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SYS3E5E DE CNTLE POUR FODES EI TBIQ1 3 A ARC.-
La présente invention a pour objet un système de contrôle pour fours électriques à arc, sensible et sûr, et qui peut être manoeuvré soit comme système entièrement automatique, soit comme système à commande manqelle.
Suivant l'une des caractéristiques de l'invention, la manoeuvre de mon- tée et de descente des électrodes s'effectue au moyen de moteurs qui sont alimen- tés par le courant de génératrices, dont la tension peut être réglée avec préci- sion et avec une grande amplification, en fonction des conditions de travail du four pendant son fonctionnement.
Suivant une autre caractéristique, ce contrôle xerce plus ....
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particulièrement par l'intermédiaire desdites génératrices dont l'excitation respective de base est commandée en fonction de la différence entre deux tensions l'une de ces tensions étant fonction du courant dans l'électrode correspondante, l'autre tension étant la tension de l'arc entre l'électrcde et la charge du four.
Toute différence entre ces deux tensions est appliquée à l'enroulement de champ de la génératrice correspondante de façon à faire produire à. celle-ci une tension dont la valeur dépend de la différence entre les deux tensions et dont le sens dé- pend du sens de cette tension différentielle. Le moteur de manoeuvre de l'élec- trode respective fonctionne ainsi à une vitesse dépendant de la tension de la gé- nératrice qui l'alimente et dans un sens dépendant du sens de la tension de la génératrice pour opérer la montée ou la descente de l'électrode et effectuer les réglages nécessaires pour maintenir dans l'électrode un covrant d'intensité cons- tante ou sensiblement constante.
Une autre caractéristique de l'invention consiste à alimenter les mo- teurs de manoeuvre des électrodes par des génératrices du typa à réaction d'induit, dont la tension répond très rapidement et avec une très grande amplification à tout changement dans l'excitation; ces génératrices étant de préférence du type décrit dans le brevet belge N 440.837 du 12 mars 1941 et connues sous le nom d'amplidynes,
Le système Comporte aussi deux interrupteurs de contrôle à commande ma- nuelle pour opérer une sélection entre le fonctionnement manuel et le fonctionne- ment automatique ou partiellement automatique, l'un de ces interrupteurs étant un interrupteur principal discriminant entre le fonctionnement manuel et le fonction- nement automatique pour l'ensemble des électrodes,.par exemple'pour les trois élec- trodes d'un four triphasé,
un interrupteur à main étant prévu pour chaque électrode pour commander séparément la génératrice affectée à la manoeuvre de cette électrode et opérer la montée ou la descente à la main de cette dernière.
On va décrire plusieurs exemples de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre non limitatifs, en se référent aux dessins schématiques ci-joints.
Les dispositions de réalisation qui seront décrites à propos de ces exem- ples devront être considérées comme faisant partie de l'invention, étant entendu que toutes dispositions équivalentes pourront aussi bien être utilisées sans sortir du cadre de celle-ci.),
La Fig.1 du dessin annexé, représente l'ensemble d'un système de réglage suivant l'invention, appliqué à un four à arc triphasé.
La Fig.2 représente une variante du système de réglage, conforme
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à 1'Invention., appliqué à un four à arc monophasé,
Sur la Fig.l du dessin, on a représenté una électrode 10 d'un four à arc, laquelle est levée ou abaissée par rapport à une charge de métal 11 contenue dans un creuset convenable 12.
L'électrode 10, ainsi que les deux autres électrodes du four triphasé représenté, sont chacune élevée ou abaissée par un moteur approprié 13 à courant continu, accouplé à 1 électrode de toute manière convenable, Comme indiqué, l'arbre 14 du moteur est accouplé de préférence par l'intermédiaire d'un système ré- ducteur de vitesse, à une poulie 15 sur laquelle pasae un câble 16, relié à l'élec- trode, l'autre extrémité du câble étant lestée d'un contrepoids 17.
Le courant continu est fourni au moteur 13 par une génératrice spéciale à grande amplification du type à réaction d'induit. Cette génératrice possède un jeu de balais de charge ou secondaires 19 et 20 reliés aux bornes du moteur 13, et une seconde paire de balais 21 et 22 court-circuités en permanence par un conducteur 23 et qui sont placés en quadrature avec la ligne des balais 19 et 20. La génératrice 18 est aussi munie d'un enroulement de compensation série 24 qui neutralise/totale- ment la réaction d'induit le long de l'axe des balais de charge 19 et 20. En enrou- lement d'excitation de base 25 fournit l'excitation magnétique dans l'axe secondaire des balais 19 et 20.
