rotation du moteur, exac- tement comme dans une bobineuse électrique simple réglée sim- plement dans les limites du réglage de son excitation. Ce prin- oipe oonstitue la base de la présente invention.
Il est égale- ment possible de maintenir, dans les bobineuses électriques conformes à la présente invention, une intensité d'armature pratiquement oonstante dans les opérations de bobinage qui s'accomplissent sous une tension de fonctionnement ( tension Léonard ) variable et avec une vitesse de bobinage quelconque, mais dans lesquelles la tension de traction du produit que l'on bobine ( tension de bobinage ) doit être maintenue oonstante.
Une réduction de moitié de la vitesse de rotation du mo- teur de bobinage excité à fond, au moyen d'une tension de dé- voltage dans le circuit de l'armature, ne détermine alors plus un doublement de l'intensité d'armature, de sorte qu'il suffit simplement de ohoisir pour le moteur de bobinage proprement dit un type de moteur correspondant simplement à la puissance simple
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de bobinage. La maohine de dévoltage sera, il est vrai, dans l'exemple choisi, une machine d'un type identique à celui du moteur de bobinage, de sorte que, finalement, il faut adopter pour les puissances nominales de l'ensemble des deux machines une puissance double de la puissance de bobinage.
En revanche, il n'est plus nécessaire de prévoir la machine de dévoltage sur un arbre extérieur, encore nécessaire à oet effet précédemment, et dont il fallait que la puissance nominale soit égale à la puissanoe de bobinage, de sorte qu'on obtient au moyen de la bobineuse électrique conforme à la présente invention une ré- duotion d'un tiers des puissances nominales nécessaires. Il s'y ajoute que la génératrioe Léonard ne doit également préparer pour la bobineuse électrique que l'intensité simple, au lieu de l'intensité double de fonctionnement.
Pour des raisons d'or- dre physique, il est impossible d'éviter le doublement de la puissanoe nominale de la bobineuse électrique lorsqu'on augmen- te du double la latitude de réglage de la vitesse de rotation par variation de la tension d'armature ou répartition de la tension d'armature entre le moteur de bobinage et la machine additionnelle conforme à la présente invention. Mais il n'est pas indifférent de faire fonctionner le moteur de bobinage avec la pleine tension de fonctionnement dans la zone des vitesses supérieures ou dans la zone des vitesses inférieures et de fai- re coopérer avec ce moteur la machine additionnelle oonforme à la présente invention sous la forme d'un dévolteur pour la zone des vitesses inférieures, ou comme survolteur dans la zone des vitesses supérieures.
Si on suppose que le moteur de bobinage a été établi pour fonctionner sans tension additionnelle à la vitesse de rotation la plus faible, il peut encore fournir la puissanoe de bobinage par une diminution de l'excitation à une vitesse environ trois fois plus grande. On peut, sous la'forme d'un moteur isolé, et
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par une augmentation du double de la tension aux bornes de son armature, le porter à une vitesse multipliée par six, tandis que son intensité d'armature se réduit de moitié, la puissance de bobinage restant constante.
En raison de sa tension d'armature plus grande, sa puissance nominale doit être double de la puissance de bobinage. Lorsqu'un moteur de ce genre coopère mécaniquement conformément à la présente invention, avec une maohine additionnelle, il peut, tout en conservant son intensité d'armature, entraîner par la moitié non diminuée du courant d'armature, la machine additionnelle qui lui fournit la tension accrue, aux bornes de.son armature, pour la zone de réglage de vitesse étendue vers le haut.
Le groupe conforme à la présente invention de la bobineuse électrique se oomporte alors, au point de vue de la puissance, exactement comme un moteur individuel, dont la vitesse peut varier par exemple dans le rapport de 1 à 6, et qui ne fournit que la puissance simple de bobinage sous un courant d'armature constant.
