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" Perfectionnements aux circuits de commande de transfert et aux appareils commandés" L* invention de rapporte à un circuit de commande de transfert et aux appareils ainsi commandés. Elle s'appli- que en particulier à un circuit servant à commander et à transférer rapidement l'excitation d'une charge électrique alimentée par courant continu à une autre charge. par exem- ple dans certaines combinaisons d'embrayages à glissement, de freins, de dynamomètres êlectro-magnétiques ou appareils analogues.'
L'invention se propose notamment de réaliser :
... un circuit effectuant raplidement le transfert . d'une excitation électrique d'un appareil excitateur à un autre, par exemple dans des embrayages, des freins et des dynamomètres de type électpo-magnétiques, le transfert répons dant à des changements de charge ou de' vitesse ou à 1'inter- ruDtion d'un autre circuit- comme le circuit d'allumage d'un moteur à combustion interne
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- des appareils de la classe indiquée accomplis- sant des fonctions de réglage précis de la vitesse sur un organe entrainé dans des limites étendues de réduction de vitesse ;
- un circuit de la classe indiquée s'appliquant en particulier au transfert de charges d'excitation entre les appareils d'excitation des divers organes tels que dynamomè- tres, embrayages à glissements et freins de type électro-magné- tique de façon à obtenir ledit réglage précis de la vitesse d'organes entraînés par ces deniers, mené dans des conditions de variations étendues de la charge; - un circuit de la classe indiquée effectuant une
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opération de transfert sûre dans les conditions d'excitatim réduites ou importantes, Suivant l'iovention, un organe menant antionne un organe mené par un accouplement ou embrayage électrique et un frein électrique avec des moyens répondant à la vitesse de l'organe mené pour actionner l'accouplement ou l'embrayage et le frein.
Dans le dessin joint, où sont représentées plusieurs réalisations possibles de l'invention :
La fig. 1 est une réprésentation schématique montrant une application de l'invention à une machine à rectifier.
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La fig.3 est un schéma principal des connexions.
La fig. 3 est un schéma secondaire des connexions montrant des parties de la fig. 2 et remanié pour expliquer certaines relations de circuit de pont.
La fig. 4 est une représentation schématique monè trant une aucre application de l'invention à un dynamomètre d'essai de moteur.
La fig. 5 est une reproduction d'une partie du schéma principal des connexions de la fig. 1 montrant des variantes pour un transfert accéléré de la charge, en particulier dans des applications telles que les représente la fig. 4.
En se référant maintenant plus particulièrement à la fig. 1 M est un moteur à courant alternatif dont l'arbre Ds entraîne l'armature A d'un embrayage électro-magnétique à glissement C, utilisant les courants de Foucault. En F se trouve l'organe inducteur mené de l'embrayage C avec enroule-
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ment d'excitation L. Cet enroulement L est alimenté par un circuit qui sera décrit plus loin, et grâce à 1?interposition de bagues à frotteurs SR,. 1,,'àrËane-"d'e7citation est porté par l'arbre SH qu'il entraîne. L'arbre SE porte également une armature RO-2, calée sur 9t arbre, à l'intérieur d'un organe d'excitation ST d'un frein électro magnétique BR à courants de Foucault.
Le frein BR a un enroulement d'exci- tation B, Sur l'arbre SE est calé l'induit U d'une petite ,1
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génératrice de réglage à aimant permanent GN répondant aux vitesses.
L'arbre SH est accouplé en liaison d'entraîne- ment avec une meule de rectification, qui est l'un des exemples, mais non le' seul, du type de charge mécanique ré-
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glée par l'appareil conforme à l' invention. Il est repré" sentatif d'un organe de charge mécanique qui peut tendre à devancer ou à séparer complètement sa charge de l'organe menant et dont la vitesse devra être réglée. C'est là un perfectionnement des machines à rectifier modernes.
Dans ces machines, la pièce,à travailler est entraînée dans la
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mêne dir2otion tangentielle, au point de contact avec la meule de rectification, que la périphérie de la meule et
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en la devançant dans sa rotation, ce qui donne un meillaur. fini, plus précis et d'un degré de poli plus élevé, Toute- fois, une difficulté se présente dans certaines parties de' l'opération, comme, par exemple, dans le cas où la rectification est très légère, Dans ces conditions la pièce tend à entraîner plus vite la meule, avec laquelle elle est en contact direct.
Il en résulte que la meule tend à tourner plus vite u'elle ne devrait pour donner les oeil-' leurs résultats. 0 est pourquoi il est nécessaire d'avoir
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une source a'énergie pour entraîner la meule, mais aussi la même source doit être capable de retarder la meule et
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de la maintenir à une vitesse de rotation donnée à l'enaon- tre de cet excès d'entraînement. L'invention produira ce résultat, à côté d'autres.
La fig. 1 est un schéma représentant l'application de l'invention à une charge de ce genre. Le moteur à indue-, tion à courant.alternatif M. actionne l'arbre de. commande
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DS. Celui-ci entraîne l'arbre SH au moyen de l'aocouple- ment ou embrayage électrique à glissement du type â oou-<" rants de Foucault mentionné plus haut. L'armature A est un organe à courants de Foucault entourant le champ poJa1.. re radial créé P,F-r la bobina d'excitation L. Le champ du ! flux torique engendré par la bobine annulaire L et les élé- ments polaires F traverse l'armature A dans laquelle sont engendrés des courants de Fouoault réagissant contre leflux
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eL"d:eg4e'él'accouplement électro-magnétique dépend du champ de la bobine L 1 et par suite. de son excitation..
Le rotor RO-2 du frein BR est un organe à courants de Foucaultl dans le champ polaire émanant de la bobine de frein B. Le champ du flux en tore engendré par la bobine annulaire B
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et 1 organe polaire fixe 8.'traverse le rotor RC 2 dans lequel prennent naissance des courants de Foucault réagissant contre le flux.
