BE484249A - Déphaseur électromécanique - Google Patents

Description

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 pour :   "Un   déphaseur électromécanique" 
L'objet de la présente invention est un dispositif à stator- rotor permettant, à partir   d'une   tension alternative monophasée origine, d'obtenir une tension de sortie, également monophasée, dont la phase par rapport à la tension origine est égale à l'an- gle mécanique de rotation d'un arbre, ledit dispositif permet- tant en particulier de connaître a chaque instant, par mesure du déphasage entre la tension origine et la tension de sortie, la position de cet arbre. 
 EMI1.1 
 



  Soit Uo = E aoszYhla tension de base, Le procédé de l'inven- tion consiste a alimenter, au moyen de cette tension, l'1nducteu d'un transmetteur polyphasé du type autosynchrone, c'est à dire d'un alternateur à bobinages polyphasés dont le rotor ne tourne pas d'une manière continue comme à l'ordinaire, mais seulement de l'angle nécessaire pour suivre le'mouvement de rotation de l'arbre dont on veut connaître la position. 



   A un instant donné, cet arbre fait un angles avec une origi- ne convenable. 



   On sait que l'on recueillera aux bornes des divers bobinages indûits des tensions d'amplitudes polyphasées, c'est à dire de la   forme:   
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 E1 = Ê oosl oos (,If E2 = È ces ..bos wf 2 ' te ;1 1 1 33 =E éos -2-e os*) 

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 EMI2.1 
 .........0............. En .. E 00 sHJ)-I..j}lJ.o a (J}r 
Selon l'invention, on déphase convenablement ces différentes tensions et on combine linéairement les tensions déphasées de fa- çon à obtenir, ce qui est possible de plusieurs manières, une résultante de la forme : 
 EMI2.2 
 U = E oos <t#1/ 1*<>, 0(0 étant une constante, tension qui est bien de la forme cherchée. 



   On peut en particulier opérer de la manière suivante qui con- cerne un transmetteur   autosynohrone   triphasé, la généralisation étant immédiate: 
Les trois tensions induites en phase par le bobinage alimenté en monophasé sont alors: 
E,   E cos   cous 
 EMI2.3 
 E2 --' E oos {&- ft)oos (J)f 
E3 = E   cos (#+2H/3)cos w t   
En déphasant dans le temps E2 de   +2 #/3   et E3 de   -277/3,   on ob tiendra: 
 EMI2.4 
 El ,= E oos ecos w f- fil  Ex 2 E oos 3 /5 1 È Ê cos [1/{1'hos l/JJf- puis on additionnera ces trois tensions de manière à obtenir la tension de sortie U.

   Au moyen de transformations de trigonométrie élémentaire, il est facile de voir que la somme des trois tension E' est: 
 EMI2.5 
 AU = E' + E2 + E3 =3/2-E 008( t4)i+P) On remr-qûer-a-qu','uîi--d4i), supérieur à 90  peut être rem- placé par,le déphasage complémentaire à 180  opéré sur la tension inverse. 



   On va décrire ci-après à titre d'exemples et sans nuire à la généralité de l'invention, deux modës de réalisation. Cette des- cription sera faite en relation avec les dessins annexés dans les quels les figures 1 et 2 représentent des transmetteurs tripha- sés   autosynchrones   et des réseaux de modèle différent pour oha- 

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 que figure, au moyen desquels les tensions de sortie de ces trans- metteurs sont déphasées et combinées   linéairement.   La constitu- tion détaillée de ces réseaux sera indiquée dans la suite. 



   La figure 1 représente un transmetteur autosynchrone   A   dont le stator est monté en étoile. Son rotor 18 est relié à l'arbre 0, faisant avec un repère fixe   l'angle   auquel doit être égale la phase de la tension de sortie. 



   On applique aux bornes de ce rotor la tension alternative: 
Uo = E cos w t et l'on recueille les tensions E1, E2, E3 aux bornes   1, 2,   3 res- pectivement. 



   Dans le montage représenté, 5 est une résistance de valeur R5   destinée à l'équilibrage du neutre 4 ; et 7 sont deux transfor-   mateurs de rapport -2   (tension,   de sorti. double de la tension d' entrée et déphasée de   1800);   8 et 9 sont deux résistances de va- leurs R8 et R9; 10 et   11 sont   une capacité de valeur C10 et une 
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 self de valeur T1' 12, 13 et 14 sont trois r6aistancesde va- leur égale et supposées très grandes. 
 EMI3.2 
 



  On a par construction: Pq/3 VT Z' = R9 3 3 et  10 = . w R 8 enfin les impédances des dérivations   2-4   ét   3-4 sont   égales à R5 et   supposées   beaucoup plus grandes que les résistances internes des bobinages de l'alternateur. 



   Dans ces conditions, il est clair que les tensions entre les points 15 et 16 et le neutre 4 sont égales aux tensions E2 et E3   diphasées   l'une de +120 ,l'autre de   -120 .   



   La tension entre le point 17 et le neutre 4 est donc égale à: 
 EMI3.3 
 3/2 E o o s (úJ f +&) . Sa phase est par suite égale à l'angle de rotation du rotor et par conséquent la valeur de cette phase peut servir à transmettre à distance la position de l'arbre 0. 



