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Dans le travail de forge dit circulaire, les dispositifs de ren- versement doivent fonctionner à des vitesses de chaînes différentes et ré- glables arbitrairement suivant le diamètre de la pièce à forger et les exi- gences descaractéristiques de la surface de cette dernière. Il faut que l'angle dont la pièce à forger doit chaque fois être tournée entre deux mou- vements de descente du poinçon de lapresse, soit toujours le plus possible le même et indépendant du poids et de l'excentricité de cette pièce à for- ger. Cela signifie que l'allure des courbes caractéristiques de la vitesse du moteur de renversement doit être le plus possible indépendante des char- ges. Ces conditions ne peuvent être remplies sans mesuresparticulières dans les commandes à courant triphasé dont on use généralement pour les grues de forge.
Diantre part, la pièce à forger nepeut être tournée de fa- çon continuelle, mais bien graduelle puisqu'elle est retenue par le poin- Çon pendant le travail de presse proprement dit. Ce faisant, la chaîne de renversement ne doit pas glisser sur la pièce à forger car elle affaibli- rait cette dernière en entamant sa surépaisseur d'ajustage. Aussi faut-il employer un accouplement à friction.
On connaît déjà de nombreux dispositifs régulateurs de vitesse.
C'est ainsi par exemple que, dans les installations à courant triphasé, on a déjà proposé de modifier la vitesse à l'aide d'un réglage des résis- tances dans le circuit de l'induit. Ce réglage dépend toutefois beaucoup de la charge, du fait que dans le travail de forge dit "circulaire"., le moment de rotation nécessaire ne constitue qu'une minime partie du moment nominal du moteur de renversement.
On peut aussi régler la vitesse au moyen d'une commande du type "Léonand ". Celle-ci nécessite toutefois des frais d'installation élevés; il faut alors aussi monter dans le dispositif de renversement un moteur à courant continu qui convient beaucoup moins bien que le moteur asynchrone à courant triphasé alternatif de construction plus solide.
On a également utilisé une commande à deux moteurs attaquant un train épicycloïdal. On peut de cette manière, en combinant à volonté, obtenir quatre vitesses fixes à l'état d'inertie. Ce dispositif est fort encombrant et ne convient par conséquent qu'aux très grandes installations de renversement.
On peut aussi régler la vitesse au moyen d'un convertisseur de fréquences. Ce dernier ne donne généralement qu'une fréquence déterminée qui, de plus,est souvent trop faible. Si le convertisseur de fréquences est réglable, il devient fort coûteux et sujet à perturbations. Lesfré- quences peuvent aussi être produites à l'aide d'une génératrice synchrone à courant alternatif triphasé commandée par un moteur à cage d'écureuil, éventuellement à connexions polaires inversables. Cette forme de réalisa- tion à l'inconvénient que, pour pouvoir faire face aux chocs au moment de l'application de la charge, la génératrice doit être très grande. L'instal- lation est de ce fait très onéreuse.
Les génératrices devant aussi conve- nir au rude travail desgrues, il faut qu'ellessoient construites spé ci a- lement, ce qui augmente encore le prix de l'installation.
Pour éviter les inconvénients des dispositifs précités et ob- tenir plusieurs vitesses de chaînes dépendant très peu de la traction de la chaîne, on prévoit suivant la présente invention comme moteur de renver- sement, un moteur asynchrone à courant alternatif triphasé, éventuellement à connexions polaires inversables alimenté par un convertisseur de fré- quences en onmeant triphasé de différentes fréquences, constitué par un mo- teur asynchrone à courant triphasé à bagues collectrices, accouplé méca- niquement à un moteur à cage d'écureuil, le convertisseur de fréquences pouvant alternativement être connecté au.
réseau avec le moteur de renver- sement ou être relié électriquement au moteur de renversement lorsque ce- Lui-ci est déconnecté du réseau, tandis que le moteur à cage d'écureuil peut être relié directement au réseau, ou en cas d'enroulements polaires
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différents, être relié au réseau alternativement par un de ces enroulements.
Le dessin annexé représente- schématiquement à titre d'exemple une forme de réalisation de la commande suivant l'invention.
La figure 1 montre le schéma électrique du dispositif de comnande et de réglage suivant l'invention, ce dispositif étant représenté pour plus de clarté sous forme d'une installation monopolaire, et la figure 2 représente un diagramme du mode de fonctionnement d'un moteur de renversement.
Le stator (ou le rotor) du moteur de renversement 1 (figure 1) , dont le rotor est relié aux résistances 2 qui peuvent être court-circuitées par les relais d'étages 3a à 3c, peut à volonté, à l'aide des relais 4,5, être relié au réseau triphasé normal 6 (50 Hz) ou à un conducteur 7 alimenté par le convertisseur 8 en une fréquence dérivant de la fréquence du réseau. Tout comne le moteur de renversement, ce convertisseur 8 est exécuté sous forme d'un moteur asynchrone triphasé à bagues collectrices et peut être relié au réseau de 50 Hz par son stator ou son rotor au moyen du relais 9. Le moteur de renversement 1 peut aussi être un moteur à cage d'écureuil, éventuellement à connexions polaires inversables.
Lorsque son rotor a été freiné et est arrêté, le convertisseur 8 agit comme un transformateur ordinaire et alimente en 50 Hz le moteur de renversement. Si on libère le rotor, il commence à tourner et, pour autant que le moteur de renversement ait à surmonter un moment de charge, il atteint presque à l'état d'inertie sa vitesse synchrone. Ceci a pour effet que la fréquence de glissement et, par conséquent, la fréquence d'a- limentation pour le moteur de renversement deviennent pratiquement nulles et ce moteur s'arrête.
