<Desc/Clms Page number 1>
COMMANDE POUR MACHINE DE TRANSPORT ENTRAINEE PAR MOTEUR TRIPHASE DANS
LES MINES.
Les commandes connues pour machines de transport dans les mines, qui utilisent un moteur triphasé, sont manoeuvrées par un machiniste spécial, qui doit commander à la main le régulateur de vitesse en tenant compte des indications de l'indicateur de profondeur, suivant le mouvement désiré de la cage.Dans ces dispositions connues le machiniste doit montrer une certaine adresse, pour que la cage soit placée dans la position exacte sans commandes de correction. L'invention se rapporte à une commande pour machines de transport dans les mines entraînées par un moteur triphasé, et a pour but de réaliser la marche suivant un tout autre principe, de telle sorte que le machiniste est considérablement déchargé et peut éventuellement, dans certaines circonstances, être complètement supprimé, la capacité de transport étant simultanément augmentée.
Suivant l'invention ce problème est résolu par le fait que l'on prévoit pour l'entraînement du moteur de transport, en plus du réseau triphasé normal à 50 cycles, un réseau spécial à fréquence plus basse, par exemple 2 cycles, qui est employé lors de l'entrée dans la position d'arrêt et lors de la revision de câble pour l'alimentation du moteur de transport. Le moteur de transport peut donc en marche normale exercer des couples positifs ou négatifs à une vitesse fortement réduite.
Le couplage a été choisi de manière telle que la fréquence basse peut également être utilisée pour le freinage électrique de la machine de transport de la pleine vitesse à la vitesse d'entrée. Suivant 1' invention le moteur de transport est donc capable non seulement de freiner l'entraînement, mais également de l'entraîner à charge positive pleine à faible vitesse. La position pour la petite vitesse correspond dans un tel couplage à la commande Léonard. L'attention et l'adresse du machiniste ne
<Desc/Clms Page number 2>
sont pas mis à l'épreuve dans la nouvelle disposition, étant donné qu'il est facilement possible d'exécuter toute la commande du moteur semi-automatique- ment ou complètement automatiquement.
C'est ainsi par exemple qu'il est pos- sible d'employer une commande par bouton-poussoir pour le but présent, le machiniste pouvant pratiquement être supprimé. Comme une telle installation complètement automatique permet une entrée sûre de la cage dans la position terminale, on en arrive à une augmentation de la capacité de transport et de la sécurité de fonctionnement.
La commutation du moteur d'entraînement du réseau normal de 50 cycles sur le réseau à fréquence plus basse peut avoir lieu suivant une autre caractéristique de l'invention lors de la marche normale, automatique- ment par interrupteurs électriques, qui à une certaine distance avant la position d'arrêt de la cage sont actionnées par celle-ci. Comme dans la pra- tique il s'agit souvent de vitesse relativement élevées, le commutateur électrique nécessaire à ce but est de préférence commandé par une cellule photoélectrique, déclenchée lorsque la cage coupe au cours de son passage un rayon lumineux qui est dirigé sur la cellule photoélectrique.
Lorsque l'on veut employer le couplage suivant l'invention pour la révision du câble, on prévoit de préférence en parallèle aux commutateurs électriques servant à la commutation du réseau encore deux interrupteurs com- mandés à la main, pour les deux sens de marche, à l'aide desquels le moteur d'entraînement peut être raccordé au réseau à basse fréquence, sur toute la' distance de transport. En effet la vitesse élevée due au réseau à 50 cycles ne convient pas pour la revision du réseau.
Pour obtenir le déroulement automatique du démarrage, on peut employer des relais de retardement, suivant une autre caractéristique de 1' invention, qui commandent par exemple en cas d'emploi de résistances de démar- rage commandés par relais, l'enclenchement successif des relais. La durée de réaction des relais employés est choisie de manière telle que toute l'o- pération de démarrage est terminée dans le temps désiré ou après que la cage ait parcouru une certaine distance.
Dans une installation complètement automatique du type décrit plus haut il faut avoir soin de ce que les défauts dus aux perturbations soi- ent supprimés dans une grande mesure. C'est ainsi par exemple que l'on va prévoir dans le circuit de la commande automatique le contact d'un relais de contrôle, qui ne permet la mise en marche de l'installation que lorsque le réseau à basse fréquence est raccordé. De cette manière, le freinage électrique désiré des machines de transport, qui a lieu lors du raccorde- ment du moteur au réseau à basse fréquence, peut effectivement entrer en action. L'arrêt automatique du moteur lorsque la position d'arrêt est at- teinte est effectué par des interrupteurs à fin de course, qui sont éga- lement commandés par la cage elle-même.
