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"Régulateur amplificateur proportionnel avec une part d'action par dérivation, amplification réglable et rapport réglable entre l'ac- tion proportionnelle et l'action par dérivation."
L'invention se rapporte à un réseau amplificateur de correction à action proportionnelle et par dérivation, particulièrement utilisé pour .les besoins de la régulation, où tant l'action proportionnelle que l'amplification et aussi la part d'action par dérivation sont réglables.
Dans la technique de la régulation, on utilise souvant des élé- ments de mesure qui ont une action plus ou moins marquée par inté- gration et dont les signaux sont amenés au régulateur par des cap- teurs à action proportionnelle. Ce signal par intégration doit être
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transformé de la manière bien connue dans le régulateur et prendre la forme et la grandeur requises par l'organe de réglage. Cela en règle générale en engendrant une part d'action par dérivation et en renfor- ; çant le signal de manière à lui donner une valeur suffisante pour ac- tionner l'organe de réglage. Le signal par intégration est en règle générale différentié par des éléments de correction et le signal reçu est ensuite amplifié dans un amplificateur de puissance.
Pour engendrer la part d'action par dérivation du signal en ques tion, il est bien connu d'utiliser des réseaux R.C ajoutant par après: une réaction complémentaire dans les amplificateurs,qui ne peuvent travailler que comme amplificateur de tension, parce que la différen- tiation correspondante dans les amplificateurs de puissance n'est pra- tiquement pas possible. Pour obtenir une puissance suffisante pour actionner les organes de réglage l'amplificateur de puissance doit être complété par 'autres amplificateurs, dont au moins un amplifica-, teur de puissance. L'utilisation de plusieurs amplificateurs est natu-, rellement coûteuse.
Pour obtenir la différentiation désirée, il est bien connu de dis-t poser un simple réseau R-C dans la branche à courant continu, cela pour actionner l'organe de réglage dans le régulateur. Cette disposi- tion exige que la tension continue, provenant d'une source de courant à faible résistance intérieure soit très bien lissée pour pouvoir ac- tionner l'organe de réglage. A cause de leur faible tension, les élé- ments galvaniques ne conviennent pas comme sources de courant. De plus leur encombrement est exagéé, lorsqu'il faut coupler en série un assez grand nombre d'éléments pour obtenir une tension suffisamment élevée et que la résistance de ces éléments doit rester suffisamment faible.
En général, on utilise comme source de tension continue des générateurs à fable résistance intérieure.
En général, on a du courant alternatif ou du courant triphasé à sa disposition pour la commande et la régulation. S'il est appliqué aux régulateurs une tension alternative, la tension continue, néces- saire dans le régulateur même doit être produite au départ de la ten- sion alternative d'alimentation dans un redresseur à résistance inté- rieure suffisamment faible. Ceci peut se faire au moyen de redresseurs
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et d'onduleurs réglables.
Il est également possible d'utiliser des dé-' modulateurs en anneau, lorsque leur puissance suffit ou qu'il est pré- vu une amplification correspondanteA cause des groupes nécessaires pour obtenir le redressement ou l'ondulation du courant ou l'amplifi- cation et aussi à cause des installations souvent nécessaires pour corriger les caractéristiques de ces machines, les dispositifs de ré- gulation précités ne sont pas rentables et sont sujets à dérangements.
S'il est appliqué au régulateur et à l'organe de réglage des ten- sions alternatives comme énergie auxiliaire, on a alors à se diposi- tion différentes sources utilisables de tension à faible résistance intérieure comme par exemple les transformateurs et les capteurs in- ductifs.
La production de la part d'action par dérivation dans le régula- ; teur suppose toutefois, le redressement (dépendant de la phase) du si-' gnal en courant alternatif, la différentiation en tension continue dans un ou plusieurs réseaux R-C et la modulation renouvelée du si- gnal transformé, cela avant son amplification, dans un amplificateur de puissance. La démodulation et la modulation renouvelée, fort su- jettes à dérangements, exigent une dépense non négligeable.
