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Dispositif de commande électronique de moteur à vitesse variable
La présente invention a pour objet un dis- positif à l'aide duquel on peut commander un moteur électrique à vitesse variable, ce moteur pouvant être un moteur de type courant.
Dans le nouveau dispositif, pour un réglage déterminé de la vitesse, cette vitesse reste constante quelle que soit la charge demandée au moteur.
L'invention oonsiste en principe à commander le moteur au moyen de tubes électroniques permettant de l'ali- @
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menter par une série d'impulsions réglables, de $elle sorte que ce moteur soit astreint à garder une vitesse déterminée, les tubes électroniques étant combinés avec des moyens permettant de règler et contrôler d'une façon permanente la valeur de cette vitesse..
Dans le mode de réalisation adopté de préférence, le dispositif se compose d'un moteur à courant continu du type série, alimenté par l'intermédiaire de tubes électroniques formant redresseurs et le passage du courant à travers les tubes électroniques est commandé à l'aide d'une petite magnéto ou dynamo de contrôle entraînée par le moteur lui-même.
Les grilles de commande des tubes électroniques sont réunies à la magnéto ou à la dynamo de contrôle par l'intermédiaire d'un potentiomètre, ou de tout autre ap- pareil similaire, qui permet de faire correspondre à une tension déterminée de la grille de commande,*produisant l'amor- gage du tube, des différences de potentiel variables de la dynamo ou magnéto donc des vitesses variables de celle-ci et du moteur,
Les tubes électroniques étant alimentés en courant alternatif laissent passer une alternance sur deux, à condition que la grille de commande soit portée à une tension supérieure à une tension donnée. Cette condition est réalisée tant que la magnéto a une vitesse inférieure à une vitesse fixée.
Au-delà de cette vitesse, la tension des grilles des tubes est telle qu'ils ne peuvent plus s'amor- oer.
Si l'on fait varier la prise de tension sur le Potentiomètre on fera varier la vitesse de la magnéto @
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oorrespnddant à l'arrêt du passage du courant dans les tubes, et par suite la vitesse du moteur.
Le système se comporte donc en réalité com- me un système de régulation par tout ou rien, mais un avanta- ge caractéristique c'est la faible inertie du système. En effet, si le courant d'alimentation est un courant de fréquen- ce f, la durée minimum de chaque série d'impulsions de cou- rant est G1/2f second., ce qui permet pour des moteurs ordinai-
2f res, sens qu'il soit besoin d'augmenter l'inertie de la masse tournante, d'obtenir une régulation extrêmement -précise.
Bien entendu, les tubes sont montés de façons différentes selon que l'on dispose de oourant alter- natif monophasé ou polyphasé.
Une autre caractéristique de l'invention consiste à interposer un transformateur entre la ligne d'a- limentation et les tubes électroniques. Cette disposition permet d'une part, d'utiliser des moteurs à tension plus é- levée et par conséquent pour un même tube électronique d'é- lever la puissance. D'autre part, il est possible de faire jouer, notamment au démarrage, le phénomène de saturation dans le fer du transformateur pour obtenir une limitation du courant de démarrage traversant les tubes.
A titre non limitatif, la fig. 1 repré- sente schématiquement un exemple d'exécution,
Le moteur M à commander entraîne une petite magnéto m calée sur son arbre,' Les bornes de oette magnéto sont reliées aux extrémités A B d'une résistance potentiomètrique Rp, le point A étant, par les moyens con- nues à un potentiel plus élevé que B. Une prise 2 peut être déplacée le long d'un potentiomètre. Elle est reliée par @
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un conducteur f,e t des résistances de protection r1 r2 r3 aux grilles de trois tubes électroniques T1 Ta T3 montés en redresseur sur triphasé, Les anodes de ces tubes sont reliées aux trois fils p1 p2 p3 d'amenée de courant.
Les trois cathodes sont réunies par un fil g,, Un fil commun h alimente le moteur.
La magnéto m, ou appareil équivalent, débite à travers la résistance Rp un courant proportionnel à la vitesse de rotation du moteur, ce courant tendant à augmenter la valeur négative du potentiel c'est-à-dire à augmenter la différence de potentiel A B.
Lorsqu'on établit le courant, les thyratrons s'amorcent puis que la magnéto ne tourne pas, et que les grilles sont à un potentiel permettant l'amorçage, Le moteur se met à tourner, la magnéto débite et le potentiel des grilles diminue jusqu'à une certaine limite qui ne permet plus aux thyratrons de s'amorcer à chaque alternance.
Il se produit à partir de ce moment une série d'impulsions qui rendent uniforme la vitesse du moteur, la tension au point 2 étant uniquement fonction de la vitesse de rotation de la dynamo, Si le point y varie sur la résistance A B la vitesse de réglage varie proportionnellement.
Il est évident que la vitesse du moteur, quelle que soit sa charge ne pourra varier que dans des limites étroites. Le réglage peut donc être obtenu avec pré oision, La vitesse reste constante quelle que soit la charge.
La fig. 2 montre la même disposition avec adjonction d'un transformateur T. En variante, les grilles sont commandées par un dispositif rendant le rè-
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glage de la vitesse du moteur plus sensible.
Si V1 désigne la tension de la magnéto, V2 la tension prise sur le potentiomètre, V3 la tension constante du potentiomètre, la tension sur les grilles est égale à la somme algébrique de la tension V1 de la magnéto et de la tension variable V2 prise sur le potentiomètre P. Ainsi les variations de.tension de la magnéto se transmettent sans réduction, en grandeur et en signe, à la tension de grille.
Le dispositif peut être réglé par cellule photoélectrique, couple thermoélectrique ou tout autre instrument de mesure de contrôle, utilisé seul ou en conjugaison.
En outre des avantages déjà indiqués, on peut signaler les suivants ;
L'inertie extrêmement faible du système de réglage, permet d'obtenir une régulation très précise de la vitesse sans qu'il soit nécessaire d'augmenter spécialement la masse des organes en rotation. Cet avantage est particu- lièrement précieux dans le cas de commande de mouvement à 'vitesse variable devant s'inverser.
Le nouveau dispositif permet l'obtention du couple maximum du moteur quel que soit le réglage de sa vitesse.
La variation des vitesses est continue, la précision du réglage pouvant être augmentée dans de grandes proportions par l'adoption du dispositif additionnel spécial décrit en variante.
La commande de la variation de vitesse peut se faire à aussi grande distance qu'on le désire du moteur, aucun organe mécanique n'entrant en jeu et le courant
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étant sensiblement nul*
L'organe auxiliaire de règlage n'absorbe aucune puissance quelle que soit la puissance nominale du moteur.
Dans certains cas particuliers le système se prête à une variation de vitesse selon un cycle déterminé à l'avance. Il suffit de commander d'une façon déterminée l'organe de règlage.
L'amplitude des variations du moteur est limitée seulement par la vitesse maximum du moteur.
Le nouveau système se prête particulièrement bien à la commande de toute machine dont la vitesse doit être variable et notamment à la commende de machines-outils, aussi bien en ce qui concerne les mouvements d'avance quten ce qui concerne la commande des moteurs principaux.
Les dispositions ci-dessus décrites ne sont données qu'à titre d'exemple; tous les détails d'exécution pourront varier dans tous les cas sans changer le principe de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de commande de moteur électrique à vitesse variable, caractérisé par le fait que le moteur est alimenté par des impulsions de courant fournies par des tubes électroniques, ces impulsions étant émises ou arrêtées suivant les conditions où sont placés ces tubes par des organes auxiliaires sur lesquels agit le moteur suivant sa vitesse.