Dans un groupe de ce genre qui étend vers le haut,,' au moyen d'une tension additionnelle dans le circuit d'armature, la latitude de réglage de la vitesse de rotation, il se produit l'inconvénient qu'on est obligé d'adopter pour le moteur de bobinage une puissance nominale double de la puissance de bobinage, la tension aux bornes étant augmentée, tandis que dans un groupe qui étend la latitude de réglage de la vitesse de rotation au moyen d'une tension de dévoltage dans le circuit d'armature, il suffit simplement d'un moteur de bobinage correspondant à la puissance de bobinage simple. Cet inconvénient est compensé en partie par une autre caractéristique de l'invention qui va être décrite ci-après ( machine à excitations Jumelées ).
La figure 1 représente tout d'abord un exemple d'exécution d'une bobineuse électrique conforme à la présente invention, dans laquelle la machine additionnelle qui fournit la tension
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de survoltage ou de dévoltage dans le circuit d'armature est accouplée directement avec le moteur de bobinage. La coopéra- tion mécanique du moteur de bobinage et de la machine addition- nelle peut, naturellement, s'effectuer également par l'intermé- diaire d'éléments de machines opératrices ou de transmissions intermédiaires, par exemple lorsqu'on dispose les deux machines des deux côtés de l'arbre de bobinage.
Sur la figure 1, le mo- teur de bobinage est désigné par 1, la machine additionnelle par 2, la bobine de bobinage par 3, la matière de bobinage, oon- stituée par exemple par un ruban de papier, de tissu, de oaout- ohouo ou d'un métal ou d'une manière analogue, par 4, et un jeu de cylindres de transport précédents par 5. La tension de fono- tionnement est fournie par une génératrice Léonard 8 oomportant l'excitatrice 7 et entraînée par exemple par un moteur triphasé 8. L'enroulement d'excitation de la génératrice Léonard est dé- signé par 9, un régulateur correspondant à résistance ou à po- tentiomètre par 10, l'enroulement d'excitation de l'excitatrice par 11.
Les conduoteurs 12 et 13 qui transportent la tension Léonard fournissent le courant d'armature commun pour le moteur de bobinage et la machine additionnelle 2, tandis que les oon- duoteurs 14 et 15 qui véhioulent la tension oonstante de l'ex- oitatrice fournissent les courants d'excitation pour l'enroule- ment d'excitation 16 du moteur de bobinage et pour l'enroulement 17 de la machine additionnelle. Dans le circuit d'armature oom- mun est inséré un régulateur rapide 18, par exemple un régula- teur Thoma ou un relais d'intensité qui actionne un moteur de réglage. Dans ce circuit d'armature commun est également insé- rée une résistance 19, montée en parallèle avec la bobine du régulateur 18, et servant à régler l'effort de traction. Un ampèremètre 20 sert à relever la valeur du oourant d'armature.
Le régulateur rapide 18 commande simultanément un régula- teur ( diviseur de tension ) potentiométrique 21 dans le circuit
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de l'enroulement d'excitation 16 du moteur de bobinage, et un régulateur semblable 22 dans le circuit de l'enroulement d'ex- citation 17 de la machine additionnelle. Au début de l'opéra- tion de bobinage, on ne peut, en raison de la butée 23 du po- tentiomètre 21, faire varier l'excitation du moteur de bobinage que jusqu'à la valeur minimum admissible en service, tandis que la maohine additionnelle reste provisoirement sans être excitée.
Dans la suite de l'opération de bobinage, o'est d'abord l'exci- tation du moteur de bobinage qui est portée par le potentiomètre 21 à sa pleine valeur, et c'est ensuite seulement que l'excita- tion de la machine additionnelle fonctionnant en dévolteur part de zéro pour atteindre sa pleine valeur.
Ce fonctionnement est représenté graphiquement sur la fi- gure 2. Dans oette figure, on a porté en absoisae d'une manière connue le rayon de bobinage r en multiples x du rayon ro de la barre à mouvement de roulement, et cela pour une latitude de bobinage 1: a = 1 : 6.
