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"Dispositif destiné à la commande d'un moteur Léonard, en particulier pour ascenseurs".
En général, les commandes Léonard sont utilisées dans les cas où il est essentiel d'obtenir, en même temps qu'une grande étendue de réglage de la vitesse du moteur, une commande stable de ce dernier dans toutes les circonstances d'exploi- tation. Des exigences spéciales se présentent dans le cas de commandes réversibles et d'ascenseurs avec de fortes variations de charge. Tandis que pour les premiers, il est important d'avoir une grande rapidité d'inversion du sens de marche et que, de plus, on désire que les machines ne soient pas surchar- gées et qu'il ne se produise pas d'étincelles au collecteur, il faut encore, dans les asc enseure, que l'arrêt se fasse avec exactitude et sans choc.
En ce qui concerne l'absence de chocs, il importe que la courbe des vitesses en fonction du temps ne présente cas de variations brusaues et aue la variation tempo-
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raire de l'accélération ne soit pas trop grande, l'expérience montrant cependant que l'accélération elle-même doit varier dans des limites relativement larges.
Jusqu'à présent, on a cherché à résoudre ce dernier problème par une assez grande utilisation d'appareillages de commutation et de résistances dans le circuit d'excitation de la génératrice Léonard, ou par la décharge d'un condensateur dans le circuit d'excitation, la précision de l'arrêt laissant cependant toujours à désirer, notamment dans le cas de fortes variations de charges. La présente invention s'appuie sur la constatation d'après laquelle le problème qui vient d'être posé peut être résolu par des moyens simples si le courant Léonard est compensé aussi parfaitement que possible, c'est-à-dire ci le courant de charge exerce aussi peu d'influence que possible sur la génératrice Léonard. Jusqu'à présent, on a toujours évité une telle compensation de crainte d'une instabilité trop grande.
L'invention a donc pour objet un équipement pour la commande d'un moteur Léonard, en particulier pour la commande d'ascenseurs et est caractérisée par le fait que la génératrice Léonard comporte un enroulement compound pour la compensation de la chute de tension dans le circuit Léonard ; cetenroulement est couplé magnétiquement avec l'enroulement d'excitation prin- cipale et des moyens sont prévus pour l'alimentation indépen- dante de ce dernier, à vitesse constante de moteur, par une source de courant à résistance intérieure pratiquement négli- geable et pour la coupure du moteur d'avec cette source à l'arrêt.
La compensation doit être exactement assurée à toutes les tem- pératures qui se rencontrent en exploitation. Pour cette raison, il est avantageux que l'enroulement compound soit shunté par une résistance qui, non seulement permette l'ajustage exact de l'excitation compound, mais garantisse aussi l'indépendance de
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la compensation par rapport à la température, par le choix d'une matière ayant un coefficient de température approprié, environ le double de celui de la matière de l'enroulement.
D'ailleurs, le choix de cette matière agit dans un sens favo- rable en amortissant les variations des circuits des pôles de commutation et du circuit d'excitationjsérie.
Par suite du couplage de l'enroulement compound avec l'enroulement d'excitation principal, il se crée par induction dans ce dernier, lors des variations du courant dans le moteur, une tension d'excitation additionnelle qui est proportionelle à la vitesse de la variation et qui, comme cela est connu dans la technique des réglages, exerce une action stabilisatrice.
Afin, toutefois, que cette action puisse être exactement prédé- terminée et ne soit pas influencée par les variations de la tension auxiliaire, le circuit induit, c'est-à-dire le circuit d'excitation principal doit, soit être couplé en dérivation avec la génératrice Léonard, soit, dans le cas d'alimentation extérieure, être relié à une sources de courant, de résistance intérieure négligeable. Précisément, cette condition ne peut être satisfaite dans le cas des réglages connus à résistance variable dans le circuit d'excitation principal, car les varia- tions de la résistance créent des conditions essentiellement changeantes pour le courant induit et, par suite, une stabili- sation correcte devient impossible.
Cette dernière exigence, qui doit être satisfaite à vitesse constante du moteur, c'est- à-dire en marche normale, permet également, comme on le montre plus en détail ci-dessous, la possibilité d'arrêter la commande sans choc et exactement à moment voulu. Sur ce point une consi- dération également fondamentale pour l'invention, est valable à savoir que, d'une part il faut avoir soin que le processus de compensation correspondant à l'arrêt soit le moins possible
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perturbé par les manoeuvres de commutation et que, d'autre part, les conditions assurant les avantages particuliers les plus nets sont assurées lorsque le circuit de réglage est organisé de telle sorte que le début et la fin de la période de freinage soient chacun sous la dépendance d'une constante de temps rég- lable indépendamment.