La sensibilité du contrôle de la tension pour toute variation d'excitation dans l'enroulement 25 est augmentée par l'enroulement 24 qui fournit une composante d'excitation dans le même sens que le champ 25, mais proportionnelle au courant fourni au moteur 13. Avec cette disposition, l'enroulement de base 25 n'a à fournir qu'une excitation relativement faible et, par conséquent, il présente à la fois une faible résistance et une faible inductance, facteurs qui permettent des va- riations de courant très rapides dans cet enroulement 25.
L'enroulement de champ 25 est branché aux bornes de deux circuits à tensions opposées l'une à l'autre et est donc alimenta en fonction de la différence de ces deux tensions. L'une d'elles est dérivée d'un transformateur de courant 26, branché sur le circuit d'alimentation de l'électrode 10, cette tension est sensiblement pro- portionnelle à l'intensité du oourant dans l'électrode.
L'autre tension est dérivée du secondaire 27 d'un transformateur dont le primaire 28 est branché entre l'électrode et la charge 11 et est dons sensiblement proportionnelle à la tension d'aro. Ces tensions sont redressées respectivement au moyen de deux redresseurs à oxyde de cui- vre à deux directions 29 et 30 pour alimenter l'enroulement de champ 25,, Afin de permettre le réglage, la tension du redresseur 30 est appliquée aux bornes d'une
Cette résistance 31 résistance 31. etle redresseur 29 sont branchés dans le circuit de l'enroule-
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-ment de champ 25.
Le circuit d'alimentation de l'enroulement 25 s'établit de la manière sui- vante : à partir de sa borne de gauche, ce circuit passe par un interrupteur normale- ment fermé 32 faisant partie d'un contrôleur individuel d'électrode 33, passe par un autre Interrupteur normalement fermé 34 commandé par un contrôleur principal 35, pas- se ensuite par le redresseur 29, une partie ajustée de la résistance 31, une partie déterminée d'une autre résistance de réglage 36, se continue par un interrupteur nor- malement fermé 37 manoeuvré par le contrôleur 34, un autre interrupteur normalement fermé 38 et commandé par le contrôleur 33, le conducteur 39 en passant par les in- terrupteurs fin de course normalement fermés 40, et 41 de montée et descente, et enfin,
fait retour à la borne de droite de l'enroulement 25 par le conducteur 42,
Quand l'électrode 10 est soulevée hors contact avec la charge 11 et que l'are est éteint, comme et est le cas au démarrage du four, aucun courant passe dans l'élec- trode et, par conséquent, toute la tension dérivée de la résistance 31 est appliquée à l'enroulement de champ 25. Cette tension donne un champ dans un sens tel que le moteur fait abaisser l'électrode. Il est toutefois préférable que ce mouvement ini- tial de baisse se produise à. vitesse relativement faible et, à cet effet, la résis- tance 36 est prévue et réglée pour donner la faible vitesse de descente pour amorcer l'arc.
Quand l'électrode 10 est suffisamment abaissée pour venir en contact avec la charge, l'enroulement primaire 28 est court-circuité et la tension aux bornes du redresseur 30 tombe à zéro. Cependant un fort afflux de courant se produit à ce mo- ment dans le circuit de l'électrode, en suite duquel une tension se trouve appliquée au redresseur 29 pour renverser l'excitation de l'enroulement 25 et inverser le sens de rotation du moteur de l'électrode.
La bobine 43, branchée en série avec une ré- sistance 44 de limitation de courant aux bornes du redresseur 29, est immédiatement alimentée et ferme le disjoncteur 45, court-circuitant ainsi la résistance 36 pour alimenter au maximum l'enroulement de champ 25 et opérer la remontée rapide de l'élec trode, à une position où l'arc s'amorce, et pour un réglage rapide de l'électrode pendant le fonctionnement du four.
L'électrode est levée jusqu'à ce que le courant ait une valeur telle que la tension produite par le redresseur 29 soit sensiblement égale à celle de la résistance 31 en série avec lui. Dans ces conditions, comme les deux tensions sont mutuellement opposées, aucun courant passe dans l'enroulement de champ de la génératrice et le moteur n'est plus alimenté, en sorte que l'électrode reste dans cette position* @
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Le disjoncteur-relais 45 reste fermé aussi longtemps que le courant.passe dans le circuit d'électrode. Si, pour une raison quelconque, l'arc est éteint, le disjoncteur 45 s'ouvre Immédiatement et l'électrode est abaissée lentement pour ré- amorcer l'arc. La position de l'électrode correspondant au réglage de la résistance 31 sera maintenue automatiquement à partir de ce moment.