Ainsi l'excitation de la bobine B peut provoquer un effet retardateur sur l'arbre SE* Les circuits qu'on décrira sont contenus dans une boite 0 sur laquelle se trouve un bouton de réglage H d'un potentio"
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mètre Les circuits de transfert répondent au courant venant de la génératrice pour transf érer l'excitation entre les bobines et B afin de régler étroitement,la vi"', tesse de l'arbre méme dans les conditions les plus dé- favorables de sriat3ons mécaniques ou autres de la charge%4 Dans ce qui suit, les potentiels et les passages de courant seront désignés en fonction du mouvement des
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électrons négatifs dans les circuits respectifs.
Par exemple, un élément d'un tube d'où sortent des électrons négatifs sera dit négatif; un élément dans lequel entrent ces électrons sera dit positif. De même si des électrons né- gatifs sont abondants sur un premier élément et non sur un deuxième élément du même circuit, alors le deuxième élément sera considéré comme étant positif par rapport au premier,
En se référant plus particulièrement à la fig.
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les sections I et 1- du circuit sont les portions de re- dressement principales du circuit.
Le circuit II constitue un circuit de tens ion de référence; III estun circuit de réglage, IV un circuit d'amplification et V , un circuit de pont,
Dans le circuit I qui est une section principale
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de redresseras nt, est placé un tube redresseur 3 de comman- de d'embrayage à réglage par grille, et un tube de déchar- ge 4 en même ternes .que l'enroulement de charge L de l'exci- tation de l'embrayage. Dans l'exemple actuel, la charge L
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est la bobine d'excitation,à courant continu de l' embrc.yage C à courants de Foucault et à glissenent (fig. 1).
En I-A est représentée une section de redresserrsnt disposée en parallèle et dans laçuelle se trouvent un tube redresseur 1 réglé par grille et servant au réglage d'un
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freine un tube de échgrge 2, et l'élément de charge B.
L'élément de charge B est 1a bobine d'excitation du frein électromagnétique BR de la fig. 1 par exemple, Le but poursuivi, comme il a été indiqué plus haut, est de
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transférer l'excitation ou la charge électrique de la bobine L à la bobine B, et réciproquement, en réponse à certaines variations, telles que celles de la charge mécanique et ou de la vitesse, le but étant de maintenir sensiblement cons- tante la vitesse de l'arbre SH malgré lesdites variations.
Pour assurer le meilleur réglage, il faut de temps à autre transférer rapidement la charge d'excitation de l'un à l'autre des éléments d'excitation L et B de l'embrayage et du freina L'excitation de L resserre l'accouplement de l'en
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brayage en vue de 1'accélération.ilors d'une chute de vitesse (le frein B n'étant plus alimenté). L'excitation de B aug- mente l'action de freinage en vue du ralentissetm nt à la suite d'un début dtaccrodssem nt de vitesse ( l'embrayage C n'étant plus ali.'.enté).
Les tubes 1 et 3 sont tous deux des tubes remplis de gaz à réglage par grille, employés habituellement pour des applications de force motrice et caractérisés par le
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fait que bien que la grille de che que tube puisse donner nâissénce7,àt courant d'anode, la grille ne peut pas l'arrê- ter. toutefois., quand le voltage alternatif d'anode passe par faéro, le- courant disparait automatiquefcent. L'effet de l'action de la grille est de f ire allumer le tube corres- pondant à un point ou un autre d'une branche de l'onde alternative du voltage d'anode. Des courants continus de valeurs moyennes différentes circulent et sont déterminés pa r l'action de la grille.
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Les tubes 2 et 4 sont semblables, mais, comme on le voit sur les dessins, ils ne sontpas réglés par grille, Ce sont des redresseurs ayant'sensiblement la même
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rapacité de courant ,que les tubes 1 et 3..
En AT est représenté un transformateur d'anode ayant un primaire PA et des sections de secondaire ST-1 et ST-2. Le primaire PA est branche sur une phase d'un circuit AC d'alimentation triphasé. Ainsi la section ST-1 du secon- daire ap lique un voltage alternatif à l'anode du tube 3, Tant que la grille G-1 et l'anode du tube 3 sont suffisam-
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ment positives,, sa cathode K.,w7 fait passer du courant--vers l'anode et par la bobine L de 1' embrayage, par les points T-4" T-2" le conducteur W 7 et le point milieu T-15 d'une section secondaire KW dé cathode d'un transformateur génie- ral d'alimentation FT Le courant retourne àlors à la ca- thode K-7 du tube 3 par les fils W-1 ou W-3.
Le primaire PF dû transformateur FT est branché sur une autre phase de l'alimentation à courant alternatif. Ainsi le tube 3 de-- vient un redresseur de demi-onde et le courant, qui le tra- verse n'existe que dans la période du cycle alternatif ou m'anode du tube 3 à réglage par grille est positif.
Comme la bobine L a une inductance relativement élevée et comme elle se trouve dans un groupe à courant
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continu, de l'énergie y est emmagasinée pendant ¯ période dlaccroissernut du courant dans le cycle. Quand le courant raotifié cesse d'êtie envoyé par le tube 3, cette énergie emmagasinée dans 'la bobine L ainsi que le voltage ,'par.suî.
te du commencement de baisse du flux entourant la bobine gaz tendnce à prolonger le passage du courant dans lemême sens dans le circuit mentionné en dernier lieu, Toutefois, comme le tube 3 devient non conducteur quand l'anode devient négative,, ce courant prolongé venant de la bobine L contour- ne le tube 3 et trouve un passage par le tube 4 qui était inactif pendant que le tube 3 était actif , Le tube 4 est inactif pendant que le tube 3 est actif$, parce-que l'anode du tube 4 est connectée à la borne négative de AT quand l'anode du tube 3 est positive. Ainsi sous la tendance de la bobine à se décharger, le tube 4 prolonge le passage du courant dans la bobiner Il en résulte qu'un courant moyen peut erre maintenu dans la bobine L sans interruption,
sauf si on le désire, bien que le tube 3 soit un redresseur de
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demi-onde. Le passge pourant par le tube 4 est determl# essentiellement par La valeur du courant établi par le tube
Le but de cet agencement du tube au by-pass est triple : i ) Il réalise une économie dans chacun des systèmes redresseurs par l'utilisation d'un seul tube à réè glage par grille, qi est plus coûteux que le redresseur sans grille.- 2 ) Il préserve le tube redresseur 3 d'un voltage élevé inverse que le courant continu appliquerait autrement à sa cathode/et à son anode pendant l'inversion
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du cycle alternatif tué potentiels appliqué au tube 3.