Toutefois, si on désire laisser tourner le moteur de renversement 1 à vitesse réduite, il faut freiner le rotor du convertisseur de fréquence 8, Ceci peut par exemple être réalisé en l'accouplant, par l'intermédiaire d'un arbre 13, à un moteur triphasé à cage d'écureuil 12 qui peut être à connexions polaires inversables et relié à volonté au réseau triphasé au moyen des relais 10 et 11 par un des enroulements de son stator, de sorte qu'il est ainsi freiné par cet arbre 13. Dans ce cas, le moteur à cage d'écureuil (de freinage ) travaillant alors comme générateur asynchrone, tourne à une vitesse légèrement plus élevée qu'une vitesse synchrone et renvoie de l'énergie électrique dans le réseau.
Si la génératrice de freinage 12 est à connexions polaires inversables, on obtient encore une autre fréquence de glissement dans le convertisseur de pério- des 8, de sorte que l'on dispose de trois fréquences, y compris celle du réseau, pour le moteur de renversement 1. On peut également utiliser un moteur de levage normal comme génératrice de freinage 12.
L'installation suivant la présente invention fonctionne comme suit:
On supposera que le convertisseur de périodes 8 est quadripolaire et a de ce fait une vitesse nominale de 1500 t/min. En outre, la génératrice de freinage 12 est à connexions polaires inversables pour des vitesses de 1000 et 750 t/min. Dans ces conditions, lorsque le convertisseur de périodes tourne dans le même sens que le champ, il se produit des fré- quencs de glissement de 16 2/3 et 25 Hertz. Si, par contre, le convertisseur de périodes tourne dans le sens inverse du champ, il se produit des fréquences de 75 et 83 1/2 Hertz, la génératrice de freinage devenant alors moteur.
Lorsqu'il faut souvent passer d'une fréquence à l'autre, il peut être avantageux de renverser le sens de rotation du champ non pas en modifiant le sens de rotation du convertisseur 8 mais en permettant deux phases tant dans le circuit du stator que dans celui du rotor du convertisseur. Si le rotor du convertisseur est bobiné de façon qu'à l'arrêt il distribue de la tension du réseau, la tension se modifie en rapport
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avec la fréquence et convient toujours au moteur de renversement.
Comme on peut le voir sur la figure 2, les courbes de réglage du moteur de renversement 1 peuvent avantageusement être modifiées par le montage décrit pour le travail de renversement. La figure 2 représente une série de courbes de réglage du moteur de renversement.
Les lignes la à le représentent les courbes de réglage du mo- teur de renversement 1 pour 50 Hz, les lignes 2a à 2d les courbes de ré- glage du même moteur pour 25 Hz et les lignes 3a à 3c les courbes de ré- glage pour 16 2/3 Hz. La verticale 4 représente le moment de rotation mo- yen dumoteur de renversement pour le travail de forge dit circulaire ou de finition. Il ressort de ce qui précède que, pour une petite variation du moment de rotation nécessaire, on obtient déjà des variations considé- rables de la vitesse de rotation, lorsqu'on veut travailler à de faibles vitesses de renversement et qu'on alimente le moteur de renversement avec 50 Hz (le point d'intersection de la ligne la avec 4 change fortement lors- que la verticale 4 se déplace de très peu, parallèlement à elle-même).
En tenant compte que, dans les presses à forger, il faut compter sur 100 courses de finissage par minute et pour ne pas devoir laisser tourner et freiner continuellement le moteur de renversement 1, on peut encore monter un accouplement réglable répondant aux moments de rotation.
Cet accouplement peut par exemple être un accouplement à poudre magnétique, électro-magnétique, hydraulique ou pneumatique, réglable, fonctionnant soit comme accouplement de commutation, soit comme accouplement à fric- tion. C'est ainsi par exemple qu'avec un accouplement à friction électromagnétique,la =,ment de glissement peut être régléen modifiant l'excitation. Dans ce cas, il est avantageux d'attribuer aux étages de commutation du levier de commande, les moments de rotation ou le diamètre ou le poids de la pièce à forger pour laquelle convient momentanément le réglage du moment. Pour préserver la garniture de friction, le moment de glissement ne devra pas etre plus grand qu'il n'est nécessaire pour faire tourner la pièce à forger.
Si l'accouplement est du type à commutation, le processus de commutation sera avantageusement commandé par un contact auxiliaire actionné par le levier de commande de la presse à forger,
Le nombre des étages de réglage peut être multiplié en en clanchant les résistances du rotor. Etant donné que la pièce à forger est toujours maintenue en-dessous du poinçon de la pièce pendant une période équivalant environ à la moitié du temps pris par un mouvement de la forge, la vitesse de renversement moyenne réelle n'a environ que la moitié de la valeur des vitesses représentées sur la figure 2.
Si l'accouplement à friction est réglé avec précision et que le moteur de renversement a des dimensions précises, on peut sous certaines conditions exécuter le rotor de ce dernier sous forme d'induit à cage d'é- cureuil.
Le choix des fréquences et des étages des résistances s'effectue de préférence à l'aide d'un double commutateur principal à coulisse de commutation et ce de manière qu'en réglant le levier de commande, on règle la fréquence par rapport aux différentes fréquences de commande aux- quelles correspondent des fentes de commande dans la coulisse, tandis que le réglage de l'étage de la résistance s'effectue dans les fentes de commande mêmes en manoeuvrant le levier de commande.
REVENDICATIONS.
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