Sur le dessin annexé, on a représenté à titre d'exemples non limitatifs de la portée d l'invention, deux modes de réali- sation de celle-ci.
Sur ce dessin: la fig. 1 représente une génératrice Léonard excitée par une excitatrice auxiliaire à vitesse constante; la fig. 2 représente une génératrice Léonard excitée par le réseau, par l'intermédiaire d'une machine auxiliaire tournant librement à excitation constante.
Mais l'invention ne se borne pas à ces modes de réali- sation. Elle comporte aussi des réalisations dans lesquelles on utilise des dispositifs de renfort appropriés ou autres machines ou organes auxiliaires. Sur la fig. 1, la référence 1 désigne le moteur Léonard servant à entraîner un ascenseur. Le circuit 2,3 relie le moteur à la génératrice Léonard 4. Tandis que le moteur est excité d'une façon constante à l'aide de son enroulement d'excitation 5 par le réseau représenté par la génératrice 6 entraînée d'une façon quelconque et excitée en dérivation, l'exci- tation de la génératrice Léonard 4 peut subir des variations correspondant aux vitesses désirées.
L'enroulement d'excitation principale 7 et l'enroulement compound 8 sont couplés magné- tiquement ; à ce sujet, il est recommandable de maintenir une faible valeur de la dispersion toujours existante entre les deux enroulement$ par exemple grâce àune répartition symét- rique de l'enroulement compound sur les pôles de noms
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contraires. Dans les commandes de grande puissance, ou dans les conditions de vitesse difficiles, il peut être recommandable de prévoir sur une des machines principales ou sur les deux machines 1,4 des enroulements de compensation pour éliminer l'influence dissymétrique de la réaction d'induit.
La résistance 9 est branchée en parallèle avec l'en- roulement 8 pour réaliser un compoundage aussi exact que possible pour le plus grand nombre de températures et intensités qui se présentent dans l'exploitation. La résistance 10 est couplée en parallèle avec l'enroulement 7 dans le but d'amortir les varia- tions soudaines d'intensité dans le circuit d'excitation. Mais elle sert, en même temps que la résistance de réglage 11 pour l'ajustage des constantes de temps du circuit d'excitation?, 10, 11, de l'inverseur 12, de l'inverseur de polarité 13 pour ren- versement du sens de marche, de l'excitatrice auxiliaire 14.
La résistance d'induit de cette machine entraînée à vitesse con- stante est très petite et, de plus, ses balais sont réglés autant que possible de telle façon qu'il ne se produise aucune réaction des variations du courant d'induit sur l'enroulement d'excitation 15. De cette façon, le processus d'équilibrage dans le circuit de l'enroulement 15 qui fixe le début de la période de freinage et le processus d'équilibrage dans le circuit d'ex- citation principal qui fixe la fin de la période de freinage ne réagissent pas l'un sur l'autre et peuvent être influencés indé- pendamment l'un de l'autre. Ce point est d'une grande importance pour l'exploitation, dans les cas où des ascenseurs doivent marcher par exemple à deux vitesses différentes.
A faible vi- tesse, comme cela est nécessaire et désirable par exemple pour le passage d'un étage au suivant, on diminuera les constantes de temps, on augmentera donc les résistances de circuit et on diminuera les inductances. En augmentant la résistance 11, on diminue la constante de temps du circuit d'excitation principal et, en même temps, l'excitation de la génératrice Léonard et,
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par suite, la vitesse du moteur d'entraînement.
L'enroulement 15 est excité par la machine d'alimen- tation 6 par l'intermédiaire de la combinaison de résistance de couplage 16, 17, 18, 19 tandis que l'induit 14 est entraîné par un moteur auxiliaire à vitesse constante non représenté.
Le même moteur ou un moteur particulier sert, de façon connue, à l'entraînement de la génératrice Léonard et de la machine auxiliaire 6. En marche normale, l'interrupteur 16 est fermé et la machine 14,15 fonctionne sous excitation constante. A l'instant initial de la période de freinage qui est déterminé par la position momentanée de l'ascenseur, le contact 16 est ouvert, puis le courant d'excitation dans l'enroulement 15 est abaissé par la résistance 18 à une valeur beaucoup plus faible.