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3 ) Il simplifie le ci:cuit,
En somme, l'utilisation du tube 4 en fait un redresseur complet servant à décharger la bobine L par une résistance en dérivation faible, économisant insi les tu- bes, les éléments du circuit ; préservant le tube 3 des potentiels inverses dangereux qui se produiraient sans cela.
Dans la pratique, le réglage d'un système redresseur tel qu'il est décrit est sensiblement aussi sensible et aussi souple que si les tubes 3 et 4 étaient tous deux à réglage par grille.
Les cubes 1 et 2 dans la section I-A sont sem- blables respectivement aux tubes 3 et 4 et ils sont disposés de façon similaire dans un circuit en parallèle comme il
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est représenté. Dans ce cas, la deu items section ST-2 du transformateur AT d'anode est branchée entre l'anode du tube 1 et la bobine B de réglage du frein et de là au point T-4
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à travers la résiste,--.ce R-B. Le foncti-onrement du tube 1 pour envoyer du courant continu à la bobine B, en liaison avec le tube redresseur 2 est évident d'après le dessin et l'exposé ci-dessus au sujet des tubes 3 et 4:. On remarquera que tout courant passant par la bobine B passe aussipar la résistance RB
Un voltage de référence est établi au moyen du circuit II qu'on va décrire.
Le but de ce dernier est d'établir un niveau de potentiel pour régler les grilles des
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tubes 3 et 1 des circuits reuresseurs principaux I et I-A. On remarquera ivi que le voltage de référence peut être ap- pliqué directement aux grilles G-1 et G-2 ou indirectement comme dans l'exemple actuel, à travers un tube amplifica- teur tel que 5. Le voltage de référence du circuit II à son
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origine dans une section RA du secondaire du tr,nsforn18te.ur FT. Le courant rectifié négatif est issu de la cathode K-3 du tube 6, étant provoqué par l'action de la section RA du transformateur. La cathode est chauffée par les connexions
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't-5FT provenant d'une autre section du secondaire de RA, comme on l'a indiqué.
Cette section envoie Du courant pendsnt une
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partie du cycle par le point T-14, une br2nche du transfor- mateur Plat la liUle ,?-3 au point de jonction T-ll. A ce point, le circuit se divise. Une branche conduit par la résistance R-14 au point T-12( en contournant une résistance R-13) et ensuite à la cathode K-2 d'un tube amplificateur 5 en passant
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par le conducteur Z11-6. L'autre branche conduit au potentio- mètre PT, qui est traversé, et de là, par la ligne V,1-119 le point T-10', la résistanêe R-12, le point T-13, la self CH, la ligne \?-4:, et de retour à la cathode K-3 en complétant ainsi le circuit.
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La combinaison des résistances R-13 et lfl-14 produit l'effet d'un diviseur de voltage.
Le point T-12 a un potentiel relatif négatif qui (conformément aux va-
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leurs des résistances indiquées dans le cessin), est inférieur au potentiel négatif plein du point 'in-16, dans le potentiomètre PT. Ainsi le bras PA du potentiomètre PT peut amener son fil de connexion Vi-5(conrecté à la cathode K-1 du tube 5) à un potentiel plus négétif que le fil il-6.
La tube 8 est un tube à cathode froide, Il cons-
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time une résistance automatique de fuite dans le ..u.11i 119 et du fait de ses caractéristiques propres provoque dans certaines conditions un Gour 1i....o1r.a t relatif sur core tains potentie3a sur ie8qtl1.a1l.a 11. peut être bretaa'hd. ,.A.1D.a1" dams le cas oh le voltage sur le o1rC\l1t' d. tube 8 'nd croître 1ndttlDlmt au-dessus de la valeur nominale du circuit le tube devient plus conducteur et libère le circuit asti lui est connecté d'un courent suffisant pour .ppr1aer plus quoune évaluation naissante de voltage* Dans le cas, ,c.et., a6La maintient le oirouit 114 qui y est oonneetê consteppeét4 à la v81etr n maie de rés1eie.
La self . eH et le condensas teur Q2 effectuent le filtrage hab1 tu.ellem81+1i d6elxë d airmit II de voltage de référence* L'effot de la reaictanee R-le sera expoaé plus loin* Dono au moyoi 4 bras' ]Pe au. potent1om't1'e. des potentiels régLé* à la main pèsent être 'applic.l1ês aitt point T*9 du circuit de réeu1a1;1on 111 qu;ton Ta déor1r,e.
Une fols établi à la: ciaïn4, ¯un potentiel donne est sensiblement constant. Si le bras ,9à est tourne r' .ë point M6f 1>9 deTienara alors ple1nEllt.t nigfttlr', 10 et tau le circuits qui y sont connectés seront abondaament alimentés é1réqtrpn.. négatifs. Si le bras Et est tourne s la borne .hli19 <s les circuits qui y 8Ont,comect. seront relativement posiez tige# étant privés d*électrons négatifs.
En revenant a. la praniere position da. bras .1 j'
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à savoir %*le si le bras est placé sur ce points le cathode
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K.1 du tube 5 deviendra eseeU.8Il¯t pleinement U66qtîve (en passant par 1 oompre#nt 89j Bais le libre émoulez ment du courant négatif est empêché par la résistance Ré9, .
