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"Installation sélectrice avec contacts disposés circulairement, pour installations automatiques de réglage ou de canmande"
L'invention concerne une installation sélectrice avec contacts disposés circulairement, pour installations automatiques de réglage ou de commande. L'installation sélectrice préconisée permet de régir, à l'aide d'un faible nombre de contacts, un grand nombre de degrés ou gradins de réglage ou d'opérations de commande. Ainsi, on peut par exemple régir 99 degrés de réglage ou commandes opéra- toires à l'aide de deux sélecteurs comprenant chacun 10 contacts.
Dansles installations de réglage, on prévoit avantageusement un nombre de contacteurs de commande, qui correspond au nombre des contacts de sélecteur, ce qui permet une simplification et une diminution sensible du coût de l'installation. L'actionnement des sélecteurs peut par exemple s'effectuer à l'aide d'un simple moteur
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réversible, contrairement à ce qui est le cas pour les sélecteurs usuellement employés en téléphonie automatique, où l'actionnement se fait d'une façon électromagnétique.
L'invention est caractérisée par la prévision de plusieurs sélecteurs à contacts graduels, dont les bras de contact sont ac- tionnés à vitesse de rotation différente par une commande comnune, et par le fait que le rapport des vitesses est tel que le bras de contact du sécctour à plus grande vitosse de révolution effectue un tour complet, pendant que celui du sélecteur à plus faible vitesse avance ou recule d'un contact.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressorti- ront de la description de deux exemples de réalisation, donnée ci- après avec référence aux dessins annexés, dans lerquels :
Fig. 1 montre un schéma d'une installation de réglage de charge, faisant usage de commutateurs à gradins grossiers et de commutateurs à gradins fins, et Fig. 2 montre le schéma d'une installation de commande à distance pour 99 opérations de commande.
L'installation de réglage de charge selon Fig. 1 comporte une génératrice de courant G, un tachymètre T, un relais différentiel D, un moteur réversible M, deux sélecteurs à gradins grossiers et à gradins fins W1 et W2, une résistance de réception EW, les contacteurs Si .... S9 et S1 ... S9, ainsi que les résistances de charge B1 ... B9 et b1 ... bg d'une chaudière électrique.
L'installation de réglage a pour fonction de régler la charge de telle façon que le nombre de tours de la génératrice reste aussi constant que possible en cas de variations de la charge dans le restant du réseau ou en cas d'admission variable de la turbine.
La génératrice G, raccordée aux barres collectrices la, 1b, entraîne le tachyniètre T qui, par déplacement d'un bras de contact 2, modifie une résistance 3 en fonction du nombre de tours. La résistance 3 est montée en série avec une bobine d'excitation 5 du relais différentiel D et une résistance de réception 7, et est
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raccordée à une source de courant. Le relais D comporte une deuxième bobine d'excitation 6 qui est montée en série avec la résistance de compensation 4. Les bobines d'excitation 5 et 6 agissent sur l'armature 10 qui est montée à pivotement autour du point 9, à laquelle armature est fixée une languette de contact 11 qui peut se déplacer entre les contacta 12 et 13.
Par l'intermédiaire d'une transmission 14,15, d'un ressort 16 et d'une roue à crans 17, coopérant avec un levier de blocage 18, le moteur réversible M, qui est commandé par le relais D, en- traîne un bras de contact 19 du sélecteur à gradins fins W2. Ce dernier est relié, par l'intermédiaire d'une transmission à engre- nages-22, 23, à rapport 1 : 10, avec un bras de contact 24 du sélec- teur à gradins grossiers W1, qui est également accouplé au bras de contact 8 de la résistance de réception E W. Les bras de contact 19 et 24 sont reliés à des bagues de frottement 20, 25, sur les- quelles frottent les balais de contact 21 et 26.
L'encliquetage à crans 17, 18 produit un déplacement pas à pas vers l'avant ou vers l'arrière du bras de. contact 19, pour un mouvement de rotation uniforme du moteur M, le nombre de dents de la roue 17 corres- pondant au nombre de contacts du sélecteur W2, qui comporte dix contacta ko .... kg. Le sélecteur à gradins grossiers W1 comprend également dix contacts K0 .... K9.
