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" Perfectionnements aux moyens de réglage pour les moteurs de commande de générateurs de courant électrique. "
La présente invention concerne des moyens de réglage pour les moteurs de commande de générateurs de courant électrique. Le terme générateur ici employé est des- tiné à couvrir n'importe quel type de dynamo ou d'alternateur employé pour produire du courant électrique.
Pour produire du courant comme c'est néces- saire par exemple pour les applications'de soudure à l'arc, il est bien connu d'employer un générateur actionné par un moteur tel qu'un moteur à combustion interne. POur assurer un voltage de débit constant, du générateur, il a été proposé dans le cas de moteurs à combustion interne , de munir le mo- teur d'un dispositif primaire de réglage de la vitesse com- prenant un régulateur centrifuge associé pour le fonctionne- mént à la soupape d'admission de combustible et qui maintient la vitesse du moteur à une valeur telle que les demandes de courant sont satisfaites dans les. conditions de fonctionne- ment à pleine'charge.
La conservation d'une semblable vitesse pré- déterminée lorsque la charge. est réduite, par exemple lorsque la soudure est interrompue, est anti-éconimique à la fois au point de vue de la consommation de combustible et au point de .. vue de l'usure du moteur. Pour cette rais'on,on a l'habitude d'introduire un dispositif secondaire de réglage qui,lors d'une réduction de charge,surpasse le dispositif primaire de réglage et réduit la vitesse du moteur à'une valeur de marche à vide. La réduction immédiate de la vitesse du moteur à une valeur de marche à vide.chaque fois qu'une diminution tempo- raire de charge se produit peut produire un retard pendant que le courant s'établit jusqu'à une valeur suffisante pour répondre aux besoins du fonctionnement à pleine charge.
Pour cette raison, il est désirable de prévoir un mécanisme de réglage du temps,pour retarder le fonctionnement du dispositif secondaire de réglage,de façon que la vitesse du moteur puis- se être maintenue pendant une période déterminée à une valeur telle que les conditions de fonqtionnement à pleine charge peuvent être immédiatement rétablies après qu'il s'est pro- duit une réduction de charge ,qui est seulement de nature
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temporaire. Dans les opérations de soudure à l'arc par exem- ple, une semblable réduction temporaire de charge peut se produire lorsque l'électrode est déplacée trop loin'de la pièce traitée ou lorsqu'une nouvelle électrode doit être introduite dans le support.
Il a été proposé, dans les moteurs à combus- tion interne d'installations de soudure à l'arc, d'employer pour le dispositif secondaire de réglage et le mécanisme de réglage du temps un dispositif de succion qui fonctionne à partir de la conduite générale d'admission du moteur et il est associé un système,pneumatique commandé par une soupape actionnée électromagnétiquement dont l'enroulement d'exci- tation est compris dans le circuit de soudure. Lorsque le courant de soudure est interrompu, la soupape fonctionne temporairement pour annuler l'effet de succion et empêcher ainsi une réduction immédiate de la vitesse du moteur à la valeur de marche à vide.
L'emploi d'u semblable dispositif de succion entraîne des modifications dans la conduite gêne- rale d'admission de combustible du moteur et la disposition d'un système sensiblement compliqué de plongeurs et des pis- tons nécessitant un réglage soigné.
Un des buts de la présente invention est de fournir, dans ou pour un moteur de commande, un dispositif secondaire de réglage et un mécanisme associé de réglage du temps,qui peuvent être montés pour le fonctionnement sans gêner le système d'admission du combustible du moteur de commande, qui consistent en un nombre relativement petit de pièces faciles à assembler et à maintenir en bon ordre de marche,et qui peuvent être facilement montés comme une uni- té sur les types existant de moteurs de commande d'un géné- rateur.
Suivant la présente invention, dans un ou pour unmoteur servant à commander un générateur de courant électrique et comportant un dispositif primaire de réglage de la vitesse pour maintenir automatiquement le moteur à une vitesse constante déterminée, on a prévu un dispositif se- condaire de réglage de vitesse,qui comporte des moyens d'âc- cumuler de l'énergie pour appliquer une force sollicitante destinée à exercer une commande surpassant le dispositif primaire de réglage de la vitesse,pour réduire la vitesse du moteur à une valeur de marche à vide et des moyens de trans- former le courant du générateur en une force anti-sollicitante en vue de neutraliser la force sollicitante aussi longtemps qu'il y a une demande de pleine charge pour le courant,
et un mécanisme de réglage du temps destiné à introduire un facteur de retardement de temps dans l'application de la for- ce sollicitante ou le dispositif primaire de réglage de la vitesse,lorsque la force anti-sollicitante est enlevée ou réduite, lors de l'interruption de la demande de pleine char- ge.