   La figure 2   représente-'les   bornes du stator en étoile 1, 2, 3, 4 du transmetteur autosynchrone. 1, 2 et 3 sont les trois entrées 

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      du réseau de déphasage et 4 et 17 les sorties, la borne 4 étant à la masse comme dans le mode de réalisation de la figure 1. 



   Les bornes 1, 2 et 3 sont reliées à la masse par l'intermédiai- re de trois circuits identiques composés chacun d'une résistance 19, 19', 19'' de valeur R et d'une capacité 20, 20', 20'' d'impé- dance -jX, montées en série. 



   Le point 17 est relié au point 2 par une résistance 21 de va- leur 2RO, et au point 22 par une résistance 23 de valeur RO. 



   Par construction, on a R   =¯X¯#3   
R est considérable devant la résistance interne de l'alterna- teur. 



   Ro est considérablement plus grand que R. 



   Comme il est exposé à propos de la première réalisation, les tensions appliquées aux points 1, 2 et 3 sont de la forme:   E1 = E cos #   
 EMI4.1 
 E = E cos( f/r-) avec E = E0cos E3 = E ,cos( f ) 
Si l'on se reporte au schéma de la figure 2, on voit que, puis- que l'on peut négliger la dérivation   21-23,   le point 4 sera au po-   tentiel   zéro:   o'est   en effet le neutre artificiel d'un réseau é- quilibré. 



   En appelant Eg la tension au point 22, la tension de sortie U entre les bornes 17 et 4 est donnée par la relation: 
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 U = 1/3 (2Eg f E2) d'où par un calcul-616mantaire.1 
 EMI4.3 
 tension qui est de la forme cherchée, puisque l'angle de phase de cette tension est égal, à une constante près, à l'angle de rota-,, tion de l'arbre. 



   Le mode de réalisation, objet de la présente figure, présente sur celui de la figure 1 l'avantage d'une simplicité plus grande.

Claims (1)

1. R E S U M E .

   1-.Procédé permettant d'obtenir, à partir d'une tension alternative monophasée origine, une tension do sortie également monophasée, mais dont la phase par rapport à la tension origine est égale à l'angle de rotation d'un arbre, ledit procédé consistant à produire, au mo- yen de plusieurs tensions obtenues aux bornes des enroulements poly- phasés d'un transmetteur autosynchrone, lesdites tensions étant en phase avec la tension alternative origine du bobinage alimenté et ayant des amplitudes polyphasées en fonction de l'angle de l'index rotor, une tension résultante dont la phase soit, à une constante près, égale à cet angle #, par déphasage dans le temps de chacune de ces tensions d'un angle égal au déphasage de son amplitude dans l'es. pace et par combinaison linéaire des tensions ainsi obtenues.

   2-.Procédé de mesure du déplacement angulaire d'un arbre rotatif , consistant à mesurer le déphasage entre la tension obtenue confor- mément à la revendication 1-. et latension origine de référence.

   3-.Dispositif de mesure et de transmission du déplacement angulaire d'un arbre rotatif à partir d'une position origine, comprenant en combinaison un transmetteur autosynchrone polyphasé à n enroulements statoriques et un réseau de déphasage comprenant sur'chaque circuit de phase une cellule déphaseuse formée de condensateurs, résistances, selfs et transformateurs, les valeurs des éléments desdites cellules étant telles que le déphasage dans le temps de chaque tension de phs- se soit égal au déphasage de son amplitude dans l'espace, lesdites tensions sortant des cellules de déphasage étant additionnées à la sortie desdites cellules.

   4-.Dispositif de mesure et de transmission du déplacement angulaire d'un arbre rotatif à partir d'une position origine,-comprenant en combinaison un transmetteur aûtosynchrone triphasé et un réseau de déphasage constitué, sur un fil de ligne par un transformateur de rapport 2, une résistance en série et une self en parallèle, l'en- semble donnant un déphasage de 2#/3, sur le second fil de ligne'un transformateur de rapport 2, une résistance en série et un condensa- teur en parallèle, ,l'ensemble donnant un déphasage de -2#/3, rien <Desc/Clms Page number 6> sur le troisième fil de ligne, les trois tensions de ligne étant additionnées à la sortie du réseau déphaseur.

   5-oDispositif de mesure et de transmission du déplacement angulai re d'un arbre rotatif à partir d'une position origine comprenant en combinaison un transmetteur autosynchrone triphasé et un ré- seau de déphasage oonstitué de trois éléments identiques composés chacun d'une capacité d'impédance -jX et d'une résistance de va- leur ¯X¯#3, montées en série, les résistances étant reliées aux trois bornes de ligne du transmetteur autosynchrone et les capa- cités étant réunies en un même point formant neutre artificiel, la tension de sortie étant recueillie entre ce neutre et un point relié d'une part par une résistance de valeur élevée au point in- termédiaire de l'un des éléments du réseau (point de jonction résistance-capacité) et d'autre part,

   par une résistance de valeu double de la précédente, à la borne d'entrée correspondant à un autre élément.