Si le courant du four dé- croît, la tension du redresseur 29 décroît pareillement et l'enroulement de champ 25 est excité pour donner'un courant de sens tel que la rotation du moteur fait baisser l'électrode jusqu'à ce que l'équilibre soit rétabli. Inversement, si le courant du four s'accroît au-delà de la valeur prédéterminée par le réglage de la résistance' 31, la tension du redresseur 29 s'accroît dans la même mesure, et l'enroulement de champ 25 est excité pour donner un courant de sens inverse qui fait alors, par l'intermé- diaire du moteur 13, remonter l'électrode jusqu'à ce que l'équilibre soit rétabli à nouveau.
Une résistance variable 46 est branchée aux bornes du transformateur de courant 26, afin de pouvoir ainsi étendre le réglage au-delà des limites normales imposées par l'ajustement de la résistance 31.
Un redresseur d'arrêt 47 est placé dans le circuit de l'interrupteur fin de course de descente 41. Ce redresseur ne permet le passage du courant que dans la direction correspondant à la montée de l'électrode et provoque cette montée dans le Cas où l'électrode se trouve amenée à sa limite inférieure et ouvre l'interrupteur fin de course 41. Normalement, l'électrode n'est pas montée à sa limite supérieure de manière à faire ouvrir l'interrupteur fin de course 40, mais ,si cette éventualité se produit, la commande doit alors être effectuée manuellement, comme décrit ci-après afin de baisser l'électrode.
Dans le but d'accroître la caractéristique anti-pompage inhérente à l'am- flidyne, un enroulement de champ additionnel 48 est prévu sur la génératrice, cet en- roulement étant branché directement aux bornes de l'induit. Sa polarité est telle qu'il est toujours en opposition avec le champ de base 25, avec ce résultat qu'il pre- cure une action anticipée. La force du champ anti-pompage de l'enroulement 48 et de ce fait, la sensibilité de la génératrice peuvent être modifiées en faisant varier l'excitation de l'enroulement 48 au moyen d'une résistance variable 49 en série avec l'enroulement 48. Un redresseur d'arrêt 50 est branché sur une partie de la résis- tance 49 dans un sens tel qu'il laisser passer le courant et court-circuite une par- tie de la résistance 49 quand l'électrode est abaissée.
Ceci permet un réglage séparé pour réduire la vitesse de descente à une valeur beaucoup plus faible @
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que la vitesse de montée, en vue d'empêcher la rupture de l'électrode, lors de la fonte de lourds déchets de mtal,
Une réactance saturable 51 à noyau magnétique est branchée aux bornes du transformateur de courant 26. Cette réactance se sature dans le cas de forts af- flux de courant, tels qu'ils s'en produit fréquemment au début du fonctionnement du four, lorsque l'arc est amorcé et coupé rapidement avant que le courant du four ait atteint une valeur stable. La saturation de la réactance 51 limite à une valeur de sécurité la tension qui peut être appliquée au redresseur 29.
Il doit être entendu qu'un système de réglage pour un four triphasé, tel que celui représenté, doit posséder pour chaque phase un équipement de commande et de réglage identique à celui décrit jusqu'ici.
En vue du contrôle manuel du four, le contrôleur individuel 33 et le con- trôleur principal sont prévus, étant entendu qu'il faut un contrôleur individuel 33 pour chacune des électrodes, et un seul contrôleur principal 35 pour l'ensemble des deux ou trois électrodes du four. Pendant le contrôle automatique, la poignée 52 du contrôleur principal est tirée, ce qui ferme l'interrupteur 53. Cette manoeuvre verrouille la poignée 52 contre une rotation, en sorte que les interrupteurs 54 et 55 sont verrouillés dans la position d'ouverture. L'interrupteur 53 ferme le air- cuit d'une bobine 56 dont l'excitation maintient fermés les interrupteurs 34 et 37.
Cette bobine 56 excitée ferme aussi un troisième interrupteur 57, dont le rôle est de permettre le fonctionnement du contrôleur individuel 33. Des interrupteurs ana- logues (non indiqués) actionnés par des bbbines en parallèle avec la bobine 56 sont t'srmés pour contrôler chacune des autres électrodes du four.
Pendant le fonctionnement automatique, la poignée 58 du contrôleur indivi- duel 33 est également tirée et par suite bloquée pour empêcher sa rotation, de sorte que les interrupteurs 32 et 38 sont fermés pour le fonctionnement automatique,
Si lton veut alors commander à la main une des électrodes, laissant les au- tres sur la commande automatique, ce résultat est obtenu par la manoeuvre du con- trôleur individuel 33 correspondant à cette électrode* La poignée 58 est repoussée et les interrupteurs 32 et 38 sont ouverts et l'enroulement de champ 25 est décon- nectô des appareils de contrôle automatique.