En ordonnée, on a porté les valeurs correspondantes de la tension de fonctionnement E, de l'inten- ,site J d'armature, de l'excitation F1 du moteur de bobinage et de l'excitation F2 de la machine additionnelle, ainsi que la vitesse de rotation n, toutes ces valeurs étant portées à une échelle quelconque. Au début de l'opération de bobinage, l'ex- citation F1 a la valeur roB, la tension de fonctionnement la valeur roD, l'intensité d'armature la valeur roG, et la vitesse de rotation.la valeur roC.
Dans la suite de l'opération de bo- binage, la vitesse de rotation diminue suivant l'hyperbole oon- nue jusqu'à la valeur RQ. Au point x =- 3, elle est tombée au tiers de sa valeur, mais l'excitation F1 a été réglée au moyen du régulateur 21 de la figure 1 à une valeur triple au point H.
Pendant ce temps, E et J restent constants, à la condition que la puissance de bobinage soit restée constante.
Dans la suite de l'opération de bobinage, l'excitation F1
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reste invariable ( ligne HP ), tandis que le régulateur 22 de la figure 1 fait désormais passer l'exoitation F2 de la maohine additionnelle de la valeur nulle à la valeur représentée par le point P. ( Le moteur de bobinage et la machine additionnelle sont supposés ou même type ). Par suite de la diminution de la vitesse de rotation, la tension aux bornes du moteur de bobinage diminue dans cette région suivant la courbe KL.
Sur la figure 2 a été représentée la façon dont le fonctionnement devrait s'accomplir si la machine additionnelle devait commander un arbre extérieur, comme dans les bobineuses électriques connues. Le courant d'armature du moteur de bobinage devrait alors augmenter suivant la droite UN. Si, par oontre, la machine additionnelle coopère mécaniquement, oonformément à la présente invention, avec le moteur de bobinage, sa. puissance s'ajoute à celle du moteur de bobinage et le courant d'armature peut rester constant suivant la droite MG'. A la fin du bobinage, la tension de fonctionnement est répartie par moitiés entre les deux machines ( RL = LD') et chaque maohine participe pour moitié à la puissance constante de bobinage.
Le réglage consécutif des excitations du moteur de bobinage et de la machine additionnelle qui se produit dans l'exemple de la figure 1 peut également être remplacé, conformément à la présente invention, par un réglage simultané de l'excitation, comme dans l'exemple de la figure 3. Il suffit alors éventuellement d'un seul régulateur à résistance qu'on peut facilement régler au moyen d'un régulateur rapide, par exemple d'un régulateur à pression de charbon, par exemple en fonotion de l'intensité d'armature prise comme caractéristique de réglage, ou en fonotion d'une caractéristique proportionnelle à l'effort de traction surveillé et mesuré, exercé sur le produit de bobinage. La représentation graphique des phénomènes devient alors celle de la figure 4 qui va être décrite.
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Si on fait varier l'excitation F1 non pas-suivant une ligne brisée BHP de la figure 2, mais suivant une ligne BP montant d*une façon continue oomme sur la figure 4,,.¯et si on fait augmenter à partir de zéro suivant une droite roP de la figure 4 le champ de la maohine additionnelle dès le début de l'opération de bobinage, on obtient pour la tension d'armature du moteur de bobinage la courbe DL de la figure 4, tandis que la oa- ractéristique DD' de la tension de fonctionnement et la carao- téristique GG' du courant d'armature sont de nouveau horizontales, o'est-à-dire constantes.
Pour faire commencer l'excitation F2 de la machine additionnelle à la valeur zéro, il faut disposer dans la figure 3 un enroulement 25 d'excitation en sens inverse avec le régulateur 26 prévu à cet effet lorsque le courant d'excitation qui passe par les deux enroulements d'excitation 16 et 17 doit être commandé par un seul et même régulateur rapide 18.
