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Installation de moteur à combustion interne, soumise à de forts à-coups de la charge.
L'invention a trait à une installation de moteur à oombustion interne avec une génératrice et au moins un poste consommateur de courant électrique, de gaz comprimé ou d'un liquide sous'pression, soumise à de forts à-coups de la charge, l'élément de réglage des pompes d'injection état asservi à un régulateur de, vitesse.
Dans les installations de ce genre le débit en com- bustible est normalement rajusté en fonction du changement de vitesse du moteur accouplé à la génératrice. Si ce mo- teur subit par exemple une--augmentation de charge par suite d'un appel de courant du réseau, sa vitesse diminue jusqu'à ce que le régulateur des pompes d'injection ait déplacé l'élément de réglage des pompes d'injection de sorte que le
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à5'oit en combustible cOrre3!0n'::e '. 1:î c::'2r':;3 codifiée.
On sai t qu'il se produit &lor0 des retards et des os cilla- tions de vitesse qui sont d'autant plus prononces que d'une part la montée de la charge est plus forte et plus rapide et que d'autre part la sensibilité du régulateur est moins forte et que la masse en rotation-accouplée au rotor présente moins d'inertie.
Pour certaines installations de consommateurs de courant, par exemple les machines électriques à souder bout à bout, les exigences concernant la constance de la fréquence de la tension aux bornes et le respect de la forme sinusoïdale de la courbe de tension et ainsi le respect de la vitesse de rotation de la génératrice, sont si élevées qu'on éprouve des difficultés pour les satis- faire avec des moyens connus. Il est vrai qu'on peut utili- ser des régulateurs d'une sensibilité très poussée. Or, ces régulateurs présentent une fâcheuse tendance aux oscil- lations pendulaires indésirables surtout à faible charge du moteur. Par ailleurs. il serait possible de combattre là chute de vitesse, dans le cas,d'une forte augmentation
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de la charge, par un voisnt nettement surdimensionné .
Or, cette mesure est le plus souvent insuffisante et du reste indésirable dans un grand nombre d'applications, par exemple pour les installations mobiles, en raison de l'augmentation du poids qui en résulte.
La présente invention a pour but d'atténuer les chutes et variations de vitesse du acteur de commande et de la génératrice provoquées par des augmentations brusques de la charge, et d'éviter les inconvénients énumérés.
On propose d'atteindre ce but, suivant l'invention, par un asservissement supplémentaire de l'élément de réglage des pompes d'injection, cet asservisse Etant réalisé par l'adjonction, à la timonerie du régulateur, d'un dispositif de réglage qui est relié par une ligne de contrôle au porte
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ce poste, des impulsions pour l'actionnement de l'61ément de réglage des pompes à injection.
Grâce à la mesure selon l'invention, il est possible d'alimenter le moteur d'entraînement d'une façon plus forte déjà au moment où un choc de charge se présente, le dosage de l'alimentation du moteur à combustion interne corres- pondant alors approximativement à l'intensité de ce choc.
De ce fait il ne peut se produire qu'une chute de vitesse insignifiante.,
Le dessin annexé représente un exemple de réalisa- tion de l'objet de l'invention. Sur ce dessin :
La figure 1 est un schéma d'une- installation à moteur' ),combustion interne.
,La figure 2 est un diagramme des caractéristiques du couple en fonction de lavitesse de rotation.
-.La figure 3 est le diagramme;de fonctionnement d'une machine à souder.
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Le moteur Diesel 1, de 1, installati,lo. schématique (figure 1,),, entraine par 1e. vo,nt 2 "normalement" dimen- sionné, l'alternateur 3.. Le courant, électrique produit par ce dernier' est transmis par'le réseau 4 au poste con- sommateur qui est représenté dans cet exemple par une ma- chine'à souder bout à bout 5. '
Sur le moteur Diesel 1, on a prévu un régulateur centrifuge.6 d'une sensibilité "normale", ce régulateur est entraîné, par l'intermédiaire des engrenages coniques
7, par l'arbre du moteur, et possède un dispos tif'9 de réglage de la,vitesse de régime.
Le régulateur déplace automatiquement l'arbre de réglage 10, des pommes d'in- jection 14, au moyen du levier intermédiaire 15, de la tringle 16 et du levier 17 calé sur l'arbre de réglage, ce déplacement se faisant en fonction de la charge-instan- tanée. La caractéristique de ce réglage est représentée à la figure 2 par la courbe en trait fort m.
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Sur la machine à souder bout à bout 5, les pièces à soudes sont serrées par les mandrins à air comprimé 24. L'alimentation en courant se fait à partir du côté basse tension du transformateur 23, doté d'un régulateur à plots 22, par les mors de serrage 24 refroidis à l'eau.