Le moyen de transformer le courant du géné- rateur en une force anti-sollicitante comprend de préférence une bobine produisant un champ magnétique, destiné à être traversé par le courant produit, et le noyau ou une armature monté dans le champ de manière à s'opposer à la force solli- citante appliquée par le moyen d'accumulation d'énergie.
Lorsque le moyen primaire de réglage de la vitesse comprend une soupape d'admission de combustible commandée par un régulateur, le moyen secondaire de réglage peut avantageusement être couplé mécaniquement à la même sou- pape.
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Le mécanisme de réglage du temps peut être établi de façonà effectuer le mouvement progressif de la soupape sous l'influence de la force sollicitante depuis la position de vitesse constante déterminée jusqu'à la position de vites,se de marche à vide, lors d'une interruption de la demande de courant, ou à retenir la soupape d'admission dans la position de vitesse constante pendant un intervalle de ', temps déterminé et à permettre ensuite à la soupape d'admis- sion de combustible de se mouvoir rapidement vers la position de marche à vide sous l'influence de la force sollicitante.
Dans les cas où un générateur comportant un régulateur de champ dérivation est employé, le voltage de circuit ouvert aux bornes de débit du générateur peut être augmenté, lorsque le moteur marche à la vitesse de marche à vide, par mise en court-circuit du régulateur de champ en dé- rivation. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le régulateur de champ en dérivation est automatiquement mis en court-circuit lorsque le.moteur est réduit à la vitesse de marche à vide, de sorte qu'un voltage de circuit ouvert ayant une valeur déterminée minima est maintenu aux bornes de débit du générateur.
L'invention va maintenant être décrite plus en détail avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
La fig. 1 est une disposition schématique d'un système de production de courant de soudure à l'arc uti- lisant un moteur à combustion interne comme moteur de com- mande.
La fig. 2 est une disposition schématique d'un système modifié.
Dans le cas de la fig. 1, un moteur à combustion interne(non représenté) couplé à l'induit 10 d'un géné- rateur de courant destiné à fournir du courant à un circuit de soudure, comporte un papillon d'étranglement 11 de l'entrée du combustible avec un levier de commande 12 accouplé d'une manière connue à un régulateur de commande (non représenté) constituant un moyen de réglage primaire de la vitesse pour le moteur.
Le moyen secondaire de réglage comprend un organe rigide 13 auquel sont appliquées la force sollicitante et la force anti-sollicitante l'organe 13 étant monté à pivot sur un support fixe 14 et.étant couplé mécaniquement au levier de manoeuvre du papillon d'étranglement au moyen d'un système approprié de bielles 15, La force sollicitante est appli- quée par.un ressort en hélice 17 constituant le moyen d'accu- muler de l'énergie. Le ressort 17 est ancré par une extrémité à l'organe rigide 13 et par l'autre extrémité à un support fixe 18 de manière à solliciter le levier 12 actionnant un papillon d'étranglement dans la direction fermant le papillon 11.
La force anti-sollicitante est dérivée d'un solénode 19, dont les enroulements sont destinés à être reliés en série avec les conducteurs 20 et 21 de fourniture de courant de sou- dure, qui viennent du générateur 10 et qui sont reliés respec- tivement à la pièce traitée W et à une électrode de soudure E. Le solénoide 19 porte un noyau mobile 22 relié à l'organe 13.Lorsque du courant passe à travers le solénoide pendant l'o- pération normale de soudure, la poussée imprimée par le noyau 22 à l'organe 13 contrebat et annule celle imprimée par le ressort 17 de sorte que le papillon 11 est maintenu.-.'.. dans la position ouverte qui est déterminée par le dispositif primaire de réglage de la vitesse.
La tension exercée par le ressort 17 peut etre réglée au moyen d'une vis de réglage 23.
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L'organe 13 est couplé également par un élé ment de restriction 24 à un mécanisme 25 de réglage du temps qui, lorsque la force anti-sollicitante est enlevée lors de l'interruption du courant de soudure, exerce une influence retardatrice sur l'organe 13 et l'empêche de se mouvoir im- médiatement pour amener le papillon dans la position de mar- che à vide.