Le courant d'excitation pour l'en- roulement de champ 25 est, à ce moment, fourni par l'intermédiaire d'une résistance 59 branchée sur les lignes d'alimentation en courant continu 60 et 61. quand la poignée 58 est repoussée, l'interrupteur 61a est aussi fermé et reste fermé ...
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quand on tourne la poignée, En tournant dans le sens des aiguilles d'une montre la poignée du contrôleur 33, vers la position "levée", on provoque la fermeture de l'interrupteur 62 ainsi que celle d'un autre interrupteur 63, ce qui branche l'en- roulement de ohamp 25 sur les points 64 et 65 de la résistance 59 et cet enroulement est excité dans un sens provoquant la levée de l'électrode.
Ce circuit part de l'extrémité gauche de l'enroulement de champ 25, passe par les interrupteurs 57 et 62, tous deux fermés, pour arriver au point 64,de là passe par la résistance au point 65 et par l'interrupteur 61a, le conducteur 39, l'interrupteur fin de coures 40, le conducteur 65a, l'interrupteur 63 et le conducteur 42 et revient à l'extrémité droite de l'enroulement 25. On remarquera que l'interrupteur 63 courtcircuite l'in- terrupteur fin de course 41. Pour baisser l'électrode, la poignée du contrôleur 33 doit être tournée en sens inverse des aiguilles d'une montre vers la position "baisse" ce qui ferme les interrupteurs 66 et 67, l'interrupteur 61a étant également fermé.
Cette manoeuvre branche l'enroulement 25 par les points 65 et 68, sur la résistance; le circuit partant du côté gauche de l'enroulement, par les Interrupteurs 57 et 67, le point 68, puis, par la résistance, au point 65, l'interrupteur 61a, le conducteur 39, l'interrupteur 66, le conducteur 65a, l'interrupteur fin de course 41 et le con- ducteur 42, pour revenir à l'extrémité droite de l'enroulement de champ 25.
Dans le cas où l'on veut lever ou baisser à la main toutes les électrodes en groupe, seul le contrôleur principal 35 sera utilisé, Les poignées 58 des conarô- leurs individuels peuvent, à ce moment, être soit dans la position de manoeuvre auto- natique, soit dans la position de manoeuvre manuelle. La poignée 52 du contrôleur principal est repoussée, ce qui ouvre l'interrupteur 53 et isole l'enroulement de champ de chacun des moteurs de son dispositif de contrôle, par l'ouverture des inter- rupteurs correspondants 34 et 37 et celle de l'interrupteur 57.
La rotation de la poignée 52 dans le sens des aiguilles d'une montre sur la position "levée", ferme l'interrupteur 54, par lequel la bobine 69' pour "levée", est alimentée, en même temps que les autres bobines de "levée" en parallèle des autres électrodes (non représentées)* L'excitation de la bobine 69 ferme les interrupteurs 70 et 71, ce qui branche chaque enroulement de chap sur les points 65 et 72 de la résistance 59 faisant fonctionner chaque moteur dans le sens de la levée.
Pour abaisser les électrodes, l'interrupteur principal 35 est tourné dans le sens Inverse des aiguilles d'une montre vers la position "baisse", ce qui ferme l'interrupteur 55 et excite la bobine 73 ainsi que celles en parallèle (non reprê- sentées). Cette manoeuvre ferme les Interrupteurs 74 et 75 par lesquels l'en-
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-roulement de champ est aintés pour excitation invé#a4, 1;!JaiJ!l.el p3lnts 65 et 76 de la résistance. On remarquera que ces connexions donnent des tensions plus élevées à l'enroulement de champ à travers la résistance, que celles obtenues pour le contra- le Individuel des électrodes, et que par suite de plus grande vitesses sont obtenues.
Si on le désire, un enroulement de champ séparé peut être prévu sur la génératrice pour être utilisé pendant le contrôle manuel, l'enroulement de cham 25 étant employé, comme il a été décrit,, dans la commande automatique. Les moyens d'excitation du champ peuvent ainsi comprendre un ou plusieurs enroulements,
Normalement, pour le fonctionnement du four, plusieurs tensions sont utili- sées, suivant les besoins, pour la fusion d'une charge., Comme indiqué, l'enroulement primaire 77 du transformateur, alimentant en énergie l'électrode 10, est muni de trois prises qui peuvent être sélectionnées par un bras rotatif 78 pour donner trois ten- sions différentes.