Sur la figure 3, on utilise comme caractéristique de réglage pour le régulateur 18 l'effort de traction contrôlé au moyen d'une boite de mesure de la pression ( par exemple une botte de mesure de la pression au moyen de charbons ). La botte de mesure 27 peut être disposée d'une manière connue, par ap- plioation contre la bande du produit d'enroulement, par exem- ple entre deux paires consécutives de cylindres de transport 5 et 5' et influencer par l'intermédiaire d'un amplificateur 28 le régulateur 18 qui commande à son tour le régulateur à résistance 21 qui est disposé dans le oirouit des enroulements d'excitation 16 et 17. Pour le réglage de la tension, on utilise une résistance 19 montée en parallèle avec la bobine du régulateur rapide 18.
Dans le circuit d'armature commun, on a prévu en outre, dans cet exemple d'exéoution, une maohine additionnelle 23 entraînée par une source extérieure à une vitesse constante et
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comportant un enroulement d'excitation 24, cette maohine étant montée, dans cet exemple, sur l'arbre de la génératrice Léonard et servant à compenser la chute de tension du circuit d'armature.
A cet effet, on fait dépendre impérativement l'excitation de cette maohine de compensation du réglage du dispositif ser- vant à régler la valeur de l'effort de traction, de telle sorte que la bande du produit de bobinage soit maintenue sous. tension à toutes les valeurs de la tension de service ( tension Léonard à toutes les vitesses et jusqu'à l'arrêt de la bobineuse éleotrique. Dans l'exemple de la figure 3, le régulateur 19 de l'effort de tension est relié mécaniquement d'une façon impérative à la résistance d'excitation 29 de la machine de compensation 23. On peut, naturellement, utiliser également dans les bobineuses électriques conformes à la figure 1 une machine de compensation conforme à la présente invention.
Le fonctionnement d'un dispositif conforme à la présente invention et à la faigure 3 doit en outre être décrit en tenant compte des saturations magnétiques différentes des deux machines sous la même intensité d'excitation ( à cause de l'enroulement 25 d'excitation en sens inverse ). On supposera tout d'abord que le régulateur de réglage 26 reste immobile pendant une opération de bobinage. La figure 5 illustre ce fonctionnement.
Si on règle l'excitation F1 du moteur de bobinage suivant la droite BP de la figure 4 ou 5, il faut à cet effet un oourant d'excitation iF qui varie suivant la courbe BM de la figure 5.
Le même oourant d'excitation influence le champ Fa moins saturé de la machine additionnelle de telle sorte qu'il varie suivant la courbe roP2. On obtient ce résultat par une construction simple en déduisant de la courbe iF une fraction Bro du oourant d'excitation qui tient compte de l'effet de l'enroulement 25 d'excitation en sens inverse. Pour le point d'extrémité R, on obtient alors l'ordonnée comprise entre R et le point 1 qui re-
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présente le oourant d'excitation efficace, et par l'intermédiaire des points 8 et 3 on trouve la valeur correspondante de l'excitation RP2 qui est presque égale à la valeur RP de l'excitation théoriquement nécessaire pour la maohine additionnelle.
Dans les machines un peu plus saturées, P2 peut coïncider avec P et même être au-dessus de P. Un régulateur rapide 18 fonotionne toutefois toujours de façon que la somme des tensions partielles des armatures soit égale à E. Par conséquent, au point Q' par exemple de la courbe de la vitesse de rotation, ce régulateur donne à l'intensité d'excitation RM la valeur qui satisfait à oette condition. si on fait le calcul pour les autres points de la courbe, on obtient une courbe iF du courant d'excitation, une courbe Fl de l'excitation, et une courbe F2 de l'excitation. D'une façon correspondante, on trouve pour les tensions partielles des armatures la oourbe DL'.
Le complé- ment de la latitude de réglage de la vitesse de rotation de Q' à Q peut facilement s'obtenir.par une faible augmentation de l'intensité d'excitation au moyen du régulateur rapide.