L'influence retardatrice exercée par le mécanis- me 25 de réglage de temps peut être telle que ou bien aucun mouvement de l'organe 13 n'est permis pendant une période dé- terminée, soit 30 à 60 secondes, à la fin de laquelle l'organe
13 est libre de se mouvoir rapidement sous l'influence du res- sort 17 et d'amener ainsi le papillon dans la position de marche à vide, ou bien l'organe 13 est autorisé à pivoter lentement de telle manière que la papillon est amené graduelle ment à la position de marche à vide en une période de par e- xemple 30 à 60' secondes.
Le dispositif de réglage du temps peut com- prendre par exemple un mécanisme d'horlogerie comportant le dispositif usuel de déclenchement qui peut être mis au point de façon à dégager l'élément de restriction 24 soit graduel- lement, soit après un intervalle de temps déterminé. Suivant une variante, le dispositif de réglage du temps peut compren- dre un relais électrique fonctionnant pour introduire la pau- se requise avant la libération de l'élément de restriction.
Ces dispositifs de réglage du temps fonctionnant mécanique- ment ou électriquement sont bien connus en eux-mêmes et une description détaillée n'a pas été jugée nécessaire ici.
Le générateur 10 est pourvu d'un régulateur 26 de champ en dérivation pour régler-' le voltage du débit en vue de répondre aux conditions de soudure en pleine char- -ge de la manière usuelle. La vitesse de, marche à vide du mo- teur ne doit pas être tellement basse que lors de la reprise de la demande de courant de soudure , le voltage aux bornes de débit du générateur est tellement bas que l'arc ne peut se rétablir et que le solénoide ne peut pas etre excité suffi- sammen pour rétablir la force anti-sollicitante. Le voltage minimum pour l'établissement de l'arc est habituellement d'en- viron 25 volts et dans les agencements connus, il a été né- cessaire,de maintenir la vitesse de marche à vide à une va- leur relativement élevée en vue d'obtenir ce voltage.
Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, on peut réduire sensiblement la vitesse de marche à vide tout en maintenant encore un voltage minimum d'au moins 25 volts, suffisant pour rétablir l'arc et réintroduire la force anti-sollicitante, en mettant en court-circuit le régu- lateur 26 de champ en dérivation.On obtient ce résultat au- tomatiquement en faisant en sorte que les bornes 27,28 soient surmontées d'un pont par un organe de contact 29 associé à une pièce mobile du dispositif secondaire de réglage de la vites- se ou du mécanisme de réglage du temps. Dans la forme donnée à titre d'exemple à la fig. l, l'organe de contact 29 est monté sur le noyau 22.
Dans la variante représentée à la fig. 2, l'admission de combustible au moteur est réglable la fois par un papillon primaire 11 accouplé par un levier de manoeu- vre 12 à un régulateur de commande, et par un papillon secon- daire 11' accouplé à la bielle 16.Avec une semblable disposi- tion, le régulateur de commande est indépendant du. circuit de soudure et l'interruption du courant de soudure par le solé- noïde amène le papillon 11' à se mouvoir de façon que l'arri- vée de combustible au moteur soit réduite et que le moteur...
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soit ainsi amené à la vitesse de marche à vide.
Avec cette disposition, une force sollicitante moindre est exigée du res- sort 17 vu qu'elle ne doit pas surmonter la force du régula- teur centrifuge. unitaire
Une structure/compacte, pouvant être raide- ment fixée en position dans ou sur le moteur ou sur le bati du générateur, s'obtient en logeant le solénoide dans une boite rigide et en montant sur celle-ci les différentes piè- ces constituant le dispositif secondaire du réglage de la vi- tesse et le mécanisme de réglage du temps et les contacts mobiles pour mettre en court-circuit le régulateur de champ en dérivation.
REVENDICATIONS
1.- Dans au pour un moteur destiné à comman- der un générateur de courant électrique et comportant un dis- positif primaire de réglage de-vitesse pour maintenir automa- tiquement la vitesse du moteur à une valeur constante prédéter- minée, l'emploi d'un dispositif secondaire de réglage de la vitesse comportant des moyens d'accumulation d'énergie pour appliquer une force sollicitante exerçant une commande sur- montant le dispositif.primaire de réglage de la.vitesse, en vue de réduire la vitesse du.'moteur à une valeur de marche à vide, et de moyens de transformer le courant venant du géné- rateur en une force anti-sollioitante en vue de neutraliser la force sollicitante aussi longtemps qu'il y a une demande de pleine charge pour le courant,
et d'un mécanisme de régla- ge du temps destiné à introduire un facteur de retardement de temps dans l'application de la force sollicitante an dis- positif primaire de réglage de la vitesse lorsque la force anti-sollicitante est enlevée ou réduite lors de l'interrup- tion de la demande de plaine charge.