CH103224A - Device for adjusting the speed of a machine operated by several motors. - Google Patents

Device for adjusting the speed of a machine operated by several motors.

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CH103224A
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The International General Inc
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Gen Electric
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Description

  

  Dispositif de réglage de 1a vitesse d'une machine actionnée par plusieurs moteurs:    L'invention est relative à un dispositif de  réglage de la vitesse d'une machine action  née par plusieurs moteurs, telle que par  exemple une machine à fabriquer le papier,  dans laquelle une série d'éléments actionnés  chacun par un moteur séparé doivent marcher  à des vitesses relatives déterminées et dans  laquelle il y a     titi    dispositif de réglage dis  tinct pour chaque moteur séparé, ce dispositif  consistant en un rotor actionné par le moteur  et en un stator associé à ce rotor et libre  de se déplacer pour régler la vitesse du mo  teur lorsqu'il existe un.

       effort    statique entre  lui et ce rotor, caractérisé par le fait que  chaque dispositif de réglage consiste en     titi     électro-aimant rotatif à pôle fixe, actionné  par le     moteur    à régler et tournant avec     titi     stator en équilibre qui est alimenté par une  source commune de courant alternatif.  



  Le -dessin annexé représente schématique  ment, à titre d'exemple, une forme d'exécu  tion de l'objet de l'invention.  



       Fig.    1 est     Lui    schéma de l'installation  complète;         Fig.    2 et 3 sont des vues de détail, et       Fig.    4 est une vue d'une variante de dé  tail.  



  En se reportant à la     fig.    1 du     dessin,    on  voit que 1, 2 et 3 représentent les éléments  d'une machine qu'il faut régler. Chaque élé  ment est actionné par un moteur 4 représenté,  dans ce cas, comme des moteurs à courant  direct reliés aux conducteurs principaux 5 et  6, lesquels sont alimentés par rut générateur  7,     tin        commutateur-interrupteur    71 est inter  calé dans le circuit. Une résistance de dé  marrage 8 est prévue pour chaque     moteur.     Le générateur 7 possède     titi    enroulement de  champ 9, alimenté par     titi        excitateur    10.

    Une résistance réglable 11 est prévue dans  le circuit de     l'enroulement    de champ 9 pour.  régler le voltage du générateur.     L'excitateur     10 est muni d'un enroulement de champ en  série 12 et d'un enroulement de champ en  dérivation 13, cumulés dans le circuit dans  lequel est, en outre, prévue une résistance 11.       Le    voltage donné par le générateur 7 aux       conducteurs        prïncipaux    5 et 6 peut être réglé      ordinairement au moyen de la résistance 11  placée dans le circuit de l'enroulement de  champ 9. Chaque moteur 4 est muni d'un  enroulement de champ 15.

   Une borne de cha  que enroulement de champ 15 est connectée au  fil principal d'excitation 16, qui conduit di  rectement à une borne de     l'excitateur        1.0.     L'autre borne de chaque enroulement de  champ 15 est connectée par une résistance  réglable 17 au conducteur principal d'excita  tion 18, lequel conduit à l'autre borne de  l'excitateur 10 par un conducteur 19 et l'en  roulement de champ en série 12. Une résis  tance réglable 20 est prévue dans la con  nexion, entre les conducteurs 18 et 19, pour  permettre de faire varier le voltage de l'ex  citatioti des conducteurs 16 et 18 et simul  tanément de régler la résistance des     différents     enroulements de champ 15, sans faire varier  le voltage dans les conducteurs 16 et 19.

    Dans cette     figure    on a représenté également  un bras unique 21 disposé de     manière    à  commander les résistances 11 et 20, (ce bras  étant représenté en position ouverte appuyé  contre une butée     22):

      Dans cette position du  bras 21 le circuit de l'enroulement de champ  9 du générateur et le circuit, fournissant du  courant aux enroulements de champ 15 des  moteurs, sont ouverts.     Lorsque    le bras 21  tourne dans le sens des aiguilles d'une montre  il vient fermer le circuit du     générateur    et les  circuits     d'enroulements    de champ des moteurs,  et ainsi éloigne la résistance 11 de l'enroule  ment de champ 9 du     générateur,    de,     manière     à donner à ce dernier son plein voltage,  après quoi     Lire    plus ou moins grande quantité  de la résistance 20 peut être intercalée clans  le circuit pour contrôler l'intensité de champ  et la vitesse des moteurs 4.