A l'intervention des contacts de sélecteur, les contacteurs de gradins grossiers Si ... S9 et les contacteurs de gradins fins s1 ... s9 sont mis en et hors circuit. Les contacteurs sont couplés en cascade par des contacts auxiliaires H2 ... H9 et h2 ... h9. i les saboteurs W1, W2 se trouvent par exemple sur les contacts
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KZ ot k, comme tnoutr6 au daaain, lou oontuctouru Si$ 82' bil 0., sont mis en circuit, Si et s1 étant maintenus par les contacts auxiliaires H2 et h . Les contacts de puissance associés aux con- tacteurs sont désignés par Li ... Lg , respectivement 11 ... 19 , et les résistances de charge correspondantes par B1 .... B9, resp. b1 ... b9.
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On distingue les circuits suivants de l'installation de ré- glage : circuits de réglage du relais différentiel D : la, 27, 6, 4, 1b, et la, 27, 2, 3, 5,7, 8, 32, 1b. Circuits de courant de commande du moteur M : la, 27, 11, 12, 28, M, 30, 1b, et la, 27, 11, 13, 9, M, 30, 1b. Circuits de courant des sélecteurs à gra- dins : la, 31, 26, 25, 24, K2, S2, 34, lb et la, 31,21, 20, 19, k2, s2, 33, lb. Circuits de courant de charge : la, 36, B1, L1 (B1, L2), 35, 1b et la, 36, b1, 11 (b2, l2), 35, 1b.
L'installation de réglage qui vient d'être décrite fonctionne comme suit.
L'armature 10 du relais différentiel se trouve dans la posi- tion moyenne illustrée, lorsque les courants dans les bobines d'excitation 5 et 6 ont la même grandeur, le moteur M se trouvant alors au repos, puisque la languette de contact 11 ne touche aucun des deux contacts 12,13. Le courant dans la bobine 6 reste inchan- gé, tandis que celui dans la bobine 5 dépend de la grandeur des résistances 3 et 7. La résistance de 3 est déterminée par le nom- brè de tours de la génératrice; elle est grande lorsque le nombre de tours est trop élevé, et inversement. Si le nombre de tours croît par exemple au-delà de la valeur de consigne, le courant dans la bobine 5 est plus faible que celui dans la bobine 6, ce qui a pour effet de faire basculer l'armature de relais 10 dans le sens des aiguilles d'une montre et de fermer ainsi le contact 13.
De ce fait, le moteur M est mis en marche et les bras de contact des sélecteurs W2 et W1, sont mis en rotation, également dans le sens horlogique, jusqu'à ce que, par suite de la diminution de la ré- sistance 7, l'équilibre des courants dans le relais D se rétablit et que le moteur M s'arrête. Grâce à ce dispositif de réglage, la position des sélecteurs W2 et W1, resp. la charge mise en circuit, devient donc dépendante du nombre de tours de la généra- trice G. La charge est d'autant plus élevée que le nombre de tours monte plus haut, ce qui réalise un réglage du nombre de tours et
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une adaptation de la charge à la puissance de la turbine.
Les deux sélecteurs à gradins W et W1 travaillent de telle façon que le sélecteur grossier W1 reste sur le même gradin aussi longtemps que W2 se meut entre les contacts k0, k1 ... k9o Lors- qu'il se produit toutefois en W2 un passage de k9 à k0, un gradin grossier est ajouté en W1, le bras de contact 24 pouvant alors toucher passagèrement ou de façon permanente deux segments de contact ; en même temps, neuf gradins fins sont mis hors circuit lors du passage de k9 à k0. L'inverse se produit lorsque le bras de contact 19 passe de k0 à kg, neuf gradins fins étant alors mis en circuit et un gradin grossier hors circuit. La charge est com- plètement mise hors circuit lorsque les bras de contact se trouvent sur K0, resp. ko ; elle atteint un maximum lorsque les bras de contact se trouvent sur Kg, resp. kg.
Au moyen de deux sélecteurs à gradins comportant chacun 10 contacts, chacun 10 contacteurs pour les gradins grossiers et fins, ainsi que chacun 10 résistances de charge grossières et fines, on peut donc obtenir 99 degrés uniformes de réglage, ce qui permet un réglage approximativement continu du nombre de tours de la génératrice.
La sensibilité du relais différentiel est avantageusement accordée; elle doit être assez grande pour permettre un fonc- tionnement progressif de l'installation de réglage, mais d'autre part elle ne peut pas être trop grande, car sinon des effets pendulaires pourraient se manifester.
L'installation de commande à distance selon Fig. 2 comporte la source de courant 37a, 37b, le potentiomètre d'omission S, le potentiomètre de réception E, les sélecteurs W1 et W2, le mo- teur réversible M, les redresseurs gl, g, g3 et g4, le commu- tateur U, ainsi que les relais de commande R0, R1, R... Au des- sin, ces derniers sont seulement montrés jusque R24,mais en réalité il existe 99 relais correspondant aux 99 opérations de commande.