Il y a encore d'autres dispositifs de réglage pour maintenir constante la fforce de traction de commandes par treuil, dispositifs dans lesquels le courant d'induit des moteurs de commande du treuil est maintenu constant au moyen d'un amplificateur magnétique de commande du cou- rant, tandis que deux amplificateurs magnétiques, dépendant de la ten sion (transducteur#s), influencent les enroulements de champ des mo- teurs de commande dans le sens du maintien de la force de traction préréglée. Ces dispositifs de réglage sont seulement utilisables, lorsque l'effort de traction se modifie lentement et ne donnent pas la possibilité d'ajouter à leur action proportionnelle une composante par dérivation. Si l'on utilise 3 amplificateurs magnétiques, le dispo- sitif devient relativement coûteux.
Il est connu un autre dispositif pour maintenir constant l'ef- fort de traction dans les dispositifs à en roulement. Dans cet autre dispositif la différence entre la tension induite du treuil et une tension de tachymètre, proportionnelle au nombre de tours de la ma-
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chine, commandant l'objet à enrouler, excite unidirectionnellement deux amplificateurs magnétiques. L'un de ces amplificateurs influence une résistance de réglage dans le circuit de champ de la commande pat treuil, cela pour tenir compte du diamètre de la collerette et l'autre amplificateur actionne le moteur d'une résistance de réglage dans le circuit d'induit de la dynamo tachymétrique, cela pour tenir compte d' une éventuelle avance de phase ou d'un retard de celle-ci.
Egalement dans cette disposition, il faut utiliser deux amplifi- cateurs magnétiques et deux servo-moteurs pour pou stabiliser des modifications très lentes de la traction de la bande. Ici également, il n'est pas possible d'ajouter une part d'action par dérivation à la régulation proportionnelle, ceci puor stabiliser des modifications ra- pides de la traction de la bande.
Il est encore connu un dispositif pour maintenir constante la traction de la bande. Ce dispositif, dans lequel il est utilisé un am- plificateur magnétique freine électro-magnétiquement ou inductivement avec une force variée un rouleau qui défile. Il présente en outre le désavantage d'être mécaniquement très compliqué puisque les modifica- tions rapides de la traction de la bande doivent être absorbées élas- tiquement et que d'autre part il permet seulement d'engendrer au moment: du changement de rouleau une part unidirectionnelle d'action différen- tielle pour serrer rapidement le frein desserré.
L'invention a pour but de créer un dispositif de réglage simple, robuste, facilement adaptable aux conditions posées, dispositif qui ne présente pas les inconvénients décrits et remplit la tâche de sta- biliser les écarts lents comme aussi ceux rapides d'une grandeur de mesure, cela à partir d'une grandeur de consigne, dans les deux direc-, tions et avec une action temporelle réglable. Elle a également pour but de fournir la tension continue nécessaire pour manoeuvrer l'organe, de réglage.
Dans un dispositif de réglage à exploration mécanique de la va- leur de mesure, cette tâche est, confromément à l'invention, remplie en ce sens que le mouvement mécanique d'exploration du capteur de la valeur de mesure influence deux capteurs inductifs, fonctionnant à contre-sens symétriquement l'un par rapport à l'autre et à tension
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globale constante ou un capteur inductif à enroulement multiple et à tension globale constante, cela de telle manière que les tensions par- tielles de la tension globale se modifient en sens inverse et que les tensions partielles soient appliquées à contre-sens aux deux enroule- ments de commande d'un amplificateur magnétique, par l'intermédiaire de redresseurs séparés et de réseaux de correction, cela de telle ma- nière que les impulsions négatives, fournies par un réseau de correc- tion,
soient amenées à l'amplificateur magnétique à sens de courant négatif, tandis que simultanément l'impulsion positive, fournie par l'autre réseau de correction à sens de courant positif, influence l' amplificateur magnétique dans le même sens.