   Il va de soi que  l'invention n'est pas limitée à cette disposi  tion particulière des circuits pour fournir de  l'énergie aux moteurs d' action     il    cillent.  



       Afin    de     maintenir    les différents éléments  de la machine dans un rapport de vitesse  rigoureusement fixé on prévoit, dans la forme       d'exécution    représentée au dessin, une petite  machine régulatrice     dynamo-électrique    ayant  deux membres, pouvant se déplacer pour cha-    que élément de la     machine,    excepté un, cette  machine étant disposée de manière à     action-          lier    un alternateur.

   Cette     dynamo-régulatrice     doit être du type fonctionnant     synchronique-          ment,    c'est-à-dire qu'elle doit tendre à main  tenir     Lille    vitesse de rotation basée sur un  rapport déterminé de cette vitesse à la fré  quence du courant     alternatif    fourni par cette  machine.    Au dessin l'élément 3 est connecté à un  alternateur synchrone 25, lequel comprend  un enroulement d'armature à courant alterna  tif 26, qui est adapté à être connecté au  moyen d'un     commutateur    27 aux conducteurs  principaux de courant alternatif 28, 29 et  30, et un enroulement de champ 31, lequel  est connecté par une résistance réglable 32  aux conducteurs d'excitation 16 et 18.

   Puis  que on a représenté un alternateur polyphasé,  il va de soi qu'un alternateur d'un nombre       quelconque    de phases     petit    être employé.  Chacun des     éléments    1 et 2 possède une  machine synchrone qui comprend un rotor 35  et un stator 36.

       Chaque    rotor 35 est actionné  par le moteur correspondant 4 au moyen des  poulies coniques 37 et 38 et de l'engrenage  39, qui     servent,    en outre, à multiplier la vi  tesse du rotor par rapport à celle du moteur,       une    courroie réglable 40 est disposée sur  chaque paire de poulies     coniques,    pour per  mettre de régler la vitesse de chaque élément  particulier de la machine par rapport aux  i oses respectives des éléments restants.  v âe,  Le rotor 35 de chaque machine synchrone  est muni d'un enroulement de courant direct  43, qui est disposé de manière à munir le  rotor de pôles     magnétiques    d'une polarité  donnée.

   Chaque enroulement 43" peut être  connecté au moyen de bagues collectrices 44  aux conducteurs d'excitation 16 et 19.  



  Au lieu d'employer ce type de rotor à  polarité: fixée on peut employer un rotor à  roues ayant certaines parties enlevées de ma  nière à former des pôles déterminés sans en  roulements     magnétisants        (fig.4).    Le stator  de chaque machine synchrone possède un en  roulement de courant alternatif, qui est con-            ecté    au moyen d'un commutateur 46 aux  conducteurs de courant alternatif 28, 29 et  30, lesquels sont     alimentés    en     courant    alter  natif d'une     fréquence    déterminée parla vitesse  de l'alternateur 25 actionné par le moteur  4 de l'élément 3.  



  Le stator 36 de chaque machine synchrone  est monté de     manière    à pouvoir se déplacer  librement, indépendamment du rotor 35 dans  deux directions autour de ce rotor, et est  construit de manière à être équilibré dans  toutes les positions, de manière à pouvoir  rester en équilibre dans chacune de ces posi  tions. Chaque stator actionne des moyens de  régulation appropriés pour le moteur de l'élé  ment de machine correspondant. Dans la forme  représentée ces moyens de régulation com  prennent un rhéostat     permettant    de régler  l'excitation du moteur     d'actionnement.    Ce  rhéostat est disposé de manière à être ac  tionné directement par le stator.