Pour obtenir une garantie supplé- mentaire pour le freinage de la vitesse de la cage lors de l'entrée à la position d'arrêt, on peut suivant une autre caractéristique de l'invention contrôler : la diminution de la vitesse du moteur sur ce trajet par des dispositifs supplémentaires, de préférence électriques, qui sont prévus sur le parcours entre le commutateur pour le raccordement au réseau à bas- se fréquence et l'interrupteur fin de course. Par l'emploi de contacts de verrouillage, qui peuvent par exemple se trouver dans les circuits de com- mande des commutateurs d'inversion de marche des deux réseaux, on peut en outre faire en sorte qu'une mise en marche du moteur n'est possible que lorsque le démarreur est prêt donc par exemple lorsque le court-circuiteur de la résistance de démarrage est ouvert.
Pour le frein du moteur on pré- voira un électro de démarrage du frein, pouvant de préférence être comman- dée par un relais, de telle sorte qu'il n'est ouvert que lorsque un des in- terrupteurs de marche fermé. L'enclenchement automatique du frein mécani- que supprime la position en chute libre de tous les autres couplages connus jusqu'à présent. Cela également augmente la sécurité de service et sert dans
<Desc/Clms Page number 3>
les installations semi-automatiques, par exemple avec maître-cylindre, à décharger le machiniste. Enfin des contacts de verrouillage appropriés dans les différents circuits de commande feront en sorte qu'un seul interrup- teur de mise en marche pourra être fermé, à l'exclusion de l'autre.
La commande de la machine suivant l'invention peut être effec- tuée de différentes manières. Une forme de réalisation d'une installation complètement automatique avec commande par bouton-poussoir suivant l'in- vention est représentée par les Figures 1 et 2. La Fig. 1 représente le sché- ma de principe d'une installation de transport. La Fig. la représente un diagramme vitesse-distance parcourue, correspondant à la Fig. 1. Les parties en traits interrompus désignent une distance arbitraire, dépendant de l'ins- tallation. La Fig. lb représente à titre d'exemple un schéma de couplage d' une telle installation et la Fig. 2 un schéma de couplage, donné à titre d'exemple, des circuits de commande du moteur de transport.
Le moteur tri- phasé M sert à l'entraînement de la poulie de câble T, qui par l'intermé- diaire du câble S entraîne les deux cages F1 et F2 de manière telle que Fl occupe la position d'arrêt supérieure Ho, lorsque F2 occupe la position d' arrêt inférieure Hu, et inversement.
Pour l'alimentation du moteur à la vitesse normale on emploie le réseau triphasé 6 kV, 50 cycles R, S, T. Dans les conduites d'alimenta- tion sont disposés les deux relais d'inversion Schl et Sch2. En outre on a encore prévu le réseau triphasé 400 V 2 cycles Rl, Sl, Tl, qui peut être raccordé au moteur par l'intermédiaire des relais d'inversion Sch3 et Sch4.
L'existence de tension dans le réseau cité en dernier lieu est contrôlée à l'aide d'un relais auxiliaire R12, qui par l'intermédiaire d'un redresseur 14 et d'un condensateur 13 est raccordé aux phases Rl et Tl du réseau. On peut de cette manière employer pour le contrôle un relais courant continu.
Au rotor du moteur est associé un frein B, qui peut être enclenché et dé- clenché à l'aide de l'électro de démarrage de frein 6. La commande de cet électro a lieu par l'intermédiaire du relais Sch5. Wl à W4 désignent les résistances de démarrage du moteur. A ces résistances sont associées les relais de démarrage Sch7 à Sch 10. Le dernier relais SchlO est le relais de court-circuit, dont l'enclenchement termine l'opération de démarrage.
La Fig. 2 représente les circuits pour la commande à bouton- poussoir. R2 et T2 désignent le réseau pour l'excitation des relais. A la position d'arrêt inférieure Hu est disposé le banc de commande St avec les boutons-poussoir Kl à K4. Des boutons Kl et K3 sont destinés à la montée et les boutons K2 et K4 sont destinés à la descente, de manière telle qu'à l'ai- de des boutons KI et K2 le moteur M est commandé pour la marche normale, tandis qu'à l'aide des boutons K3 et K4 le moteur est commandé pour la re- vision de câble. 15 et 16 désignent les ponts de deux commutateurs élec- triques bipolaires, qui sont commandés à une certaine distance avant que la cage atteigne les positions d'arrêt Ho ou Hu. 17 et 18 désignent les inter- rupteurs de fin de course, qui arrêtent le moteur lorsque les positions d' arrêt sont atteintes.
Les interrupteurs 15 à 18 peuvent être commandés à l'aide de cellules photoélectriques de la manière décrite plus haut. K5 dé- signe un bouton coupe-circuit, qui permet d'arrêter immédiatement toute l'ins- tallation.