La figure 5 a été tracée pour montrer qu'on peut pratiquement se contenter d'un seul régulateur 21 à résistance, ce qui permet d'utiliser des régulateurs à pression de charbons comme régulateurs rapides pour lesquels l'effort de traction au bobinage peut constituer la caractéristique de réglage, comme dans la figure 3, ou bien le courant d'armature, comme dans la figure 5a.
Il y a lieu de faire observer à ce sujet que dans les bobineuses électriques comportant une vitesse, pour le produit de bobinage, qui est déterminée par la vitesse de rotation des machines opératrices précédentes ( comme dans les machines à papier, les machines d'imprimerie, les machines à apprêter, etc.), il faut obtenir par le réglage du régulateur rapide une diminution de la vitesse de rotation, o'est-à-dire une augmentation
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de l'excitation au fur et à mesure que le rayon de bobinage augmente. Le régulateur rapide doit donc fonctionner de façon à réduire sa résistance de réglage inaérée dans le circuit d'excitation lorsque l'intensité d'armature dépasse la valeur qui correspond à l'effort de traction tel qu'il est réglé.
Les régulateurs à charbon comprimé sont généralement établis de façon à régler en sens inverse. On peut alors utiliser deux régulateurs à charbons comprimés et insérer dans le oirouit d'excitation de la bobineuse électrique la résistance de réglage du second régulateur à charbons comprimés dont la bobine de réglage est alimentée par une source de tension constante ( par exemple celle qui alimente les circuits d'excitation ) par l'intermédiaire de la résistance réglée par le premier ré- gulateur charbons comprimés. Par ce moyen, on règle comme il oonvient le sens du réglage du circuit d'excitation de la bobineuse électrique. Dans d'autres types de régulateurs rapides ( régulateurs à mouvement de roulement, régulateurs Thoma, etc. ), il n'est pas nécessaire de changer le sens du réglage.
Dans un régulateur à charbons comprimés commandé, par l'intermédiaire d'un dispositif amplificateur oomme dans la figure 3, par une botte de mesure de la pression, on peut également obtenir le sens correct du réglage en exécutant d'une façon correspondante ce dispositif amplificateur. Si on utilise un régulateur Thama ou un relais d'intensité avec un moteur de réglage, on peut, naturellement, facilement effectuer, par une commande simultanée par le régulateur rapide, un réglage en plusieurs parties ou en échelons à la fois du courant d'excitation dans les deux enroulements d'excitation 16 et 17, et du courant d'excitation du second enroulement d'excitation 25 de la maohine additionnelle.
Si, sur le régulateur 26 de la figure 3, on règle, au début d'une opération de bobinage, l'excitation de manière à avoir
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un champ résultant F2 négatif, il faut que la machine additionnelle fournisse dans le circuit d'armature une tension qui élève la tension de service, et elle est entraînée .par le moteur de bobinage. Il suffit alors d'un champ négatif relativement faible pour étendre vers le haut d'une manière appréciable la latitude de réglage de la vitesse de rotation. Sur la figure 5, on a représenté une telle extension par Or'o comme rayon d'une barre de roulement. La courbe de la vitesse de rotation commence alors en C', la courbe de la tension aux bornes du moteur de bobinage en K'.
Il ne faut dans ce cas, comme champ additionnel négatif, qu'un champ correspondant à la distance r'oH'. Dans la région r'oro, la champ F conserve sa valeur roB.
La machine additionnelle fournit une tension qui correspond à la courbe DK'.
On voit qu'un champ négatif faible de la machine additionnelle dans la zone des vitesses de rotation élevées peut déjà oonduire à des élévations dangereuses de la tension d'armature et à des vitesses de rotation dangereuses, mais qu'il permet en même temps de commander auasi par des moyens simples précisément la zone des vitesses élevées.