Pendant le travail de la machine à souder, les extrémités intérieures des barres 20 sont d'abord préchauffées, en- suite on procède à un étincelage pour finalement les re- fouler par un sauvèrent du chariot de refoulement 25. A cette fin, ce chariot est doté d'une commande 26 contrôlée par relais.
Ces opérations individuelles se succèdent automa- tiquement suivant le programme de soudure, ce programme étant défini avec précision et étant déterminé selon la nature de la matière à souder et selon les sections à re- lier. Un tel programme de soudure est représenté à titre d'exemple à la figure 3, la courbe P représentant la pres- sion d'application entre lesbouts à souder, la courbe A l'intensité du courant de soudage, ces deux courbes étant tracées en fonction du temps t. Selon- ce programme, il faut une pression d'application assez forte avant et après la soudure proprement dite, tandis qu'une pression d'application relativement faible suffit, pendant la soudure.
En vue de pouvoir respecter les augmentations brus- ques de l'intensité et les intervalles de temps du program- me avec le maximum de précision et le moins de fluctuations possible, c'est-à-dire de contenir la chute de vitesse du moteur d'entraînement et de l'alternateur à une valeur faible, on a 'lonté sur le moteur 1, dans la timonerie du régulateur, un dispositif spécial de réglage. Ce dispositif permet un réglage préliminaire de l'élément de réglage des pompes d'injection, ce réglage préliminaire se superpo- sant au fonctionnement normal du régulateur de vitesse 6.
Le dispositif due réglage préliminaire est constitué essen- tiellement par un cylindre 30 dont le piston 31 est relié a l'extrémité droite du levier interm diaire 15 et dont; la
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d'ambre cylindrique 32 peut être mise en communication par l'électro-vanne 34 avec la ,conduite d'air comprimé 35. Le relais 36 de la vanne 34 est relié par une ligne électrique 37 l'appareillage de contrôle 38 de la machine à souder 5 et est mis automatiquement sous tension à partir de cet appareillage.
Au moment voulu, l'air comprimé provenant de la conduite 35 pénètre dans la chambre cylindrique 32 et refoule le piston 31 vers le bas, contre la pression'du ressort 33, jusqu'à ce que l'extrémité droite du levier intermédiaire 15 bute contre le butoir réglable 39, si . bien que les leviers 15 et 17 occupent alors la position représentée en traits mixtes et que l'arbre de réglage 10 provo'que un débit plus fort des pompes d'injection 14.
Ce fonctionnement est déclenché par exemple ' au moment t1 du programme de soudure représenté à la figu- re 3, l'intensité de soudure devant monter à cet instant, d'une façon presque instantanée, jusqu'à la valeur A2.
La modification correspondante est inscrite à la figure 2 par la courbe en pointillés m1, on voit que le couple four- ni par le moteur l'à vide Mo augmente jusqu'àM1sans que la vitesse n0 soit momentanément modifiée, cette valeur M1 se trouvant assez près de la valeur théorique M2 qui correspond à l'intensité A2 exigée pour la soudure'dans l'intervalle entre les temps t1 et t2.
Le régulateur 6 n'a alors qu'à compenser la petite différence entre les cou- ples (M2 - M1), si bien que la chute de la vitesse du moteur reste limitée à une faible valeur, à savoir (no-n2)'
Si l'on n'avait pas opéré, de la manière exposée, un réglage préliminaire sur la timonerie de réglage, la marche de la régulation se serait produite suivant la caractéristique normale m et la vitesse se'serait stabi- lisée après-les oscillations pendulaires à la valeur n3.
En dehors d'une chute de vitesse plus grande on aurait donc eu, dans ce cas, un délai,de régulation plus long, d'où autre désavantage.
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La timonerie de réglage à fonctionnement purement mécanique peut évidemment être remplacée par un servo-moteur hydraulique, électrique ou électronique, à condition de con- former le dispositif de réglage d'une façon correspondante.
Par ailleurs,-il est'encore possible de prévoir, au poste consommateur de courant même , un élément de ré- glage qui dose la force des impulsions lancées dans la ligne de contrôle en fonction de l'importance des à-coups de la charge.
Dans le cas d'installations avec génératrice d'air comprimé ou de licluide sous pression, la ligne de contrôle électrique peut être remplacée par une conduite d'air comprimé ou de liquide sous pression assurant la transmission des impulsions 'du ou des postes consomma- teurs au dispositif de réglage.
Finalement, il est encore possible de doter l'appa- reillage de contrôle du poste consommateur, d'organes de commutation qui permettent.l'émission d'impulsions vers le dispositif de réglage.du régulateur, ces impulsions .prenant une avance temporaire par rapport aux à-coups de la charge.. Dans la plupart des cas, ,il suffira .d'une, avance de , quelques dixièmes de secondes pour'compenser le'retard - entre l'émission de l'impulsion et Inachèvement de l'opéra- tion de réglage,de sorte que l'augmentation de la puissance fournie'par le moteur se produira simultanément avec l'à- coup de la charge...