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"Dispositif de commande pour appareils d'enroulement, notamment pour machines d'extraction".
Dans le fonctionnement des appareils d'enroulement, et notamment des machines d'extraction, il est très important que la vitesse de la machine n'excède pas une valeur prédéter- minée, non seulement pendant les périodes de vitesse constante, mais également pendant les périodes d'accélération et de ralen- tissement. Pendant cette dernière période,la limitation de la vitesse est particulièrement importante vu que la possibilité de freiner la machine sur une certaine distance dépend du degré de changement de la vitesse.La vitesse d'enroulement est habitu- ellement limitée par des régulateurs mécaniques, par exemple
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le dispositif appelé contrôleur dé Lilly, ou par des appareils électriques pourvus de relais à voltage maximum, alimentés par une génératrice-tachymètre à courant continu.
Les régulateurs mécaniques sont très coûteux et encombrants, et les appareils électriques à relais à voltage maximum ne sont pas absolument sûrs car le relais ne fonctionne pas toujours de la manière désirée, par exemple dans la cas d'une interruption dans le circuit de courant du relais ou lorsqu'un défaut @ de fonctionnement survient dans la génératrice-tachymètre.
La présente invention se rapporte à des moyens électriques pour limiter la vitesse de l'appareil d'enroulemen c et différe principalement des dispositifs électriques connus antérieurement pour le même usage, en ce qu'ils consistent en un relais à voltage minimum alimenté par une génératrice- tachymètre triphasée montée en série avec une résistance dont la valeur dépend de la position de la cage. Si la génératrice- tachymètre est couplée directement au moteur d'enroulement, elle est conçue pour une vitesse synchrone plus élevée que celle du moteur, ou si: elle est couplée au moteur à l'inter- vention d'un engrenage réducteur afin d'obtenir pour la géné- ratrice-tachymètre une vitesse inférieure à la vitesse synchrc ne pour une vitesse synchrone du moteur d'enroulement.
Le stator de la génératrice-tachymètre est relié au même réseau de courant alternatif que le moteur d'enroulement, et son rotor est relié au relais à voltage minimum en série avec la résistance précitée.
En utilisant une génératrice-tachymètre triphasée, connectée comme décrit ci-dessus, on obtient aux bornes du relais à voltage minimum une tension diminuant avec l'augmen- tation ±de la vitesse de la génératrice-tachymètre, de sorte que le relais sera libéré lorsque la vitesse de la machine dépasse une certaine valeur. Le fait que la génératrice-tachy
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mètre tourne à une vitesse inférieure à la vitesse synchrone lorsque la machine est à la vitesse normale, assurera une certaine tension du rotor pour la génératrice-tachymètre, même lorsque la vitesse de la machine dépasse la normale.
Dans la présente disposition, le sens de rotation de la génératrice-tachymètre doit nécessairement être le même que celui du champ tournant du stator afin d'obtenir un volta- ge décroissant aux bornes du relais à voltage minimum lorsque la vitesse de la génératrice-tachymètre augmente. Dans le sens de rotation opposé, le voltage du rotor de la génératrice e tachymètre croîtra avec l'augmentation de vitesse de la machi et dépassera le voltage du rotor à l'arrêt.
Etant donné le fonctionnement du dispositif d'enrou lement dans les deux sens, il est par conséquent possible, se- lon l'invention, soit de disposer deux dispositifs de limita- tion similairesjcomme on l'a décrit, un pour chaque sens de rotation, soit d'employer un seul dispositif de limitation comportant un relais à voltage minimum et un relais à voltage maximum, tous deux en série avec la génératrice.
Aux dessins ci-annexés on a représenté aux figures 1, 2 et 3, 4 deux formes de réalisations différentes de l'invention.
A la figure 1, l'appareil d'enroulement est dési- gné par 1 et le moteur d'enroulement par 2. 3 et 31 sont deux génératrices-tachymètre triphasées, couplées au moteur 2.4 et 41 sont des relais à voltage minimum en série avec des résistances 5 et 51 dont les valeurs ohmiques dépendent de la position de la cage, tandis que des résistances régla- bles fixes 8 et 81 sont reliées aux bagues collectrices des génératrices-tachymètres 3 et 31. 6 et 61 sont des bras de contact faisant partie des résistances 5 et 51, et 7 et 71 sont des cames reliées à l'indicateur de profondeur de la machine, déterminant la position des bras de contact 6 et 61 selon la position de la cage.
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A la figure 2, qui montre les conditions en cas d'entraînement dans un sens, V indique la distance parcourue et par la cage, h la vitesse de la machine. E3 est la tension de la génératrice-tachymètre, active dans ce sens de rotation, et E5 la chute de tension dans les résistances 5 et 8. E2 indique la tension de la génératrice-tachymètre en cas d'enrc lement à vitesse normale, et E4 est la chute de tension du relais à voltage minimum.
Comme représenté par ce schéma, le relais 4 est réglé de telle façon qu'il est libéré seulement pour la tension E4 aux bornes du relais, qui est plus faible que la tension E2 existant entre les bornes du relais pour l'enroule- ment à vitesse normale n Cette marge est nécessaire en rain de la difficulté qu'il y a à maintenir une vitesse d'enroule- ment absolument constante.