Le collecteur fixe cependant rapidement une limite pratique à l'élévation de la tension aux bornes de l'armature du moteur de bobinage. 0'est pour cette raison que lorsqu'on utilise .une machine addition** nelle à la fois comme dévolteur dans la zone des vitesses inférieures, et comme survolteur dans la zone des vitesses supérieures, il faut veiller à ce que cette machine additionnelle parvienne dans la zone de la saturation. On peut alors toujours l'établir de façon que même dans le cas d'un champ F2 négatif, la tension d'armature du moteur de bobinage et la vitesse de rotation ne puissent augmenter d'une manière excessive.
Il est possible toutefois, selon une autre caractéris- tique de la pr6sente invention, d'éviter toute augmentation de
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la tension au collecteur et d'obtenir une bobineuse électrique sensiblement plus simple en faisant coopérer mécaniquement le moteur de bobinage et la machine additionnelle conformément à la présente invention sous la forme d'une bobineuse électrique à champs jumelés. Les deux machines sont réunies à cet effet, diaprés la présente invention, en une machine unique à champs jumelés qui ne comporte qu'un seul collecteur et un enroulement d'armature unique et commun, mais des parties magnétiques d'ar- mature séparées et des systèmes magnétiques d'excitation oorres- pondants voisins suivant l'axe.
Dans une machine à excitations jumelées de ce genre, les tensions individuelle* internes s'a- joutent ou se retranchent d'une façon qui n'apparaît pas au col- lecteur, de sorte que sur oe collecteur, on ne rencontre que la tension de service. On fait en même temps l'éoonomie d'un col- lecteur, l'enroulement est plus simple et la bobineuse électri- que peut être exécutée d'une façon qui permet un fonctionnement plus sûr. Les dispositifs de réglage qu'on peut utiliser pour une bobineuse électrique conforme à la présente invention et composée de deux machines individuelles peuvent également être utilisés pour une bobineuse électrique à excitation* jumelées.
Sur la figure 6, on a représenté tout d'abord de quelle façon on peut commander une latitude de bobinage prescrite, par exemple une latitude dans le rapport de 1 à 6, au moyen d'une machine de dévoltage qui, dans la zone des vitesses inférieures, agit dans le même sens que le moteur de bobinage et qui, à la fin, est excitée à fond, lorsque cette machine ooopère également dans la zone des vitesses supérieures comme machine addition- nelle avec une excitation qui, au début, est négative et pous- sée à fond. La figure est plus facile à comprendre en la décri- vant par application aux conditions d'une bobineuse électrique à champs jumelés conforme à la. présente invention et à la fi- gure 7.
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Sur la figure 7,,la longueur totale efficace de l'armature d'une machine à ohamps jumelés est désignée par b et la partie d'armature de la machine additionnelle par y. Lorsque les aimanta d'excitation T1 et T sont excités à fond, il règle dans l'entrefer des deux parties d'armature la même densité des lignes de force magnétiques, de sorte que 'les forces électromotrioes Induites dans les parties d'armature sont entre elles comme les longueurs correspondantes b - y et y de l'arma- ture. Pour l'exemple choisi ( latitude de bobinage de 1 à 6), il se trouve que y ne doit être que la huitième partie de la longueur totale b de l'armature.
Si on désigne par conséquent, dans la figure 6, par F1 et F2 les valeurs correspondantes de la densité des lignes de force ( induction ) dans l'entrefer, on voit faoilement comment la tension d'armature se répartit à chaque valeur de la vitesse de rotation.
Sur la figure 6, on peut relever par lecture qu'au début d'un bobinage le champ du moteur de bobinage à la valeur roB et la machine additionnelle le champ négatif roS. La tension de service est donnée par roK, la tension additionnelle interne par KK' et la tension interne du moteur de bobinage par roK'.
Dans la zone de bobinage roN, le champ F1 reste à la valeur NB' = roB, tandis que le champ de la machine additionnelle se trouve ramené à zéro par réglage.