La baisse de la tension aux bornes le l'excitatrice auxiliaire provoque une baisse de la tension aux bornes de la génératrice Léonard et une diminution voulu de la vitesse de l'ascenseur.
Grâce aux inductances de la machine auxiliaire 14,15 et des résistances 18, 19, ces baisses de tension ne sont pas instan- tanées, mais graduelles et par suite sans à-coups. Pour le réglage de la constante de temps convenable de ce processus d'équilibrage, la machine 15,14 est encore pourvue d'un en- roulement amortisseur 20 qui peut, à vitesse réduite et à con- stante de temps diminuée en conséquence, être coupé au moyen de l'interrupteur 21 et branché sur la résistance réglable 22.
Le réglage des deux constantes de/ temps pour la vitesse réduits se fait alors de telle sorte que, malgré cette réduction, on obtient le même ralentissement de l'ascenseur que dans le cas de la vitesse normale.
Pour obtenir de meilleures conditions de réglage, la génératrice Léonard peut aussi être pourvue d'un enroulement amortisseur 23 qui peut être mis hors circuit par l'interrupteur 24 en vue d'une modifidation des constantes de temps du circuit
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d'excitation principal et, de façon analogue à ce qui a été décrit ci-dessus, peut être branché sur une résistance non représentée. Si l'ascenseur, après le réglage des deux constan tes de temps de la machine auxiliaire 15 et de l'excitation principale 7 a réalisé le passage de la vitesse normale de marche à sa vitesse, beaucoup plus faible, d'arrivée, il doit maintenant, être complètement arrêté. A cet effet, l'inverseur 12 est mis sur le contact 25, directement ou indirectement par l'ascenseur, peu avant le point d'arrêt.
De ce fait, le circuit d'excitation, au lieu de recevoir une excitation indépendante, est branchée, par l'intermédiaire de la résistance 26 en déri- vation aux bornes de la génératrice 4 et cela, de telle façon, que la vitesse de l'ascenseur tombe à zéro grâce à un autre court processus d'équilibrage. A ce moment, les freins pourraient agir et retenir l'ascenseur sans secousse. Afin que l'arrêt se fasse exactement au point voulu, il faut que la vitesse d'arrivée soit, pour toutes les charges, aussi constante que possible, ce qui est le ces si les processus d'équilibrage décrits ci-dessus sont pratiquement terminés qu and on atteint cette vitesse. Pour ré- aliser ce point, il faut utiliser de préférence des moteurs Léonard de grandes dimensions notamment dans ses éléments magnés tiques.
La fréquence propre du circuit Léonard et, par suite, l'armortissement des oscillations fortuites dans ce circuit ont alors des valeurs élevées.
Sur la fig. 2, les mêmes chiffres de référence dé-signent les mêmes organes que sur la fig, 1. Mais au lieu d'une exci- tatrice auxiliaire 14 entraînée à vitesse constante, on utilise alors une machine auxiliaire 31, à vitesse librement variable, mais à excitation constante, au moyen de la bobine d'excitation 30, aux bornes de l'induit de laquelle est branchée la rési- stance 32. En marche normale de l'ascenseur, l'induit de cette machine est relié à la génératrice de réseau 6 par une
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résistance 33 et l'inverseur de marche 13. Cet induit a une résistance très faible, de sorte que le circuit d'excitation principal 7,10,11, parait, dans ce cas aussi, alimenté par une source à résistance intérieure pratiquement négligeable.
L'ex- citation principal dépend de la tension dans l'induit 31 et est réglée par les résistances 33 et 11. A l'instant initial de la période de freinage, la machine auxiliaire est coupée du réseau par la mise en position intermédiaire neutre de l'interrupteur 13. La machine présente alors les mêmes caractéristiques qu'un condensateur en train de se décharger. La constante de temps qui détermine le début du freinage est alors donnée par la valeur de cette capacité et par la résistance 32. La deuxième constante de temps qui détermine essentiellement le passage à la vitesse d'arrivée est, comme ci-dessus, déterminée seulement par l'induc- tance de l'ensemble des circuite inductuers et de leurs rési- stances, tandis que l'arrêt s'opère comme précédemment.
Dans ce cas également, il est facilement possible, de manière évidente, de marcher à vitesse réduite, au lieu de la vitesse normale, sans que la course de freinage et, par suite, la précision de l'arrêt soient modifiées. Pour la partie principale de la période de freinage, on obtient également dans ce cas une variation du retardement sensiblement sinusoïdale.
Dans les deux exemples, le démarrage se fait par l'in- version, dans le même esprit, des opérations décrites.