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'DISPOSITIF DE CONTROLE OU DE REGULATION DUNE VITESSE ANGULAIRE.
La présente invention, système Charles KAPLAN, est relative à -un dispositif de contrôle ou de régulation, sensible à la vitesse angulaire.
Ce- dispositif comprend en premier lieu un alternateur tacé- trique qui fournit un courant alternatif dont la fréquence est proportionnel- le à celle de la machine que l'on veut contrôler ou régler. Cette machine peut être par exemple un alternateur dont on. veut pouvoir régler la fréquen- ce, ou encore un moteur entravant par exemple une machine-outil que l'on veut faire tourner à'une vitesse déterminée et constante. Lorsque la machine que l'on veut contrôler ou régler est un alternateur, il peut etre possible de brancher l'alternateur à la place de l'alternateur tachymétrique.
Par des moyens appropriés., cet alternateur tachymétrique fournit à un circuit com- prenant des redresseurs et l'appareil de contrôle ou de régulation, deux tensions qui ne sont en quadrature que lorsque la vitesse dudit alternateur correspond à la vitesse nominale désirée, le tout étant disposé de façon qu'aucun courant ne parcoure l'appareil de contrôle ou de régulation lors- que les deux tensions susmentionnées sont en quadrature, et qu'un courant parcoure cet appareil lorsqu'il existe un écart entre la vitesse actuelle de la machine que l'on veut contrôler ou régler et sa vitesse nominale, ce courant étant fonction de cet écart (en particulier proportionnel à cet é- cart) et son sens variante suivant le sens dudit écart.
L'appareil de contrôle ou de réglage peut être un moteur à courant continu pouvant tourner dans un sens ôu dans l'autre suivant la po- larité de la tension continue à ses bornes, ce qui réalise une régulation continuée Ce moteur agira par exemple sur les organes qui contrôlent l'ad- mission du fluide moteur dans la turbine qui entraîne l'alternateur ou sur le rhéostat d'excitation du moteur à courant continu qui entraxe une ma- chine que 119 on veut faire tourner à une'vitesse déterminée ou constante.
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Lappareil de réglage ou de contrôle pourrait être également un galvano- mètre à cadre mobile, indicateur ou enregistreur dont la graduation s'é- tendrait de part et d"autre du zéro et dont l'aiguille pourrait être éven- tuellement munie de. contacts pour la commande des organes de réglage.
L'invention se-va bien comprise à l'aide de la description qui suit ainsi que des dessins ci-annexés., lesquels description et dessins sont bien entendu donnés surtout à titre d'indication et sans aucun carac- tère limitatif
La fig. 1 représente un schéma d'un dispositif de régulation conforme à l'invention, utilisé pour le réglage de la vitesse d'un alterna- teur.
Les figs. 2a et 2b sont des diagrammes.
La fig. 3 est une variante de la fige la
Sur la fige 1, on voit en 1 une magnéto tachymétrique fournis- sant une tension monophasée U. Cette magnéto tachymétrique est reliée rigi- dement à un alternateur 2 dont on veut régler automatiquement la vitesse en fonction des écarts de fréquence de part et d'antre de la fréquence normale, 3 est un moteur à courant continu pouvant tourner dans un sens ou dans l'au- tre suivant la polarité de la tension continue à ses bornes. Ce moteur agit directement ou indirectement par l'intermédiaire d'un servo-moteur approprié sur les organes qui contrôlent l'admission du fluide moteur dans la turbine qui entraîne l'alternateur 2.
Entre les points A et B, sont branchés d'une part les redresseurs 4 et 5 connectés en série, et d'autre part les redres- seurs 6 et 7 également connectés en série. En partant du point A, les re- dresseurs 4 et 5 sont connectés dans le sens direct ou de conduction, tan- dis que les redresseurs 6 et 7 sont connectés dans le sens inverse ou de non- conduction.
Tout autre dispositif de redressement permettant d'obtenir le même résultat est, bien entendu, applicable,,
Le moteur à courant continu 3 est branché entre le point C, situé entre les redresseurs 4 et 5, et le point D, situé entre les redres- seurs 6 et 7. I1 peut être alimenté par un amplificateur qui, dans ce cas, est branché entre C et D.
Les points A et B, sont connectés aux bornes de la magnéto tachymétrique 1 avec interposition d'une résistance en série 80
9 et 10, sont deux condensateurs de capacité égale, connectés en série., l'ensemble étant branché en parallèle aux bornes A et B. La capa- citance des condensateurs 9 et 10 étant faible par rapport à la valeur de la résistance 8, les tensions U2 et - U2 aux bornes desdits condensateurs sont en quadrature avec la tension U fournie par la magnéton tachymétrique.