Pendant les périodes d'accélération et de ralentis= sement,lorsque l'enroulement se fait à des vitesses inférieu- res à n2, le voltage E3 de la génératrice-tachymètre 3 devien- dra plus grand lorsque la vitesse d'enroulement est réduite, et pour pouvoir employer le relais 4 comme limiteur de vitesse même à cette faible vitesse variable, un v<age suffisamment grand E5 doit être soustrait du voltage E3 pour chaque valeur de la vitesse de rotation, pour assurer que le rapport de voltage aux bornes du relais 4 soit le même qu'à la vitesse normale. Ceci est obtenu en faisant varier la résistance 5 au moyen de la came 7.
Comme représenté par le schéma,Fig.2, la même marge est présente, même dans ce cas, entre le volta- ge normal E2 aux bornes du relais 5 et sa chute de tension E4:
Pour permettre d'employer le dispositif décrit aux différentes valeurs de la vitesse d'enroulement maximumr, une résistance réglable est avantageusement interposée dans le circuit du relais 4.
En utilisant un relais à voltage maximum faisant fonction d'un des relais, il est possible de supprimer l'une--
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deséénératrices-tachymètres précitées. Les avantages seront les mêmes, en particulier concernant les fautes survenant dans le circuit de relais, parce que les bobinages des relais aussi bien que les contacts seront reliés en série.
Cette disposition est représentée aux figures 3 et 4.A la figure 3, 1 désigne l'appareil d'enroulement, 2 le moteur d'enroulement, 3 une génératrice-tachymètre asynchrone triphasée, 4 un relais à voltage minimum, 5 un relais à voltage maximum, 6 une résistance réglable et 7 une résistance de réglage de vitesse. 9 désigne un disque à camesrelié à l'appareil d'enroulement et à transmission telle que les cames 9u et 9n commandent le bras 10 dans leur mouvement d'actionnement vers le haut et vers le bas, respectivement.
Le bras 10 lorsqu'il est actionné par les cames 9u ou 9n, fait tourner le segment denté 8 qui fait tourner l'axe du rhéostat 7 par actionnement du pignon qui est fixé sur ce dernier.
A la figure 4 on a montré comment le voltage de la génératrice-tachymètre varie en relation avec le sens et la vitesse d'enroulement.V désigne la distance couverte par la cage et n la vitesse de l'appareil d'enroulement. E désigne la partie du voltage du tachymètre qui est appliquée aux bora nés de chacun des relais. Lorsqu'on remonte, le rotor de la génératrice-tachymètre et le champ du stator ont le même sens de rotation, et, ainsi, le voltage du rotor diminuera avec l'augmentation de la vitesse.
A la vitesse normale n2, le voltage E2 est appliqué aux bornes du relais à voltage mini- @ mum 4, mais sa chute de tension E4 est quelque peu plus faibl par suite des difficultés que l'on rencontre à maintenir constante la vitesse d'enroulement pour différentes charges, et elle correspond à une vitesse d'enroulement n3.Lorsqu'on déroule, le rotor de la génératrice-tachymètre et le champ de rotation du stator tournent en sens opposés pour autant que la connexion de la génératrice-tachymètre au réseau ne
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soit pas inversée. En conséquence, le voltage augmentera avec l'acroissement de la vitesse. Pour une vitesse décrois- sante normale, le voltage sera E6.
Afin d'assurer la même marge de sécurité de l'action de libération que dans le cas où l'on remonte, le relais à voltage maximum 5 ne sera libéré que lorsque le voltage aura atteint E8 et la vitesse d'erou- lement n 5.
Pendant les périodes d'accélération et de ralentis- sement, lorsque l'appareil d'enroulement tourne à une vitesse inférieure à n2 et n4 respectivement, la tension aux bornes de la génératrice-tachymètre 3 sera plus élevée lorsqu'on remonte, mais plus faible lorsqu'on déroule, qu'à la vitesse normale. Pendant la période complète d'accélération et de ral tissement, il est possible de maintenir la même marge de libé- ration ou .déclenchement pour le re@lais 4, par suite de l'action du bras 10 qui, actionné par la came 9u, fera tourner le rhéostat 7 et entraînera une résistance plus grande, avec pour résultat une réduction de voltage E3 à la remonte.
Les conditions sont inverses lorsqu'on déroule, et la chute de tension dans le rhéostat 7 sera diminuée de E7.
Le circuit de courant pour les contacts des relais 4 et 5 peut= être employée pour libérer le frein de secours ou pour émettre un signal. En disposant différents relais minimum et maximum avec leurs bobinages en série, établis pour déclencher à des voltages différents, plusieurs combi- naisons de déclenchement et de signalement peuvent être obtenues.
Si la génératrice-tachymètre est connectée de tell-: façon que sa séquence de phases/est renversée simultanément avec le moteur d'enroulement, le relais à voltage maximum 5 peut être omis si les contacts du relais 4 sont shuntés lorsque le voltage du moteur d'enroulement est déconncté.