Comme capteurs, travaillant à contre sens symétriquement l'un par rapport à l'autre, on peut utiliser les dispositifs les plus va- riés, par exemple, les capteurs inductifs de position donc des trans- formateurs différentiels à noyau déplaçable qui peuvent également con- sister en deux inductances, séparées 3. noyaux séparés, déplaçables à contre-sens par un système de leviers ou également deux inductances disposées à angle droit, l'une par rapport à l'autre, lesquelles in- ductances sont, d'une manière variée, fortement excitées par une in- ductance primaire, disposée d'une manière pivotable à leur intersec- tion, cela suivant la position de l'inductance pivotable (transforma- teur tournant) ou des dispositifs analogues.
Suivant les cas, on peut appliquer deux inductances séparées, influencées isolément et à contre sens ou une inductance, à action différentielle.
Il s'est révélé particulièrement avantageux d'utiliser un trans- formateur de réglage, dont le curseur, suivant sa position, supprime, d'une manière variée, de grandes tensions partielles de la tension globale constante, lesquelles tensions sont ensuite appliquées sépa- rément aux deux enroulements de commande d'un transducteur par l'in- termédiaire de redresseurs et de réseaux de correction, cela de telle manière que le transducteur soit influencé dans le même sens par les modifications de la tension.
Une autre manière particulièrement opportune d'appliquer l'in- vention pour stabiliser d'autres grandeurs perturbatrices est possi- ble en ce sens que par les capteurs de ces valeurs la réaction de
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l'amplificateur magnétique ou la tension d'alimentatior du transforma-
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teur de réglage est modifiée. -...,# -s-\'i
Cette possibilité peut être par exemple exploitée lorsque l'am- plification de l'amplificateur magnétique doit être influencée en fonc- tion d'une autre grandeur physique, par exemple un nomlre de tours par minute.
Dans ce cas, on peut opposer à la tension du transformateur de réglage une tension alternative proportionnelle au nombre de tours/ minute, concordant en phase et en fréquence avec la tension du trans- formateur de réglage ou par l'intermédiaire d'un redresseur, une ten- sion continue correspondante, cela de telle manière que l'amplifica- tion dépende du nombre de tours par minute désiré.
L'invention est expliquée ci-après plus en détail sur un exemple accompagné d'un schéma, montrant le parcours du courant.
L'exemple d'exécution montre un dispositif bien conne d'enroule- ment de la bande papier, où une dynamo tachymëtrique est entraînée par un moteur de commande d'une machine de travail de la bande de pa- pier, par exemple une machine à imprimer, cela pour engendrer une ten- sion proportionnelle au nombre de tours/minute, de même qu'un engrena- ge différentiel avec une sortie pour le dispositif d'enroulement et une autre sortie pour une dynamo-frein, dont le couple de freinage est d'une part réglé en fonction de la vitesse d'enroulement et de la tension de la bande de papier et d'autre part par le diamètre d'en- roulement.
Le moteur 1 qui commande la machine de travail de la bande de papier (non représentée) commande encore une dynamo tachymëtrique 2, dont l'induit est mis en parallèle sur l'induit d'une dynamo-frein 3.
Un redresseur 4, sur la fonction duquel on reviendra plus tard en dé- tail, est mis en parallèle sur les induits. Le champ 5 de la dynamo- frein est raccordé au secteur à courant alternatif par l'intermédiai- re d'une résistance de réglage 6 (déplacée automatiquement en fonc- tion du diamètre d'enroulement atteint) et d'un redresseur 7. Le champ de la dynamo tachymétrique est réglé d'une manière, qui reste encore à expliquer, de sorte que la tension d'induit de la dynamo- frein 3 et ainsi le. nombre de tours de celle-ci se modifient. Les éléments décrits jusqu'ici sont en soi connus et ne constituent au-
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cune partie essentielles l'invention.