La grille G*5 du tube 5 sera rè18.1;1"'-I1't positive et la ¯ courant négatif circulera, de la cathode ïM. & l'anode ¯ooe- respondante du tube 5 et au circuit W<"18 qui y est connecté.
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On montrera l'effet qui en résulte. Le tube 5 est chauffé
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par la connexion ZZ à ne cathode grâoe à une section du secondaire du transformateur PS La génératrice #SF est utilisée pour alimenter le circuit régulateur III en rapport avec la vitesse de la génératrice, c'est-à-dire avec la vitesse de l'arbre mené
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SE[ (Fig. 1). Il n'y a pas nécessairement proportionnalité
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directe,, maia -0 'est préférable.
Le circuit III est alimenté par la génératrice GON à travers un transt#¯teur la En
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principe* le circuit débute avec un écoulement d'électrons
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négatifs venant de la cathode K"4 du tube 7 et passe à travers le 'seconda1re 6 du trenator.teur TR. La cathode est chauffée a. travers les eonneoeions X*X par une. section du transformateur PIC Du transforma tmr TR, le courant passe par W-09 renfermant la résistance a10, la grille a.4: du tube 5. Le retour s'effectue par la cathode Gaz du.,; tube 5p la ligne W"Jll6 le point "12, la résistance .R14, le point llt le 1PJÎ.wpoten t10111ètre PT, avec retour par le bras Bit le point et par 151 àle cathode K<t4 du tube 7.
Une partie en parallèle de ce circuit pput être tracée comme, suit : Cathode Ké4 vers une anode du tube ? point 24e cla tranercrmateur. 9Rt 19*810 résistance 7.2.; point 9 et retour à la cathode w4 du tube ? par W"814 Des couden". sateurs convenables 0-a et C<5 shuntent les résistances Rll et R..10 respect1vElUl t0 . 8hutte- ive< réRiatanoos
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En déplaçant le bra;Yd3a potentiomètre de T-16 vers T-17 la bohineLde l'embrayage, comme on le voit, est excitée progressivement, en resserrant l'accouplement de
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l'embrayage n3gné-tique et en provoquant une augmentation de vitesse de l'arbre mené SE, Il en résulte que la vitesse de la génératrice GN augmente.
A un c rt-in point, on arrêtera le bras PA et dans ces conditions on obtiendra un potentiel qui est dans une relation définie avec le poten-
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tiel obtenu au point T-16. Comme les potentiels engen,ré par la génératrice GN sont alors au-dessous de celui qui est établi par le bras PA, la position de PA détermine la vitesse à laquelle l'embrayage accélérera son organe en- traîné et la génératrice, un équilibre s'établissant fina- lement comme on le voit. De même si à une certaine position donnée au bras PA la charge mécanique de la machine entrai- née par l'embrayage C diminue, l'arbre SH s'accélère. En d'au- tres termes, la vitesse fixée par l'excitation de la bobi- ne ce charge L (pour une charge plus grande) augmentera pour une charge plus faible.
La génératrice GN donnera à
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nouveau un plus grand voltage par suite de l'accroissefint de vitesse.
La cathode K-2 du tube 5 fonctionne à un potentiel négatif fixe parce qu'elle est connectée en perma-
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nence à T-12 par le fil W-6. Son potentiel négatif sera d'environ JL,12 volt moins négatif que le point T-16 ; bien le point T-16 est de 1,12 volt plus négatif que T-12.
Ainsi, meme en tenant compte des résistances R-10 et R-11,
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un potentiel négatif relatif peut être appliqué à la crille G-4 en tournant le bras PA sur le point T-16. Ceci rend la grille G-4 plus négative de 1, 12 volt que la cathode K-2 et le tube 6 est entièrement annihilé. Tant que PA se déplace dans le sens d'horloge vers T-17, la grille G-4 atteint d'abord le potentiel zéro par rapport à la cathode k-2 puis devient relativement positive. Il s'ensuit que la grille G-4 allumera la cathode K-2 qui envoie des électrons négatifs à la grille G-2 du tube 1 qui excite le frein. Cela annihile le tube 1, ainsi que l'excitation de la bobine B du frein.
]quand la cathode k-2 envoie des électrons négatifs au point T-5, une bonne partie de ces derniers pas-
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sent par la résistance R-6 au point T-10e pour revenir en- suite à la cathode K-3 du tube 6, en passant par it-11, R-1&, T-13, self CE et i1T-4, En même temps, le système T-5, T-1, R-3, T-2, W7, T-15, W-l, K-7 charge d'électrons négatifs jusqu'au potentiel Ith@ot1t}ue (statique) de-140 volts se référant à T-10j une perte de 10 volts ayant lieu à travers le tube R et R-6. Il y a également une chute de 150 volts sur R-8 et R-7. T-6 étant à. un demi-potentiel entre celui des extrémités de R-7 et R-8, il y a un potentiel de - 75 volts par rapport à T-10.
Donc, T-6 étant connecté à la gril-
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le G-1 du tube 3 à travers la résistance R-l, est à -t- 75 Volts comparés aux - 140 volts de la cathode K-7. Ceci rend la grille G-1 du tube 1 positive par rapport à la cathode K-7 de ce tube, par suite le tube 3 s'allume et excite la bobine L.
Cette situation se maintient jusqu' à ce que la
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vitesse de l'arbre SH et du régulateur UN s'élève à un point
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où le voltage du régulateur GN dépasse le voltage établi
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pa le potentiomètre pA, Cest à-dire si le voltage de la génératrice GN s'élève assez au-dessus du rétablissement de la vitesse, des électrons négatifs en quantité suffi- sante sortiront de la cathode K-4 du tube 7 et, en passant par le fil W-8, la grille G-4 du tube 5 deviendra plus né- gative que le potentiel de T-9, parce que le courant pas- sant dans la résistance R-11 sera inversé.
