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COMMANDE ELECTROMOTRICE DE MACHINES-OUTILS.
L'invention a pour objet une commande électomotrice de machines- outils à l'aide de deux moteurs électriques, particulièrement un mode de cou- plage de ces moteurs électriques dans le but d'obtenir l'abaissement de l'in- tensité de démarrage aussi bien que du couple de démarrage,
D'habitude,la commande des broches porte-pièces des machines-ou- tils s'effectue à l'aide d'un moteur électrique qui attaque l'arbre de comman- de situé dans la boîte de vitesses, la transmission du couple de rotation à la broche porte=pièce étant effectuée par l'intermédiaire des engrenages de transmission,, La commande effectuée de cette façon,
il s'ensuit que l'arbre du moteur électrique aussi bien que l'arbre de commande dans la boîte de vi- tesses sont soumis à un effort unilatéral de sorte qu'il est nécessaire de leur donner des dimensions en rapport avec le couple de rotation maximum du moteur électriqueo De mêmele calcul des dents des engrenages de transmis- sion doit se faire également en tenant compte du couple de rotation maximum de ce moteuro Dans les cas où l'on se sert d'un commutateur pour le démarra- ge des moteurs électriques asynchrones effectué par l'inversion des phases de l'étoile en triangle, le couple de rotation maximum s'abaisse à un tiers de la valeur du couple de rotation maximum agissant lors du couplage normal en triangle.
Dans certains cas, surtout pour le démarrage des moteurs électri- ques plus grands à cage d'écureuil, cet abaissement du couple de rotation se montre insuffisante En outre, on connait encore des commandes de machines- outils à 1?aide de deux moteurs électriques ayant des puissances inégales où le moteur électrique plus petit est employé pour le démarrage, le freinage et le renversement de marche du mécanisme de transmission de la machine-ou- til aussi bien que pour l'entrainement du rotor du moteur électrique plus grande Ce n'est que lorsque le nombre de tours désiré du moteur électrique plus grand est atteint que celui-ci est.
connecté avec le réseau électrique et qu'il commence à travailler en commun avec le moteur électrique plus petito
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Afin d'empêcher la connexion du moteur électrique plus grand avec le réseau électrique avant l'obtention de sa vitesse désirée par son entraînement à l'aide du moteur électrique plus petit, on se sert de dispositifs de sûreté spéciaux. Cependant., ces dispositifs étant très compliqués, le démarrage des moteurs électriques est relativement difficile. Pour l'entraînement du moteur électrique plus grand on se sert, d'habitude, d'embrayages à disques juxtapo- sés qui sont soumis à une usure considérable ce qui a pour conséquence des p an- nes fréquentes du moteur.
Tous ces inconvénients sont supprimés par la commande électromo- trice selon la présente invention, du fait que l'arbre de commande dû mécanis- me de transmission est attaqué par deux moteurs électriques dont les rotors sont toujours mécaniquement reliés l'un à l'autre et dont les enroulements en stator sont couplés d'une façon telle que, lors du démarrage, du freinage et du renversement de. marche du mécanisme de transmission, ils sont couplés en série tandis que, le plein nombre de tours des moteurs électriques une fois atteint, ils sont couplés en parallèle. Cette modification a sur le pro- cédé normal de démarrage l'avantage d'abaisser le couple de rotation maximum à un quart de sa valeur. De même, le couple de démarrage est abaisséeégade- ment à un quart de sa valeur.
Le couplage en parallèle de ces deux moteurs électriques une fois effectué, le couple de rotation s'élève à sa valeur no- minale correspondant au couple de rotation existant lors du démarrage normal des moteurs électriqueso D'autres avantages de la présente invention seront traités encore plus en détail dans la partie suivante de cette description.
Un exemple de la réalisation du mode de la commande qui fait l'ob- jet de l'invention est représenté schématiquement dans le dessin ci-joint, où la figure 1 représente le montage des deux moteurs électriques pour la commande de la poupée porte-pièce d'un tour tandis que la figure 2 représen- te le schéma du couplage de ces deux moteurs électriques.
La broche porte-pièce 1 du tour est logée dans la poupée porte- pièce 2 à laquelle se trouve attachée la boîte de vitesse 3 avec un train d'en- grenages pour la commande de la broche porte-pièce 1. La boîte de vitesses et la poupée porte-pièce sont d'une construction courante employée pour les tours. La commande des engrenages de la boîte de vitesses est dérivée du pi- gnon 5 calé sur l'arbre de commande 6 de la boîte de vitesses 3. L'arbre de commande 6 se trouve logé dans deux paliers à billes 7,8 situés dans les pa- rois latérales de la boîte de vitesses 3. Les extrémités de l'arbre de com- mande 6 dépassant la boîte de vitesses 3. Sur ces extrémités de l'arbre de commande se trouvent,montés en l'air, les rotors 9, 10 des moteurs de comman- de.