Toutefois), lorsque la tension varie, il est nécessaire d'ajuster la valeur de la tension appliquée par l'enroulement secondaire 27 au redresseur 30, afin que la tension réellement appliquée ne subisse pas de changement. Ceci est réa- lisé par des prises variables correspondantes sur une résistance de réglage 79 en série avec le redresseur 30. C'est ainsi qu'on a représenté un bras de court-ciroui- tage 80 relié mécaniquement par une biellette 81 au bras 78 de réglage qe la tension du transformateur, de telle sorte qu'une modification dans 'la tension du transforma- teur produit simultanément une modification correspondante dans la résistance 79, telle que la tension appliquée au redresseur 30 ne subisse pas de changement.
Un avantage obtenu en employant la tension d'arc comme terme de comparaison ou de référence, pour l'intensité du courant, se manifeste dans le cas du réglage d'un four lors de conditions donnant une très basse tension d'arc, Par exemple, lorsque une grosse pièce de métal tombe contre l'électrode et court-circuite l'arc, le cou- rant dans l'électrode atteint une très grande valeur et la tension d'arc tombe prati- quement à zéro. Dans ces conditions, le courant fortement augmenté agit sur l'enrou- lement de champ 25,de manière à produire la montée de l'électrode,et cet effet est encore accru par la tension différentielle de contrôle fortement accrue produite par la chute de tension dans l'arc.
Dans le cas d'un four triphasé, ce court-circuitage d'un des arcs produit une augmentation de l'intensité des courants dans les deux au- tres électrodes, mais avec une augmentation de leurs tensions d'arc, en sorte que l'accroissement de l'intensité du courant est pratiquement compensé par l'accroisse- ment des tensions d'arc et q'un très faible réglage des deux électrodes a lieu,
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On comprendra que n'importe quelle construction appropriée peut être em- ployée pour réaliser les interrupteurs à commande manuelle 33 et 35. Comme indiqué schématiquement sur la Fig.1, l'interrupteur 33 est muni d'un arbre de manoeuvre 82 sur lequel'est claveté un arbre 83 portant les contacts mobiles des interrupteurs 62, 63,66 et 67.
Ainsi, lorsque la poignée est dans sa position poussée, comme indiqua sur le dessin, elle peut être tournée de sa position moyenne indiquée, dans le sens des aigulles d'une montre en regardant la poignée d'en dessus, pour fermer les in- terrupteurs 62 et 63, ou tournée dans le sens inverse, depuis sa position moyenne, pour fermer les interrupteurs 66 et 67. L'arbre 82 porte un disque 84 ayant une en- coche 85 qui s'engage dans un arrêt fixe 86 lorsque l'arbre est dans sa position moyenne Indiquée au dessin, de manière que l'arbre peut être tiré vers le haut, les cotés de l'encoche coulissant sur l'arrêt 86 et, par ce mouvement, ferment les in- terrupteurs 32 et 38. L'arbre étant ainsi tiré, l'arrêt 86 l'empêche de tourner et par suite, empêche la fermeture des interrupteurs 62, 63 ou 66, 67.
Un second dis- que 87 est aussi porté sur l'arbre et, lorsque celui-ci est poussé vers le bas, com- me indiqué, il ferme et maintient fermé l'interrupteur 61a pour toutes les positions de l'arbre, Cet interrupteur est mû, à l'encontre d'un ressort adéquat, et s'ouvre quand l'arbre et le disque 87 sont déplacés vers le haut.
Le contrôleur principal 52 est indiqué schématiquement de la même manière, son arbre portant un manchon creux 88 claveté sur l'arbre et faisant fonctionner les interrupteurs 54 et 55, Il est aussi muni d'un verrouillage (non représenté) analo- gue à celui constitué par les pièces 84-85 et 86 du contrôleur individuel 33, main- tenant les Interrupteurs 54 et 55 ouverts lorsque l'arbre est levé vers le haut.
Le deuxième exemple représenté sur la figure 2 du dessin, s'applique plus particulièrement à la commande d'un four monophasé, muni de deux électrodes.
Dans cette mise en oeuvre en variante de l'invention, la montée et la des- cente des électrodes s'effectue également par des moteurs électriques alimentés par des amplidynes. Plus particulièrement, on munit chacune des amplidynes de cinq en- roulements de champ qui commandent la sensibilité de l'amplidyne, limitent le courant qui peut être fourni par la génératrice à son moteur, maintiennent une intensité de courant prédéterminé dans le circuit du four et maintiennent des chutes de tension égales entre les électrodes et la charge.
La figure 2 du dessin représente schématiquement l'invention appliquée à la montée et à la descente de deux électrodes 10 et 11 par rapport à une charge
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de métal 12 contenue dans un creuset approprié 1" d'un four monophasé. Les deux électrodes sont élevées et abaissées au moyen de moteurs à courant continu 14 et 15 accouplés aux électrodes par des engrenages appropriés 16 et 17 et des chaînes sans fin 18 et 19 auxquelles les électrodes sont fixées par des systèmes de fixation adé- quate 18a et 19a. Les électrodes sont alimentées en courant alternatif par un trans- formateur monophasé 20, des disjoncteurs (non représentés) étant prévus pour le transformateur.