De plus, le poten- tiel négatif par le fil W-8 sera prédominant, en provo-
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quant la diminution ou ltunliulation complète des aouirants d'anode indiqués plus haut. Les électrons négatifs venant
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du point T-12 passeront par les fils W-6 et W-9 et pxé90mi- neront à nouveau à la grille G-1 du tube 3 et annihileront ce tube.
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A ce mornent le système de pont V couplé au cir- cuit IV fonctionne de faon à rendre relati-mmnt positive la grille G-2 du tube redresseur du frein, en provoquant l'allumage de ce tube et en fonctionnant pour exciter la bobine B du frein, On décrira ici les détails de ce fonctionnement. Comme on le voit, quand la génératrice GN gagne en-voltage, elle annihile le tube 3 par l'action de la grilla G-1 Commesles caractéristiques de fonctionnement du sys-
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tème redresseur principal I-A sont semblables a-celles du système redresseurI, au lieu d'appliquer le pleine exci-
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tation la bobine de frein B, le système tend à régler l'ef- fet de freinage exactement comme il a été décrit à propos de la bobine de charge L.
Cet effet de freinage se maintient jusqu'à ce que la machine soit ramenée à sa vitesse primitive fixée par le potentiomètre PA, et si la vitesse continue alors à diminuer, le circuit redresseur principal I assume- ra la fonction de réglage par 'le circuit I, le circuit I-A éteint à nouveau libéré.
Le circuit V peut être dénommé un circuit de transfert par pont qui opère en association avec les cir- cuits redresseurs I et I-A Son but est de faire basculer ou de déplacer instantanément les potentiels de fonctionne-
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ment de 1G grille G-1 du tube 3 sur la grille G-2 du tube 1 en accomplissant le transfert des opérations entre les deux. Pour en rendre l'exposé et le fonctionnement plus clairs, la fig. 3 a été dessinée pour illustrer les relations du pont. Les signes de références se correspondent. On n'a représenté duns la fig. 3 que les éléments qui règlent rée ellement le système et comprenant les deux éléments du tube 5 qui, pour plus de clarté, sont représe.tés divisés en deux
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groupes 5a et 5b.
Le 'pibnt électrique et les oircuits qui s'y rapportent ont été débarrassés de tous les éléments secondaires pour permettre une analyse relativement simple des principes essentiels.
On voit d'après la fig. 3 qu'un pont est défini par trois résistances R-6, R-7 et R-8 et l'élément 5b du
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tube 5. LI impédance de cet élëme-it 5b fournit la résistance.
Un voltage de référence (150 volts par exemple) provenant de W-6 et W-11 du circuit II est appliqué au pont
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en T-7 et T-)0. Si toutes les branches du pont avaient la même résistance, la chute de voltage de T-7 à T-6 serait
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égale à la moitié du -total, et une chute égale aurait lieu entre T-7 et T-5.
Toutefois, tant que les éléments 5b du tube ne sont pas en action, ils ont pratiquement une impé-
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dance infinie de sorte que, avec la grille G-4 complètement négative, le voltage entre T-5 et T-7 est de 150 volts,
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s,ns au-,un passage de courant par R-6 En supposant qu'on scit d'ns rie#. conditions de départe avec le bras PA du pote' tiométre Pt sur le point
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T-16, un voltage négatif est fourni de T-16 par 'J-3, la résistance R-11 et à la grille G-4 des éléments 5b du tube. Lia grille G-4 devient pleinement négative et les élcfients 5b du tube deviennent inopérants.
Il en résulte que le potentiel de 150 volts s'établit entre la cathode k-2 et
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l'anode desdits éléments 5b du t:be d-ns le pont. n même temps, toutefois, les éléments .5z, du tube lais ent passer du courant,p rce que la grille G-3 fonctionne presque à la pleine capacité au potentiel de grille à cathode entre 0 et - volts, du fait des carac- téristiques du tube. Il en rosulte que des électrons né- gatifs quittent la cathode K-1 et passent par les éléments
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5a et arrivent sur la cathode K-6 du tube 1 reàresséur de frein, dont la grille G-2 est pleinement positive (@ 150 volts). Donc le tube 1 excite la bobine de frein B.
Si l'on fait tourner le bras PA dans le sens
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d'horloge, le potentiel du fil Va-5, de li résistance ]1-11 et de 1a grille G-4 est augmentée positivement, de sorte que la grille G-4 devient relativement positive et les éléments 5b du tube entrent en action ou s'allument. En même temps, la
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dathode K-1 des éléments 5a du tube devient plus positive, en ren,.,nt ln grille G-3 négative et en arrêtant le passage du courant par les éléments 5a du tube. Les éléments 5b du tube, quand ils entrent en action, ayant une impédance moindre que la résistance R-8 ont pour résultat une chute de potentiel du point T-5 moindre que c-lle du tube 1 re- dresseur de frein dans les conditions opératoires considérée de sorte (et ceci se produit progressivement) que le tube 1 réduit son excitation de freinage.
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En même temps l'action sQustr?ctive des éléments 5b du tube feront baisser le potentiel de T-5 à T-7 par exemple de 150 à 10 volts. Dans les conditions d'équilibre, le potentiel entre T-6 et T-5 est de 75 volts, parce- que le potentiel de T-5 est le même que celui de T-10. Donc comme
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entre les fils W-10 ,et W-9 (7-5 à T-5'}'les condi- tions changent depuis w-10 par exemple à t 150 volts, et depuis w-9 à t 75 volts, pour réaliser une condition om le
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fil y'd-10 est à + 10 volts et le fil W-9 à t 75 volts, ou, relativement, le fil w-9 est à un potentiel de 65 volts plus
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élevé que le fil vr-10. Comr#, les résistances ,-3 et R-4 divisent ce voltage, le, point T-2 devient négatif de 32,5 volts par rapport à T-3Set T-6.