   Selon l'in  vention le stator n'a pas de position dans  laquelle il est penché d'une manière quelcon  que, c'est pourquoi ce stator et ce rhéostat  restent en équilibre dans toute position at  teinte     a,    la suite     d'une    variation de charge,  demandant an réglage du rhéostat pour la  compenser. Grâce à cette construction on  obtient une régulation très sûre et très sen  sible.

   Si on le trouve désirable, la machine       régulatrice    peut être disposée comme un       dynamomètre    faisant contact     (fig.    4), qui  commande un moteur pilote 61 pour contrôler  la résistance 58 dans le champ du moteur       d'actionuenient.    Dans ce cas il devient né  cessaire de s'opposer à la rotation du stator  au moyen d'un ressort 62 ou de tout autre  moyen de rappel. afin de maintenir les     cou-          tacts    normalement ouverts.

   On voit, dans la  disposition représentée, que le retard dans le  fonctionnement provenant de l'emploi d'un  dispositif régulateur à     inoteur-pilote,    est sup  primé aussi longtemps     qu'un    mouvement du  stator est accompagné par un     changement          immédiat    dans l'intensité de     champ    du mo  teur     d'actionnement    cc      rrespondant.    Afin que  l'appareil régulateur soit aussi réduit et aussi  sensible que     possible,    il est désirable que la    friction du rhéostat soit négligeable.

       LTn     rhéostat sans friction 50 est représenté au  dessin comme comprenant     Lin    bras pivoté 51  dont une extrémité peut venir en prise avec des  chevilles 52 et 53 portées par le stator 36.  Un secteur 54 est monté à l'autre extrémité  de ce bras de manière à pouvoir pivoter. Le  bras     5l    et le secteur 54 sont montés sur  des paliers à billes 55 et     56,.respectiveinent,     et sont disposés de telle manière que, lorsque  le bras 51 est déplacé par le stator corres  pondant 36, le secteur 54 roule sur les con  tacts 57 auxquels les sections de la résistance  58 sont connectées par tous moyens appro  priés, telles     que    des bornes 60.

   Lorsque leur  rhéostat est disposé de manière à fonctionner  comme représenté, des butées 61 et 62 sont  prévues pour limiter les déplacements angu  laires du secteur 54 du rhéostat.    Afin de simplifier la description du fonc  tionnement de la forme d'exécution représentée  nous allons d'abord décrire le fonctionnement  normal de l'appareil et ensuite décrire com  ment la machine peut être mise en marche.    Avec toute fréquence donnée des conduc  teurs 28, 29 et 30 la vitesse et la direction  de rotation des champs magnétiques induits  dans les enroulements distribués sur les sta  tors 36 sont les mêmes que la vitesse et la  direction de rotation des rotors 35 actionnés  par les     différents    éléments de machines.

   En  vertu de la     propriété    bien connue des ma  chines     dynamo-électriques    synchrones, les pôles       magnétiques    du rotor     tendent    à rester dans  un rapport d'espace donné relativement aux  pôles magnétiques du stator.

   Tant     que    les       enroulements    de tous les stators 36 sont     ali-          meptés    avec     nu    courant de la même fréquence,  les champs magnétiques     induits    par les dif  férents enroulements de stator tourneront à  la même vitesse, et, toute tendance qu'un de  ces rotors se départisse de cette vitesse con  trôlée fait que le stator correspondant actionne  le rhéostat correspondant 50, de manière à  corriger cette tendance.

   Si par exemple     un     accroissement de charge a lieu dans un élé  ment quelconque de la machine, et fait que      le     moteur        d'actionnement    4 de cet élément  tend à s'abaisser lentement, le rotor 35 cor  respondant tend à tomber derrière le champ       rrragnétique    produit dans le stator correspon  dant 36, ce qui cause une variation selon la  position du rotor 35 par rapport au stator 36.  Si le bâti du stator 36 était maintenu rigi  dement en place la machine comprenant ce  stator et le rotor tendrait à fonctionner comme  un moteur synchrone recevant sa puissance  des conducteurs 28, 29 et 30 et fournissant       un        effort    statique pour aider le moteur.