Dans le schéma représenté par la fig. 2 les chiffres de ré- férence 1, 2, 3-11 désignent les contacts de travail ou de repos associés aux relais Schl, Sch2, Sch3-Schll. La commande est effectuée de la manière suivante : Au cas où le relais auxiliaire R12, lorsque le réseau Rl SI Tl est sous tension, a fermé son contact 12, la manoeuvre du bouton Kl corres- pondant à la montée enclenche le relais Sch2. La réaction de Sch2 provoque la fermeture du relais de l'électro de frein Sch5, par fermeture du contact S2 dans le circuit de telle sorte que le frein est libéré. Aux relais de dé- marrage Sch7-SchlO sont associés les relais de retardement Z7 - Z10 de tel- le sorte que l'opération de démarrage a lieu pendant la durée déterminée par
<Desc/Clms Page number 4>
les relais de court-circuit SchlO. La cage F2 monte à présent avec la vi- tesse maximum.
Au cours du passage devant l'interrupteur 15 le circuit d'ex- citation pour le relais Sch2 est ouvert, et le circuit pour le relais Sch4 est fermé, de telle sorte que le moteur M est raccordé au réseau R1 SI Tl pour le même sens de rotation que précédemment, mais à une fréquence plus basse. Sur la distance entre l'interrupteur 15 et la position d'arrêt Ho a lieu le freinage électrique du moteur suivant la caractéristique représentée par la Fig. la, dans laquelle est représentée la vitesse v de la cage en fonc- tion de la distance parcourue s. Comme il résulte du diagramme, le freinage électrique commence jusqu'à ce que la vitesse ait atteint la valeur v2, à laquelle la cage entre à présent dans la position terminale, dans laquelle le moteur est arrêté par manoeuvre de l'interrupteur 17.
La descente a lieu de manière analogue sur manoeuvre du bouton-poussoir K2. Lors du passage de la vitesse vl élevée provenant du réseau RST à la petite vitesse résultant du raccordement au réseau Rl SI Tl, un contact auxiliaire du relais de direc- tion choisi Sch3 ou Sch4 provoque l'excitation d'un relais auxiliaire Schll, qui par l'intermédiaire de ses contacts auxiliaires 11 modifie le déroule- ment de la commande par relais retardateurs pour le démarrage du moteur de manière telle que seuls les relais de démarrage Sch8 - Sch 10 réagissent avec retardement.
En vue de la révision de câble on a prévu les boutons-poussoir K3 et K4, qui sont montés en parallèle aux interrupteurs 15 et 16. La ma- noeuvre de l'un ou l'autre de ces deux boutons-poussoir permet donc de rac- corder le moteur tournant dans l'un ou l'autre au réseau R1 Sl Tl, de telle sorte qu'il tourne à la vitesse réduite nécessaire pour une revision du câble.
En dehors de l'installation complètement automatique à comman- de par bouton-poussoir il y a encore d'autres moyens de réaliser une comman- de semi- ou complètement automatique. On peut par exemple, en combinaison avec la commande par bouton-poussoir, contrôler le démarrage par un maître- cylindre, qui est commandé par le machiniste. Dans ce cas le démarrage sera commandé en fonctionnement normal par le maître-cylindre, mais le cou- plage sera prévu de manière telle qu'en cas de commutation trop rapide les relais de retardement produisent la commutation des relais de rotor. En cas de passage de la grande vitesse à la petite vitesse le court-circuit de la résistance peut avoir lieu automatiquement à l'aide des relais com- mandés par les relais de retardement.
Au lieu de la commande de relais décrite pour le démarreur, on peut aussi employer une bobine de réac- tane triphasée avec résistance ohmique en parallèle pour le démarrage du moteur. Dans ce cas tous les éléments mobiles et arcs électriques dans le circuit du rotor et le boîtier résistant aux pressions sont supprimés. Une interruption de l'opération de démarrage n'est cependant pas possible dans ce cas. Une autre forme de réalisation pour une commande de relais est ob- tenue, lorsque les relais de rotor utilisés dans la forme de réalisation ci- dessus et éventuellement aussi les autres relais de la commande sont rempla- cés par des bobines de réactane aimantées par courant continu. L'opération de démarrage et de freinage est alors analogue à celle qui a été décrite a- vec référence à l'exemple de réalisation ci-dessus.
Cette disposition est particulièrement avantageuse à cause de la suppression des éléments mobiles et des arcs électriques dans les relais.
REVENDICATIONS.
1. - Commande pour machine de transport dans les mines, entraînée par un moteur triphasé, caractérisée en ce que pour la commande rétablie du moteur,on a prévu, en dehors du réseau triphasé normal à 50 cycles, un réseau spécial à fréquence plus basse -(par exemple 2 cycles) qui est employé lors de l'approche de la position d'arrêt et pour la revision du câble, en vue de l'alimentation du moteur.