Le potentiomètre émetteur S est constitué par le bras de
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contact 38 à bouton d'ajustage 39, l'échelle de réglage 40 et la résistance potentiométrique 41. Le bras de contact 38 est relié à la source de courant 37a par l'intermédiaire du redresseur g1 ou g2, l'indicateur de courant de conmande 42 et le commutateur U.
Par l'intermédiaire d'un indicateur de courant différentiel A, les extrémités de la résistance 41 sont reliées aux conducteurs à longue distance 43, 44, qui sont reliés, à l'endroit de réception, aux extrémités de'la résistance potentiométri que 52, à l'interven- tion des bobines d'excitation 45,46 du relais différentiel D.
Ce relais comporte une armature 48 pivotant autour du point 47 et pourvue d'une languette de contact 49 qui peut se déplacer entre les contacts fixes 50,51. Le bras de contact 53 du poten- tiomètre de réception est relié, d'une part, à la source de courant 37b au moyen du redresseur g3, et, d'autre part, au bras de contact du sélecteur W1 par l'intermédiaire du redresseur g4. A l'aide d'une transmission 54,55, le moteur réversible M, qui est cornman- dé par le relais différentiel D, actionne le bras de contact b6 du sélecteur W2, qui entraîne à son tour le bras de contact 61 du sélecteur W1, au moyen des roues dentées 59,60, à une vitesse de rotation dix fois plus petite.
Le bras de contact 56 est relié à la source de courant 37b par la bague de frottement 57 et le balai de frottement 58, tandis que le bras de contact 61 est relié au redresseur g4 à l'intervention de la bague de frottement 62 et du balai 63.
Les contacts de commande k0 ... k9 du sélecteur W2 sont reliés aux bobines d'excitation correspondantes des relais de commande Ro ... R9, mais sont en même temps reliés également aux bobines de relais R10 ... R19, R20... R29, etc.. Les autres extrémités des bobines de relais sont assemblées en groupes de dix (Ro ... R9, R10 ... R19, etc..), réunis chacun à un contact de commande du sélecteur W1. Le groupe Ro ... Rg est relié au contact Ko , le groupe R10 ... R19 au contact K1, etc.. Le bras de contact du sélecteur W1 se déplace sur le même segment de contact, aussi
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longtemps que le bras de contact de W2 se meut entre k0, k1 et k9.
Lors du passage de k9 à ko, ou inversement, le bras de contact 61 de W1 change de segment de contact, un seul segment se trouvant en liaison avec le bras de contact lorsque la position définitive de commande est atteinte.
Le relais différentiel D remplit, ensemble avec les deux potentiomètres S et E, le même rôle que celui décrit avec réfé- rence à la Fig. 1, en ce sens que le bras de contact 53 st commandé à distance par le bras de contact 38. L'armature 48 du relais D se trouve de nouveau dans la position moyenne lorsque les courants dans les bobines 45, 46 ont la même grandeur. Lorsque les -courants sont différents, la languette de contact 49 touche le contact 50 ou 51 et le moteur M tourne dans l'un où dans l'autre sens, jusqu'à ce que le bras de contact 53 atteigne sur la résis- tance potentiométrique 52 une position telle que les courants deviennent égaux entre eux.
Si le bras de contact 38 est par ex. amené dans la position 11 (commande N 11), le bras de contact 53 est aussi amené automatiquement dans la position 11, tandis que le bras de contact 61 du sélecteur W1 arrive sur le contact Kl, et le bras de ,contact 56 du sélecteur W2 sur le contact k1 (comme montré au dessin). Conformément aux 99 opérations de comman- de, il existe, dans l'émetteur S, aussi 99 possibilités de réglage indiquées sur l'échelle 40, avec les commandes opératoires y asso- ciées. Le relais différentiel D est suffi samrnent sensible pour assurer un réglage précis du sélecteur W2.
Les redresseurs intercalés gl, g2, g3 et g4,ainsi que le comnutateur U, permettent de réaliser aussi bien le réglage à dis- tance des sélecteurs que la commande à distance du relais de récep- tion, par une ligne double 43, 44. L'exemple de commande ci-après fera encore mieux comprendre le fonctionnement. Supposons que
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l' 6me t..teur S et le r6cepteur E, roup. Wi et 112, se trouvent daru la position 0 et qu'il faut transmettre la commande N 11, c'est- à-dire que le relais 11 doit être mis en circuit. A cet effet, le
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commutateur U est placé dans sa position supérieure et le bouton d'ajustage 39, resp. le bras de contact 38 est amené dans la position N 11. Dans ces conditions, un courant passe de 37a par
U, g1, 38, A, 43, 45 (44,46), 52, 53, g3 vers 37b.