Les stators 11, 12 des moteurs électriques sont fixés par leurs brides vers les parois de la boîte de vitesses 3. Les deux moteurs de commande sont de la même grandeur de sorte que la puissance disponible de chacun de ces deux moteurs est égale à la moitié de la puissance absorbée maximum de la machine.
Les moteurs électriques sont tous deux du type asynchrone à cage d'écureuil.
La commande de ces deux moteurs électriques se fait en même temps à l'aide du commutateur 13 comme le montre le schéma de la figure 2. Le com- mutateur 13 sert au démarrage sans chocs, au freinage et au renversement de marche des deux moteurs électriques. Cela se fait d'une manière telle que, d'abord, le couplage''des différentes phases de l'enroulement en stator des deux moteurs électriques s'effectue en série après quoi, le nombre de tours désiré dés moteurs électriques une fois obtenu, le couplage est mis en pa- rallèle. Lors du couplage en série de deux moteurs électriques, les enroule- ments des phases de stator 14,15, 16 du premier moteur électrique sont cou- plés en série avec les enroulements de phases de stator 14', 15', 16' de l'autre moteur électrique.
Lors du couplage en série, la tension de phase s'abaisse à la moitié de la tension du réseau.électrique et, par suite, l'intensité de dé- marrage aussi bien que les couples de démarrage maximum et nominal s'abaissent à un quart des valeurs existant lors du couplage normal.
Le plein nombre de tours des moteurs électriques une fois atteint, on effectue,à l'aide du commutateur 13, le couplage en parallèle des diffé- rentes phases des deux moteurs électriques avec le réseau électrique. Lors
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de cette commutation, le couple de rotation de ces deux moteurs électriques s'élève à sa valeur nominale correspondant à la valeur nominale du couple de rotation existant lors du couplage normale
Lors du couplage en parallèle, le total des couples de rotation nominaux des deux moteurs électriques égale le total des couples de rotation maximum de ces deux moteurs électriques lors du couplage en sérieo
Etant donné que le couple de rotation maximum ne dépasse pas, dans ce mode de démarrage des moteurs électriques,
la valeur du couple de rotation nominal il s'ensuit que les engrenages de la boîte de vitesses su- bissent une usure beaucoup moindre et qu'il est possible de se servir d'en- grenages ayant des dents de plus petites dimensions.
Grâce au fait que la transmission du couple de rotation à l'ar- bre de commande 6 se fait de deux côtés il est possible de calculer les di- mensions de l'arbre de commande pour la demi-valeur du couple de rotation nominal et d'avoir ainsi un diamètre plus petit de l'arbre de commande 6 ce qui permet encore le choix d'un diamètre plus petit du pignon 5.
Grâce au fait que, au lieu d'un seul moteur électrique;, l'on se sert de deux mo- teurs de demi-puissance il est possible d'abaisser considérablement le mo- ment d'inertie nommé GD2 ce qui présente un avantage particulier pour les machines-outils si l'on prend en considération la fréquence de :.surs démar- rages, arrêts et renversements de marcheo
En ce qui concerne le refroidissement, le rapport entre la te- neur en fer et en cuivre et la superficie du moteur est en faveur de deux moteurs électriques en comparaison d'un seul moteur électrique à puissahce double,, Cet avantage permet d'effectuer de fréquents démarrages et frei- nages des moteurs électriques sans surchauffe grâce au fait que la chaleur engendrée est mieux'dissipée.
Par suite du montage en l'air des rotors des moteurs de comman- de sur les extrémités de l'arbre de commande on réalise une économie de ma- tières et une réduction des dimensions d'ensemble du mécanisme de comman- de.
L'invention peut être appliquée avec avantage non seulement aux machines=.outils mais aussi dans tous les cas où l'on'rencontre le besoin de fréquents démarrages, freinages et renversements de marche du mécanisme de commandée
REVENDICATIONS.
EMI3.1
r¯m¯¯¯¯¯¯¯mvâ¯.¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ la = Commande électromotrice de machines-outils à l'aide de deux moteurs électriques dont le total des puissances disponibles correspond à la puissance absorbée maximum de la machine, caractérisée en ce que l'arbre de commande du mécanisme de transmission est attaqué par des moteurs électriques dont les rotors sont toujours mécaniquement reliés l'un à l'autre et dont les enroulements en stator sont couplés mutuellement d'une fagon telle que, lors du démarrage,
freinage et renversement de marche du mécanisme de transmission, ils sont couplés en série et que,le plein nombre de tours des moteurs élec- triques une fois atteint, ils sont couplés en parallèle.
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2. - Commande électromotrice selon la revendication 19 caracté-