Les moteurs, munis d'enroulements de champ (non représentés) excités séparément par du courant continu, sont alimentés respectivement en courant continu par des ampli dynes 21 et 21a reliées aux moteurs, Un moteur électrique d'entraîne- ment (non représenté) est prévu pour chacune des amplidynes.
Ces génératrices 21 et 21a sont du type à réaction d'induit, à réponse ra- pide et forte amplification. Chaque génératrice possède un jeu de balais secondaires connectés à son moteur respectif de commande d'électrodes, et une seconde paire de balais court-circuités en permanence par un conducteur 25 et en quadrature avec les balais secondaires ou de charge. Les génératrices sont aussi munies d'enroulements de compensation série ,24 et 24a, qui neutralisent entièrement la réaction d'induit sur l'axe de la ligne des balais secondaires. Chaque amplidyne comporte cinq en- roulements d'excitation 25-29 et 25a-29a respectivement,, Ces enroulements fournis- sent l'excitation le long de l'axe des balais secondaires.
Les enroulements de champ 24 et 24a accroissent la sensibilité des amplidynes, en fournissant une excitation dans le même sens que les champs principaux, mais cette excitation est proportion- nelle au courant fourni aux moteurs 14 et 15.
Les enroulements de champ 25, 25a sont branchés directement sur l'induit par des résistances réglables, avec des polarités telles qu'elles tendent à réduire les tensions des génératrices.. En d'autres termes, elles opposent leurs effets à l'effet combiné des autres enroulements de champ, de manière à procurer une action anticipée dans la commande et empêcher le pompage des électrodes%
Dans le but d'éviter des détériorations au mécanisme de commande, les en- roulements de champ 26 et 26a sont prévus pour limiter le courant fourni à chacun des moteurs et, en conséquence, limiter les couples des moteurs, Ailsi, quand les électrodes sont abaissées dans le four, la rencontre d'une électrode avec une partie solide de la charge ou avec la sole du four,
aurait pour résultat l'application du couple total du moteur à l'électrode et la rupture probable de celle-ci, ainsi que des détériorations au mécanisme d'actionnement. L'enroulement 26 est branché dans un circuit fermé, comprenant une résistance réglable 30 dans le circuit
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au moteur correspondant, une résistance réglable 31 et une soupape de courant 32, telle qu'un redresseur à oxyde de cuivre. De même, l'enroulement de champ 26a est branché en série avec une résistance réglable 33 dans le circuit de son moteur, la résistance 31 et une soupape électrique 34.
Une tension prédéterminée est maintenue aux bornes de la résistance 31 et @ d'une polarité contraire à celle des tensions aux bornes des résistances 30 et 33.
Cette tension est appliquée à la résistance 31 par un redresseur de courant 35 ali- mente en courant alternatif par l'intermédiaire d'un transformateur 36. Tant que la tension constante aux bornes de la résistance 31 est supérieure à la tension aux bornes des résistances 30 ou 33, les valves électriques 32 et 34 empêchent tout cou- rant de circuler dans les enroulements de champ 26 et 26a.
Toutefois, dans le cas où le courant dans le circuit de l'un ou de l'autre des moteurs devient supérieur à une valeur maxima prédéterminée qui produit une chute de tension aux bornes des ré- sistancesd30 ou 33 supérieure à la chute de tension aux bornes de la résistance 31, un courant passe dans les enroulements de champ 26 ou 26a, dans un sens qui oppose l'action des autres enroulements de champ, et abaisse la tension de cette génératrice particulière, jusqu'à ce que son courant soit abaissé à la valeur prédéterminée.
Les enroulements de champ 27, 27a et 28, 28a agissent en premier lieu pomme régulateur de courant peur leurs circuits d'électrode respectifs, Les enroulements de champ 27, 27a sont alimentés par un courant d'excitation prédéterminée et sont normalement branchés en série aux bornes d'une source d'alimentation convenable en courant continu 37, 38. Ce circuit, partant d'un point réglable sur un rhéostat 39 de réglage, passe par un interrupteur 40, les enroulements de champ 27a et 27, un interrupteur 41 et une résistance réglable 42, pour revenir à la ligne d'alimentation 38.