Le redres- seur g1 présente la même direction depassage que le redresseur g3, tandis que g4 présente une direction de passage opposée, de sorte que, pendant le réglage (U vers le haut) aucun courant ne peut passer par g4. Par suite du déplacement de la position o vers la position 11, dans l'émetteur, le courant dans la bobine d'excitation 46 du relais D est devenu plus grand que dans la bobine 45, de sorte que le contact 51 est fermé et le moteur M est mis en marche.
De ce fait, les bras de contact des sélec- teurs W2 et W1 sont déplacés dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à ce que, par le déplacement du potentiomètre de réception E, les courants dans les bobines 45 et 46 atteignent de nouveau la même grandeur, ce qui est le cas lorsque le sélecteur W1 se trouve sur le contact K1 et le sélecteur W2 sur le contact ki.
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Le réglage correct est indiqué par l'appareil indicateur A, dont l'index se trouve dans la position neutre lorsque les courants sont égaux. Pour exécuter l'opération de commande, le commutateur U est ensuite déplacé vers le bas, de sorte qu'un courant de commande de sens opposé passe de 37a par g2, 42,38, 41, A, 44, 46 (43, 45), 52, 53, g4, 63, 62, 61, K1, R11, k1, 56, 57, 58 vers 37b, lequel courant actionne le relais R11. Le courant de commande est indiqué par l'instrument indicateur 42.
Par des moyens spéciaux, non illustrés, on peut aussi réaliser une signalisation en retour de l'exécution de l'opération de commande. Cela peut par exemple se faire en mettant en ou hors circuit une résistance dans le circuit de courant de commande à l'endroit de la réception, de façon à indiquer l'exécution de l'opération de commande sur l'instrument indicateur 42, ou à allumer une lampe de signalisation. Après avoir effectué la transmission de l'ordre de commande, l'installation de commande est disponible pour d'autres opérations de commande. Pour l'exé- cution et pour le retour d'un ordre, il faut chaque fois une opération de commande, resp. unrelais R ; ces deux relais sont mutuellement verrouillés.
Au lieu d'être pourvue du bras de contact 38 avec des opérations de commande qui peuvent être réglées sur une échelle 40, tel qu'illustré en Fig. 2, la résistance 41 peut avantageusement être pourvue d'un membre de prises, correspondant au nombre d'opérations de commande, lesquelles prises sont reliées à des interrupteurs de commande correspondants, montés sur un tableau.
Ces interrupteurs pourraient être établis sous la forme de commu- tateurs à position neutre, de sorte que, dans une des positions,la prise correspondant à l'ordre ou la commande serait reliée à la source de courant par l'intermédiaire du redresseur gl, tandis que
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dans l'autre position cette morne prise serait reliée à la source de courant par le redresseur g2. Pour la transmission d'un ordre, il suffirait alors d'enclencher et d'inverser un interrupteur associé à cet ordre.
Tant en Fig. 1 qu'en Fig. 2, l'entraînement du bras de contact du sélecteur W1 par le sélecteur W2 pourrait s'effectuer de façon à le faire passer à saut, vers l'avant ou vers l'arrière, d'un segment à un segment voisin, lorsque le bras de contact du sélecteur W2 est déplacé de k9 à k0, resp. de k0 à k9. Cela pourrait par exemple se réaliser au moyen d'un mécanisme 22,23 (59,60), tel qu'il est d'usage dans les compteurs à poulie à déclic.
L'installation de commande selon Fig. 2 travaille indépen- dament de la résistance de ligne et aussi indépendamment des résistances de contact aux potentiomètres S et E. L'installation de commande décrite ci-dessus permet d'effectuer 99 opérations de commande au moyen de deux sélecteurs comprenant chacun 10 contacts. Les sélecteurs doivent seulement présenter de faibles dimensions et peuvent avantageusement être logés concentriquement dans un même boîtier. Pour 99 opérations de commande, seulement 20 conducteurs de jonction entrent dans le boîtier des sélecteurs, ce qui est particulièrement avantageux.
Si l'on voulait, tel qu'il était d'usage jusqu'à présent, disposer les 99 contacts le long d'un même cercle avec 99 positions du bras de contact, il faudrait raccorder 100 conducteurs de jonction au sélecteur ; en outre, le sélecteur devrait avoir des dimensions sensiblement plus grandes dans ce cas.