Par conséquent la grille G-1 dans le tube C'embrayage 5 devient positive par rapport à s' csthode K-7 et par suite, le tube 5 s'allume en exci- tant ainsila bobine d'embrayage L. Ceci resserre l'ac-
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coupleme1j.t magnétique avec 1 < rb moteur SH et accélère 31a génératrice GN. Comme le voltage oe 1 impératrice GN augmente, des électrons négatifs partent de K-4 et passent
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à l'anode du tube 7, par l'enroulement secondaire du trans- formateur TH, la résistpce R-10 et à la grille G-4 des élé- ments 5b du tube. Ceci tend à rendre 'la grille G-4.relative- ment négative et provoque une diminution d'activité des élé- ments 5b du tube.
Ce processus se poursuit, en établissant un rcglage étroitde la vitesse 'd'entraînement de l'em- brayage.
Comme il'est indiqué plus haut, si. la charge sur l'embrayage est débordée ou affaiblie, l'arbre SH s'accélère en amenant la génératrice GN à charger encore plus négati- vement la grille G-4, en annihilant complètement les éléments 5b du tube. Ceci ramène le circuit de pont à sa conditinn primitive où la grille G-2 du tube 1 redresseur de freinage est positive et le frein est ainsi excité, Dans ces conditions également, le tube redresseur 3 d'embrayage .est annihilé parce:
que les points T-6 et T-1 deviennent négatifs par rapport à T-2, G-1 étant négatif .par rapport à sa cathode k-7, à la suite ge quoi le tube 3 est complètement annihilé .2 'Aussitôt que le frein BR est excité et en action, le régulateur GN regle l'effet de freinage parce que quand la vitesse baisse, 1' ao- tion s'effectue par le tube T-l.
On voit aussi que la génératrice dirige et règle à la fois l'accouplement de l'embrayage et l'action du frein c'est-à-dire qu'elle contrôle à la fois l'action accélératrice, et retardatrice. Cela tend à maintenir étroitement constante . la vitesse de l'arbre SH, soit malgré des variations relativeme ment faibles de la charge, soit malgré des changements radi- caux de la charge, y compris la suppression complète de celle - ci. Le système appliquera le frein non seulement si la vitesse de l'arbre SH tenu à croître par suite de la réduction de la charge, mais également si l'arbre SH tend à s'emballer et à actionner l'accouplement à courants de Foucault et le frein.
Dans cette dernière condition, le frein appliquera une force retardatrice suffisante pour régulariser,! emballement ou 1'entraînement excessif de la charge, de sorte qu'il main - tiendra sensiblement constante la vitesse primitive telle qu'elle est fixée par le potentiomètre Pt. Les avantages de l'invention ne se trouvent pas dans les systèmes antérieurs où un régulateur ne fait que resserrer ou relâcher un accouplement mégnétique à glissement entre les organes menant et mené. Cela provient en partie de ce que les anciens systèmes n'ont pas de moyens de réglage pour retarder l'organe mené qu quand il répond à l'action du régulateur. Le ralementissement s'effectuait simplement par la charge mécanique supportée et si cette charge diminuait brusquement, le frottement pouvait n'être pas suffisant pour ralentir assez rapidement l'appareil.
Grâce à la présente invention; l'action de réglage du frein est appliquée pour ralentir, en plus de la retardation causée normalement par la charge. Ainsi, dans des conditions : quelconques, le réglage de la vitesse est plus rapide et plus étroit qu'antérieurement, Du fait de l'invention, la charge sur l'arbre moteur de l'embrayage peut être maintenue étroitement à une vitesse e embrayage que la machine entraînée charge le système, soit qu'elle ait tendance à l'entraîner.
En pratique, la transition entre l'action d'entraînement et celle de ralentissement de la charge est sensiblement impercepti-
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ble, sauf au moyen d'un ampèremètre dsns la branche du moteur d'induction à courant alternatif, et cet ampèremètre indiquera si, à un momen-t donné, le:moteur absorbe de la puissance et si, à un autre moment, il n'absorbe pas de puissance, à part le courant magnétisant.
Pour ? venir su fonctionnement plus détaillé en partant du repos, une dérivation pour annihiler complètement le tube 3 doit exister et est réalisée cornue suit : T-10 est
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entièrement.positif pCiT' rapport à T-7 (130 volts). T-6 est positif de 75 volts pô# rapport à 1-7. Le circuit R-5, R#, R-8 (un passage pour le circuit de dérivation), si on le calcule pour 150 volts, indique que le point T- est à ; 117
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volts, et T-3, à t 9' volts. Donc la grille G-1 est négc.ti de 23 volts par rapport à s cathode K-7 qui est connectée
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à T-2. Tout ceci a lieu dins les conditions statiques.
Potard la section 5b du tube fonctionne, cette condition (considérée atatiquement) est inversée, de sorte que T-3 et G-1 deviennent positifs de 32,5 volts par rapport à T- et K-7, comme il a été expliqué plus haut.
Les conditions réelles quand le régulateur GN
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fonctionne sont telles que la section ib du tube subissnnt des modifications continuelles, le potentiel de grille en CI-1 par rapport à K-7 du tube 1 peut fonctionner :,vec une différence des à 3 volts seulement plutôt que pour les grandes valeurs imdiguée
On considérera maintenant à nouveau le fait que la
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dérivation de base :vu repos est de '1'-3 à 1'-, G-1 à K-7, ,13 volts négutifs et qu'une telle dérivation de base, dans les conditions de marche, est de T-3 T-2, volts positifs, soit nominalement une différence de 55,5 volts.