Les enroulements 27, 27a tendent à maintenir à des valeurs constantes prédéter- minées, les tensions des génératrices* Les enroulements 28 et 28a sont aussi reliés en série et leur circuit passe par les interrupteurs 43 et 44 connectés aux bornes d'un redresseur approprié 45, par exemple un redresseur à oxyde de cuivre. Ce re- dresseur est, à son tour, branché sur un transformateur de courant 46, lequel est couplé sur le conducteur d'alimentation de l'un des électrodes, de sorte qu'aux en- roulements de champ 28 et 28a, est appliquée une tension proportionnelle au courant dans le circuit de l'électrode.
Les enroulements de champ 28 et 28a opposent res- pectivement leurs effets aux effets respectifs des enroulements 27 et 27a et par suite servent à maintenir un courant d'électrode prédéterminé qui compense le
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courant dans les enroulements de champ 27 et 27a déterminé par le réglage de la résistance 39. Ainsi, si le courant de l'électrode est plus faible que le courant désiré, l'excitation des enroulements 28 et 28a est réduit d'une manière correspon- dante et les enroulements 27 et 27a produisent dans l'amplidyne des tensions telles qu'elles font baisser l'électrode et accroissent le courant.
Les champs 27 et 27a sont aussi utilisés pour la commande manuelle des élec- trodes, Ces champs sont alors connectés par un interrupteur 47 au point milieu d'une réactance représentée comme résistance 48 branchée sur les conducteurs principaux 37 et 38 d'amenée du courant continu.
Au moyen des interrupteurs 49 et 50 manoeuvrés à la main, les autres extrémités des enroulements 27 et 27a peuvent être respectivement reliées par les conducteurs 51, 51a et les résistances réglables 52, 52a, à 1 'une ou l'autre des lignes d'amende du courant continu pour obtenir l'excitation de polarité appropriée des enroulements de champ, afin de remonter ou abaisser les électrodes,,
Les deux interrupteurs de contrôle 49 et 50, qui sont de construction iden- tique, seront décrits brièvement, en se référant particulièrement à l'interrupteur 49. Il reste entendu que cette description est seulement schématique et que tout interrupteur convenable de contrôle peut être utilisé.
Au moyen d'un bouton 53 sur un arbre 54, la pièce 55 portant les contacts et clavetés sur l'arbre, peut tourner dans l'un ou l'autre sens pour fermer l'un ou l'autre des interrupteurs 56 ou 57, Lorsque le bouton et l'arbre sont dans leur po- sition la plus basse, comme figuré au dessin, un interrupteur 58 est maintenu fermé par une pièce en forme de disque 59, quelle que soit la direction dans laquelle on fait tourner l'arbre. Dans cette même position de l'arbre, un Interrupteur 60 est ouvert. En tirant vers l'extérieur le bouton 53 et l'arbre, l'interrupteur 60 peut être fermé et l'interrupteur 58 ouvert, et les interrupteurs 56 et 57 maintenus ou- verts.
Ces deux derniers interrupteurs sont maintenus ouverts parce que le bouton doit être tourné dans une position intermédiaire avant de pouvoir être tiré afin de mettre en regard une encoche du disque 61 avec une partie projetante fixe 62. Ce dispositif de verrouillage de l'arbre empêche la rotation de celui-ci après qu'i êté tiré pour fermer l'interrupteur 60, de sorte qu'aucun des interrupteurs 56 ou 57 ne peut, à ce moment, être fermée Ainsi, pour le contrôle de l'enroulement de champ 27, la poignée 53 sera poussée vers le bas dans la position représentée et tournée pour fermer soit l'in- terrupteur 56, soit l'interrupteur 57, manoeuvre par laquelle l'extrémité infé- rieure de l'enroulement sera branchée,
par le conducteur 51 et la résistance
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réglable 52 à l'une ou l'autre des lignes à courant continu. La fermeture de l'in- terrupteur 56 excite l'enroulement de champ 27 dans un sens qui fait baisser l'élec- trode correspondante 10, tandis que la fermeture de l'interrupteur 57 renverse l'ex- citation dans l'enroulement 27 et provoque la remontée de l'électrode 10. On remarque ra que cette dernière connexion de l'enroulement passe par un interrupteur fin de course 63 qui est ouvert par une pièce 64 en saillie sur l'électrode 10 quand cette électrode se trouve élevée à une position prédéterminée pour laquelle le champ n'est plus excité et par conséquent la montée est arrêtée.
En tournant le bouton 65 de l'interrupteur de contrble 50 dans un sens ou dans l'autre, alors qu'il est dans sa position la plus basse, l'un ou l'autre des interrupteurs 66 ou 67 peut être fermé et, de ce fait, exciser l'enroulement de champ 27a pour faire monter ou descendre l'électrode 11. Un interrupteur fin de course 68 est prévu pour limiter la montée de cette électrode 11 à une hauteur prédéterminée.