La mesure de la différence entre la vitesse d'enrouement de la bande de papier et celle de déroulement de celle-ci se fait de la ma- nière bien connue au moyen d'un rouleau-danseur (non représenté) qui influence la position du curseur 10 d'un transformateur de réglage 9.
Ce curseur 10 enlève de la tension du transformateur de réglage, suppo- sée d'abord constante, deux tensions partielles, mises chacune en pa- rallèle sur les résistances de réglage 17 et 18 par l'intermédiaire des redresseurs 11 et 12 et un réseau de correction, se composant des résistances de réglage 13,14 et des condensateurs 15, 16 lesquelles tensions sont amenées à d'autres résistances de réglage 19 et 20 et aux bobines de commande 24 et 25 d'un transducteur 21. Les éléments, désignés chaque fois par des numéros de position pairs et par des nu- méros identiques impairs, appartiennent à un circuit de courant de commande, Les deux circuits du courant de commande influencent le transducteur 21 dans le même sens, lorsque la direction du flux du cou- rant de commande est opposée.
Une modification de la position du curseur 10 du transformateur de réglage 9 provoque une modification en sens opposé de la grandeur des tensions partielles, appliquées aux redresseurs Il et 12. Grâce aux éléments de correction, résistance 13 -condensateur 15 et résis- tance 14 - condensateur 16, il est ajouté aux tensions continues de commande la partie à action différentielle, dont la grandeur et le re- tard pour chaque direction modifiée peut être réglée indépendamment des résistances de réglage 13 et 14. A cause des redresseurs 11 et 12, les directions du flux du courant dans les deux branches sont tou- jours les mêmes et opposées l'une à l'autre.
Les résistances de ré- glage 17 et 18, mises en parallèle sur les éléments de correction 13, 15 et 14 et 16 permettent de régler l'action proportionnelle et dif- férentielle des deux branches de réglage, indépendamment l'une de l' autre et à l'aide des résistances de réglage 19 et 20, on peut régler l'action proportionnelle et le retard des deux branches de réglage, indépendamment l'une de l'autre.
La tension de sortie du transducteur 21 est fournie au champ 8 de la dynamo tachymétrique 2 par l'intermédiaire d'un redresseur 28.
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Cette même tension est ramenée dans la bobine 26 du transducteur 21 par un redresseur semblable 28. Ainsi l'amplification peut être réglée en modifiant la réaction au moyen d'une résistance de réglage 27.
Le courant d'induit de la dynamo tachymétrique 2 et de la dynamo- frein 3 est influencé par la tension du champ 8 de la dynamo tachymê- trique. Ce même courant d'induit est encore influencé par le nombre de tours/minute du moteur de commande 1 ainsi que par celui de la dy-, namo tachymétrique 2.
Le dispositif de réglage peut être influence en fonction du nom bre de tours en ce sens qu'à la tension alternative d'alimentation du transformateur 9, il est opposé par l'intermédiaire du redresseur 4 une tension continue, dépendant de la grandeur de la tension d'induit de la dynamo tachymétrique 2 et de la dynamo-frein 3.
REVENDICATIONS .
1 Régulateur amplificateur proportionnel à action par dériva- tion avec amplification proportionne'le, réglable et action réglable - par dérivation avec grandeur mécanique d'entrée, caractérisé par le fait que le capteur de la valeur de mesure est relié mécaniquement à un capteur inductif, agissnt par dérivation ou à deux datpeu induc tifs, travaillant à contre-sens symétriquement l'un par rapport à l'au tre, que la tension électrique globale constante du ou des capteurs est subdivisée par valeur de mesure, de telle manière qu'il est en- gendré deux tensions partielles, dépendant dans leur grandeur de la position du capteur de mesure, tensions, appliquées séparément aux deux enroulements de commande d'un transducteur par l'intermédiaire des redresseurs et des réseaux de correction,
que les tensions de ré- glage transformées engendrent des flux de courant de directions oppo- sées et influencent le transducteur dans le même sens.