En ce point se raccorde une partie qui va de N à M dans laquelle on règle éventuellement le champ du seul moteur de bobinage jusqu'à sa-pleine valeur, suivant la droite B'H. Dans la zone restante comprise entre M et R, le champ du moteur de bobinage reste alors constant, suivant la droite HP, et on règle alors le ohamp désormais positif F'2 de la machine additionnelle de façon à le faire passer de zéro à sa pleine valeur suivant la droite MP. Mais on peut aussi, comme le montre la figure 4, faire varier les deux champs dès le point B' et le
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point N et les faire passer par réglage par une augmentation simultanée jusqutà leur pleine valeur suivant les droites B'P et NP.
Dans ce dernier cas, la répartition interne de la tension se fait suivant la courbe DL, tandis que lors du réglage par échelons elle varie suivant la courbe DL'L. Mais, pendant ce fonctionnement, la tension aux bornes qui s'exerce sur le collecteur reste toujours constante, suivant la droite KDL'D'. De même, la puissance de bobinage étant supposée constante, de même que l'effort de traction, l'Intensité d'armature J reste constante, suivant l'horizontale GG'.
Sur la figure 7, on a porté en ordonnée, pour différentes zones ou latitudes de bobinage a portées en abscisse, la décomposition du total de la longueur efficace OA = b de l'armature d'une bobineuse électrique à champs jumelés en une part b - y du moteur de bobinage et en une part y de la maohine additionnelle pour le cas où la machine additionnelle est utilisée, comme dans la figure 6, comme survolteur et d6volteur. La courbe y montre que la part de la machine additionnelle dans la longueur de l'armature n'est que d'un seizième dans le cas d'une latitude de bobinage de 1 à 4, qu'elle n'est que d'un dixième dans le cas d'une latitude de bobinage de 1 à 5, et qu'elle n' est que d'un huitième dans le cas d'une latitude de bobinage de 1 à 6.
Avec une latitude de 1 à 7, y = 1/7, avec une latitude de 1 à 8, y = 5/32 eta.., La machine à champs jumelés est en même temps établie de façon que lorsque les champs sont excités à fond la puissanoe de bobinage nécessaire puisse être fournie par cette maohine à la vitesse de rotation de service la plus faible qui se produise. Tous les dispositifs de réglage utilisables dans les machines individuelles ooopérant mécaniquement selon la présente invention peuvent également être utili- née avec des bobineuses électriques à champs jumelée conformes
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à la présente invention, notamment les dispositifs de réglage automatique comportant des régulateurs rapides 1 régulateurs Thoma ou dispositifs à relais d'intensité ).
Si on règle l'excitation de la part qui correspond à la machina additionnelle en la faisant augmenter à partir de zéro dans le sens positif ou le sens négatif, on peut également se servir,, comme dans la figure 3. de régulateurs rapides ordinaires ( par exemple de régulateurs à charbons comprimés ) pour le réglage automatique de la bobineuse électrique.
Les bobineuses électriques conformes à la présente invention qui comportent une latitude de réglage de la vitesse de rotation qui peut 3tre étendue au-delà de la latitude de variation de la vitesse que fournit la variation d'excitation obtenue en servies dans un moteur de bobinage, peuvent également être utilisées comme génératrices de freinage, ce qui est d'un grand intérêt pour les renvideurs.
Bien entendu, on peut également régler suivant un programme les bobineuses électriques conformes à la présente invention au moyen de dispositifs de réglage explorant le rayon de bobinage mécaniquement ou par un moyen photoélectrique, ou encore régler ces bobineuses en fonction du poids de la bobine de bobinage, par exemple en vue d'obtenir une variation fixée d'avanne du serrage au bobinage. On peut également appliquer, par une adaptation appropriée, aux bobineuses électriques conformes à la présente invention, les mesures, en usage dans les bobineu- ses électriques connues, pour exercer une influence supplémentaire sur les dispositifs de réglage en vue de la compensation approchée des pertes mécaniques à vide.