On remarquera que l'interrupteur 47 a été fermé pour permettre cette commande manuel- le de l'électrode par l'excitation de sa bobine 69 au moyen du courant venant de la ligne à courant continu en passant, soit par l'interrupteur 58, soit par l'interrup- teur correspondant 70 sur l'interrupteur de contrôle 50. Une extrémité de la bobine 69 est branchée, par un conducteur 71, directement sur un des conducteurs de courant continu.
Les deux enroulements de champ restant 29 et 29a et servant comme enroule- ments d'équilibrage de la tension, fonctionnent pour maintenir l'équilibre dans les tensions entre les deux électrodes et la charge. Ces deux enroulements sont branchés diffêrentiellement en série l'un avec l'autre, le circuit passant par une résistance réglable 72, et les bornes de ce circuit sont branchées par les interrupteurs 73 et 74 sur deux résistances 75 et 76 qui, à leur tour, sont reliées à deux redresseurs de courant 77 et 78, représentés comme des redresseurs à oxyde de cuivre. Une connexion 79 relie les points milieu des deux résistances et des deux redresseurs.
Le redresseur 79 est relié à l'enroulement secondaire 80 d'un transformateur dont le primaire 81 est branché entre l'électrode 10 et la charge, tandis que le re- dresseur 78 est branché d'une manière analogue sur l'enroulement secondaire 88 d'un transformateur dont le primaire 83 est branché entre l'électrode 11 et la charge.
Lorsque les tensions aux bornes des deux résistances 75 et 76 sont égales, aucune tension n'apparalt à leurs bornes, les redresseurs 77 et 78 étant branchés en opposition, Les enroulements de champ 29 et 29a ne sont donc parcourus par aucun courant dans ces conditions.
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Si, cependant, pour une raison quelconque, une électrode est plus rapprochée de la charge que l'autre, par exemple par suite du déplacement inégal des électrodes ou par la combustion prématurée de l'une d'elles, la tension aux bornes de sa résistance 75 ôu 76 devient plus faible que celle aux bornes de l'autre résistance et un courant passe dans les enroulements 29 et 29a. Ceux-ci étant branchés pour exciter leurs gé- nératrices dans des sens opposés, les moteurs des électrodes relèvent l'électrode la plus basse et abaissent la plus élevée jusqu'à ce que les tensions s'équilibrent sur les deux arcs. Les enroulements d'équilibrage des tensions 29, 29a accomplissent une fonction importante quand les électrodes sont en mouvement de descente sur une nou- velle charge dans le four.
Si, par exemple, l'électrode 11 rencontre la charge avant l'électrode 10, la tension aux bornes des enroulements 83 du transformateur et sur la résistance 76 tombe à zéro, arrêtant ainsi le mouvement de l'électrode 11 et fai- sant descendre l'électrode 10 à une vitesse rapide, Par suite, les deux électrodes arrivent à leur position de fonctionnement sur la charge plus rapidemuent qu'elles ne pourraient le faire autrement.
On remarquera que les enroulements de champ 29 et 29a ne sont parcourus par aucun courant tant que le circuit n'est pas établi à travées la charge,
Pour le fonctionnement automatique du four, les deux boutons 53 et 65 sont tirés vers le haut, après avoir été tournés préalablement à, leurs positions intermé- diaires, comme indiqué, de manière à. fermer les interrupteurs 60 et 84, les autres contacts de ces deux interrupteurs de contrôle étant ouverts. Les Interrupteurs 60 et 84 sont en série l'un avec l'autre et ferment le circuit d'excitation de la bobine 85 qui commande les interrupteurs 40, 41, 43, 44, 73 et 74, lesquels sont ainsi tous fermés.
Le circuit de cette bobine 85 part du conducteur 71, passe par la bobine 85, l'interrupteur 84, l'interrupteur 60, pour revenir sur l'autre conducteur de la sour- ce d'alimentation en courant continu. A ce moment, la bobine 69 est désexcitée et l'interrupteur 47 est ouvert. L'installation fonctionne alors automatiquement de la manière précédemment décrite pour limiter le couple des moteurs, maintenir l'intensi- té du courant dans les électrodes à la valeur prédéterminée correspondant au réglage de la résistance 39, et maintenir des tensions d'arc égales.
Au début du fonctionnement automatique du four, les électrodes sont supposés être soulevées hors contact avec la charge. Dans ces conditions, aucun courant ne ci? cule dans les électrodes et, par conséquent, l'interrupteur 86 est ouvert, en sorte que toute la résistance 42 est insérée dans le circuit des enroulements de champ 27 et 27a pour donner une faible excitation à ces champs et obtenir une faible
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