Conne, ainsi
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qu'on l' expliqué plus hout, les conc.iti<ns réelles de fonctionnement @baisent cette dernière, on admettra que cette différence soit telle qu'elle redaise le voltage dis- tribué à 9,5 vols pendant 1 marche et le réglage. C'est là
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la distribution entre les valeurs absolues é..5 .:; 1.:, c.: 1,1- ti;.ls :0, tc.Jt,q'.les. l..a v.;ia;:io u? bise os ;ar=t et . ',UtJ:'2 du zéro n'est même pas de 23,5 volts négatifs à 32,5 volts po- sitifs. Cela exige, quèn faisant tourner le potentiomètre
PA dans le sens d'uneplus faible vitesse, il n'y aura pas un transfert instantané mesuré en degrés du déplacement du bras du potentiomètre.
Par exemple, puisque tous les rhéostats ou potentiomètres sont inactifs, un mouvement ou une imper- fection très faible du contact entrainera de. difficultés pour l'application instantanée du frein. Néanmoins, au moyen
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de la dérivation irrégulière précitée, il devient néces,ire de déplacer le potentiomètre au moins assez pour correspondre à 5 ou 10 tours par minute de variation de 12 vitesse du régu
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lûteur (et par suite, de son voltage) de sorte que, âGns 7s fonctionnement ordinaire, une variation intentionnelle de la part de l'opérateur mettra seule en action l'effet de frei- nage .
La section 5a est égalementutilisée comme sta- bilisateur de l'action à des vitesses d'entraînement très faibles. Quand la vitesse '-; l'arbre moteur tombe à des va- leurs basses, par exemple 10% du maximum, 15 charge peut dans certains cas être si faible qu'elle provoque de l'insta-
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bilité de réglage par le circuit régulateur.
Dans ce cas, il est désirable pour la stabilisation d'appliquer le frein afin d'ajouter une faible charge de freinage à la charge méca nique. Quand le bras PA est tourné sur une faible valeur, com me dans la position 25 de la Fig. 3, la cathode K-1 de la sec tion 5a atteint un potentiel pour lequel la section 5a du tube peut fonctionner (une petite différence négative entre K-1 et G-3 sera nécessaire), de sorte que l'action suivante se produit : les électrons partent de K-1 et, par l'anode de la section 5a, le fil W-12, vont à la cathode K-6 du tube 1.
Ainsi, K-6 devient plus négatif qu'auparavant par rapport à G-2 et T-5. Cela revientà rendre G-2 positif par rapport à K-6, de sorte que le tube 1 s'allume, en appliquant une char- ge.
Quand le bras .est déplacé ..davantage vers T-16, cet effet augmente. De cette façon il est possible c'obtenir une réduction de vitesse étroitement réglée, de 60 à 1, par exemple, sur l'arbre moteur de l'embrayage à courants de Foucalt, en produisant une rotation stable à ces basses vi- tesses, et cette action peut en outre être réglée à la main. , par déplacement du bras PA.
Une autre particularité consiste en ce que tout déplacement du bras PA vers une position de vitesse plus fai- ble s'accompa ne d'un effet de fieinage en provoquant auto- matiquement un ralentissement rapide. C'est là un résultat précieux pour beaucoup de machines de fabrication antre que les machines à rectifier. Quand l'inertie des machines est importante, cet effet de frein au ralentissement peut en- traîner des économies substancielles de temps et une réduc- tion des prix de revient.
Par exemple-, dur des machines tex- tiles, le temps pour..le ralentissement a été abaissé pour des périodes successives de ralentissement rapide de 12% à 1,6 % du temps totl de l' opération. '
Les désignations commerciales des tubes décrits ci-dessus sont les suivantes :
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<tb> Tubes <SEP> Désignations
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> let <SEP> 3 <SEP> EL <SEP> CL <SEP> B
<tb>
<tb>
<tb> 2et <SEP> 4 <SEP> EL <SEP> a'c
<tb>
<tb> 5 <SEP> 7N <SEP> 7G
<tb>
<tb>
<tb> 6 <SEP> 6X <SEP> 5GT
<tb>
<tb> 7 <SEP> 6X <SEP> 5GT
<tb>
<tb>
<tb> 8 <SEP> VR <SEP> -105
<tb>
Une autre application, intéressante des circuits décrits ici est représentée fig 4.
Celle-ci se présente dans les essais @e moteur à combustion.interne au moyen d'une combinaison de dynamoteurs d'absorption et moteurs. Les élé- ments d'absorption et moteurs de la machine peuvent former un seul ou plusieurs groupes mais le premier est représenté fig. 4. Dans la fig. 4 AD est un stato à champ polaire quL peut tourner sur des paliers 161 dans 'un bâti 103. Les mo- ments résistants de ce stator sont appliqués sur une gradua tion d'enregistrement 105 par un bras 107. Les enroulements d'excitation sont représentés en B-l.
L'arbre entraîné dans
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ce cas est encore ici désignépar SH Il tourne cens le sta-
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tor AD et est entr iné par le moteur en essaiE..Sur le même arbre SH, à l'intérieur du stator AD, est accouplée une arma- ture à courants de Foucault EA. Quand les inducteurs B-1 sont
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alimentés, un chemp polaire de AD entoure B-1 en .nd:ils('1nt des courants d Foucault magnétiquement réactifs dans EA et en !'échâüPtn.3. Ainsi, de l'énergie peut être prise sur E et mesurée en 105. La chaleur peut être év cuée par un procédé usuel quelconque (non représenté).
A l'intérieur de l'arpature EA se trouve un organe à champ polaire FM sur un arbre de commande Da qui porte le rotor RT d'un moteur d'induction MAC. Les enroulements inducteurs de FM sont représentés en FD. Quand FD est excité,
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un champ polaire issu de FM embrasse l'arm:..tèire EA, en y donnant naissance à des courants de Foucault réactifs, Ainsi
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à peut é-cre entraîné par son accouplement électrique à glis- sement avec FM. L'inducteur FC du moteur HAC e t fixé sur le
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stator AD. On se propose le faire entre iner l'inducteur tll à une vitesse constante par l'induit RT, mais de laisser entrai
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ner 1'armatue EA à une vitesse quelconque nécessaire sur l'arbre SH du fait qu'il est entraîné par le moteur E.