Les condensateurs 9 et 10 peuvent être ramplacés par des self- inductances,,
Il est une résistance insérée entre le point C et la borne com- mune des deux condensateurs 9 et 10. La résistance 11 est connectée en sé- rie avec une self inductance 12 et un condensateur 13, l'ensemble étant bran- ché aux bornes de la magnéto tachymétrique 1 par l'intermédiaire d'un trans- formateur d'isolement 14.
Les valeurs de la selfinductance et de la capacité sont choisies de telle façon que lorsque l'alternateur 2 tourne à sa. vitesse voulue, la fréquence de la tension fournie par la magnéto tachymétrique 1 correspond à la fréquence d'accord de la self 12 et du condensateur 13, de sorte que la tension Ul aux bornes de la résistance 11 est en phase avec la tension U aux bornes de la magnéto tachymétrique 1 et, par conséquent, en quadratu- re avec les tensions U2 et - U2 aux bornes des condensateurs 9 et 1 .
De ce fait, la tension résultante U' appliquée aux bornes A et C est égale à la tension U" appliquée aux bornes 0 et B (fige 2a) et le courant résultant dans la branche C-D est nuls
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Lorsque la vitesse de l'alternateur 1 sécarte de la vitesse voulue, la condition de résonance n'est plus remplie dans le circuit 11 - 12 - 13 et la tension Ul n'est plus en quadrature avec les vecteurs U2 et -U2 (figo 2b).Dans ces conditions, les tensions résultantes U' et U" ne sont plus égales, ce qui fait apparaître un courant dans la branche C-D.
Ce courant est sensiblement proportionnel à la différence arithmétique des tensions U' et U". Il est facile de démontrer que pour de faibles écarts positifs ou négatifs de fréquence (ou de vitesse) par rapport à la fréquen- ce nominale (ou à la vitesse nominale),le courant qui parcourt le moteur 3 est proportionnel à la valeur de ces écarts, et son sens varie suivant le signe de l'écarta
La fige 3 est une variante de la fig. 1 dans laquelle la ma- gnéto tachymétrique comporte deux enroulements distincts fournissant deux tensions en quadrature.
De ce fait, les-deux condensateurs 9 et 10 sont remplacés par deux résistances 9' et 10' qui ont toutes deux la même valeur, L'inductance 12 peut comporter un certain nombre de prises (ou la capacité du condensateur 13 peut être variable) ce qui permet de changer la fréquence d'accord du circuit Il - 12 - 13 et par conséquent de réaliser un dispositif de contrôle ou de régulation pour différentes vitesses. A ti- tre d'exemple d'application de cette disposition, on cite le réglage de la vitesse de machines devant fonctionner à différentes vitesses de régime, (machines-outils par exemple). o
On peut également insérer dans la branche C-D, en série avec le moteur à courant continu 3, au moins une résistance aux bornes de laquel- le est connectée une source à tension continue.
Cette disposition est par- ticulièrement intéressante lorsqu'il s'agit du réglage de la vitesse d'un alternateur, non plus en fonction seulement de la différence V entre la vi- tesse actuelle dudit alternateur et la vitesse nominale, mais en fonction d'une expression binôme ( V + K. P) dans laquelle P désigne la différence entre la puissance actuelle fournie par l'alternateur et la puissance pré- vue au programme d'exploitation du réseau sur lequel l'alternateur est con- necté, et K désigne une constante numérique. La source à tension continue branchée aux bornes de la résistance en série avec le moteur à courant con- tinu 3, fournit une tension proportionnelle à K. P par tout moyen connu indifférent au regard de l'invention..
Dans le cas où l'on désire que la réponse du dispositif de ré- glage suivant l'invention ne soit pas proportionnelle à l'écart entre la vitesse actuelle de la magnéto tachymétrique 1 et la vitesse pour laquelle la résonance est réalisée dans le circuit 11 - 12 - 13 on pourra obtenir ce résultat en ajoutant dans le circuit C-D des résistances variant sui- vant la tension appliquée à leurs bornes (par exemple, en plaçant en déri- vation aux bornes du moteur 3, un ou plusieurs redresseurs).
Il est entendu qu'on ne désire pas se limiter aux formes de réalisation de l'invention représentées et décrites, lesquelles ont été données simplement à titre d'exemples et sans aucun caractère restrictif.
Par conséquent, toutes les variantes ayant même principe, et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le ca- dre de l'invention.