Ainsi, quand l'enroulement B-1 est alimenté (FM non excité), AD et EA constituent un dynamomètre d'absorption ayant pour effet une action de freinage sur EA.
Quand FD est alimenté (B-1 non excité) "il y a un accouplement de glissement entre RT et EA. Cocue le moteur MAC a son stator supporté à l'intérieur du stator AD, il
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peut y avoir entraînement de la pa. t dl] ,1ote il' et du couple de réaction dû à l'entraînement mesuré en 105. Ces éléments constituent alors un dynamomètre moteur.
Avec des appareils de ce genare, il est possible de charger le moteur E au moyen des éléments AD, EA du dyna- morfiètre d'absorption quand B-1 est convenablement alimenté et le moteur RT non excité. Quand on le @éinre, le système d'absorption AD, EA peut être supprimé et les éléments uo- teurs EA, FM peuvent être utilisés pour entraîner le moteur E par RT par l'intermédiaire des arbres SH et DS, les élé- nents dynamométriques'n'étant pas alimentés dans ces condi- tions.
Trés souvent, les agents d'essai des moteurs ont besoin de connaitre les frottements exacts d'un moteur qui a tourné un certain temps à une charge et une vitesse déter-
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minées et des conditions données de température et de grble- sage. Par exemple, si un moteur susceptible de fonctionrer à un régime m ximun de 2800 tours pa r minute à 2000 chevaux a tourné à pleine vitesse dans une période d'une heure, il est trmsimportant de connaître de façon aussi certaine et précis e que possible quelle est l'importance des pertes par frottement dans ces conditions de fonctionnement.
Si le mo- teur peut être détaché de sa marche sur le dynamomètre AD et entrainé instantanément par le moteur électrique, les cal- culs déduits du couple de réaction sur AD fourniront la puissance de frottement à l'instant et dans les conditions existant au moment où le moteur était en pleine charge.
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clairement que si enroulemen B-lest l?iifigL4, on voit
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moteur E toume à pleine charge et à plein rime, il sera très précieux de pouvoir actionner le.
moteur RT sans alimen" ter les inducteurs FD et de le préparer ainsi pour 1 essai rapide de la puissance de frottement en passant des codi-
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tiens d*absorption à celles de marche en moteur, Ainsi l tarmature EA oontin#ra à toirner sans arrêt pendant le fonctionnement de la combinaison EA, AD du dynamomètre
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d'absorption mais il n'existera pas-d'accouplement entre à et le système inducteur FM. En employant une comoame élec tronique du genre décrit, on disposera d'un simple élément entre les mains de l'opérateur pour couper l'allumage et
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leessence et en même temps l'excitati8n de la bobina B"'l.
Alors le moteur DIiG entraine la machine E à. une -vitesse pra8 tiquement la même que celle à laquelle il, tournait en charge Gela renferme le même problème que dans l'exemple décrit plus haut, notamment parce' que le système est denu brus- quement sans charge, sauf pour la puissance prise par les
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frotiaments, conditions dans lesquelles on désire un trans'" fert commandé et réglé d'une façon sensiblement instantanée,' entre els conditions d'absorption et motrices.
Ainsi les en-
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roulements B-1 et FD dans 3a: fig. 4 sont les équivalents des bobines B et L respectivement de la 1'ig.l, en ce qui con" cerne les circuits des fig. 2 et 3
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Il doit être entendu cluèe au point de vue m,6oa nique, quelques uns ou la totalité des éléments représentés fig. 4 du dynamomètre d'absorption peuvent être séparés des éléments du dynamomètre moteur.
Dais la figure 5 esreprésenté un schéma des connexions des circuits redresseurs principaux I et I-A pour
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accélérer le transfert de l'ex6itation entre las bobines L et B. Les mêmes nombres désignent les mêmes parties. Cette variante est surtout utile pour l'emploi du genre d'appa-
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reils représentés et décrits fig. 4 où l'on recherhije le transfert rapide de l'excitation, Elle consiste en une ré-
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sistance R connectée aux deux charges électriques L et B qui doivent être échangées entre elles par le c3.roui., Le but de la résistance est d'appliquer un potentiel aux bobines B et L qui soit plus élevé que la tension normale des bo bines.
Cela entraîne la dissipation d'un certain courant qui. autrement serait utile,, mais ceci n'a pas d'importance à coté des avantages résultant de la vitesse de transfert.
Par exemple,, si :la chute de voltage sur l'une et l'autre des bobines est de 80 volts, comme il est indiquée alors, avecles 40 volts appliqués à la résistance R, on aura en tout 120 volts, soit sur B et R soit sur L et R. Or- dinairement, B et L peuvent avoir la même résistance. En admettant qu'un courant de deux ampères passe par le- système
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Bi R ou le système la, Ri, il est clair qu'avant que ce courant commence à circuler un potentiel de 120 volts est appliqué sur L ou B suivant le cas, Ce voltage anormalement élevé réduit la constante de temps de la bobine L ou B de sorte que le temps de magnétisation est notablement réduit,
On voit ainsi que la résistance de charge R devient un moyen pour accélérer la pleine magnétisation après que le transfert de charge s'est présenté, Dams l'exemple visible fig. 5. la résistance
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totale d'une charge L et R (par exemple) est de 60 ohms avec 40 ohms sur L et 20 ohms sur R. Avec 120 volts,11 passera deux ampères* Les-'Watts perdus dans la bobine L seront de 160 et dans la résistance R, de 80. Cette perte est compensée fonctionnellement par le transfert accéléré.
Le terme "frein" doit être compris comme désignant tout appareil ayant un effet résistant sur un organe commandé et il comprend des dispositifs tels que les éléments dynamo- métriques AD et B-1 de la Fig. 4 aussi bien que des éléments tels que BR et B de la fige 1.