   Les  stators 36 pivotent librement de telle manière  que le stator 36 d'une seule machine consi  dérée commence à se déplacer en arrière en  essayant d'atteindre les pôles magnétiques  dans le stator dans le rapport d'espace dé  terminé relativement aux pôles d'un rotor.  Avec     1c    s éléments de la machine disposés  pour une direction de rotation correspondant  aux flèches indiquées sur les rotors 35, ce       mouvement    arrière du stator 36 amène la       cheville    52 en prise avec le bras 51 du  rhéostat 50 de telle manière que ce rhéostat       est    amené à fermer les sections de la résis  tance 58 dans le circuit de l'enroulement de  champ 15 pour maintenir la vitesse du mo  teur à sa vitesse normale de fonctionnement.

    Dès qu'une résistance     suffisante    a été mise  clans le circuit de l'enroulement de champ  la tendance du rotor 35 du moteur correspon  dant de tomber derrière le champ     magnétique     produit clans le stator correspondant 36, est  arrêtée, et le mouvement en     arrière    du stator  arrête le stator venant pour rester dans une  position telle que la quantité de résistance  58 existant dans le circuit de l'enroulement  de champ 15 est juste suffisante pour faire  tourner le moteur à sa vitesse de fonction  nenrent normal sous ces nouvelles conditions  de charge.

   La tendance     qu'un    des éléments  change sa vitesse est ainsi supprimée dés  ses débuts et ensuite     aucun    changement dans  cette vitesse ne peut avoir lieu. Lorsque l'un  dus moteurs 3 tend à dépasser sa vitesse  normale de fonctionnement, le rotor corres  pondant 35 entraîne son stator 36 à tourner  avec lui dans la direction indiquée par la    flèche sur le rotor, amenant ainsi la cheville  53 en prise avec le bras 51 du rhéostat. Le  rhéostat est ainsi amené à ouvrir les sections  de la résistance 58 hors du circuit de l'en  roulement de champ correspondant 15 pour  maintenir le moteur 4 à sa vitesse normale  de fonctionnement, maintenant     ainsi    les re  lations de vitesse déterminées entre les diffé  rents éléments de la machine.  



  Afin d'empêcher tout mouvement pendu  laire du régulateur, une connexion libre est  prévue entre chaque stator et le bras corres  pondant 51. Dans l'exemple représenté, les  chevilles 52 et 53 sont écartées à une petite  distance, de telle manière     qu'un    petit     rnouve-          ment    angulaire du stator 36 peut se produire  avant que le rhéostat correspondant 50 soit  réglé.  



  II faut     remarquer    que la puissance qu'il  faut     transmettre    par la     courroie    40 est faible  puisqu'on ne développe jamais plus que juste  la force statique nécessaire pour actionner le  rhéostat sans friction 50. Les poulies coniques  37 et 38 et la courroie 40 peuvent donc être  petites et légères et     l'ensemble    de la machine  d'un très petit encombrement.  



  En utilisant un engrenage 39 pour faire  tourner le rotor 35 à une vitesse considéra  blement plus grande que l'arbre de l'élément  actionné correspondant de la machine ou ob  tient, pour     titi    déplacement angulaire très  faible de cet arbre, un     effet    considérablement  amplifié sur le rotor 35.     .En    construisant la  machine régulatrice synchrone comme une  machine multipolaire la sensibilité du réglage  peut encore être accrue puisque la machine  régulatrice développe alors tout son     effort    de  réglage pour une faible variation angulaire  en degrés mécaniques.  



  La machine représentée au dessin peut  être mise en marche en faisant démarrer les  moteurs 4 simultanément ou chacun indivi  duellement. Si les moteurs sont mis en     mar,-          che    simultanément l'excitateur et les plus  grandes armatures sont d'abord amenées à  leur vitesse normale et l'excitateur amené à  sa valeur normale. fin voltage est ainsi ap-           pliqué    aux conducteurs d'excitation 16 et 19  ce qui fait que les enroulements de champ  43 de la machine synchrone sont excités.  Le commutateur 71 est alors ouvert et l'en  roulement de champ du générateur est soit  désexcité complètement, soit réduit à une  très petite valeur dépendant de la position du  bras 21 qui commande la résistance 11.

   La  résistance de démarrage 8 est ouverte ainsi  que les commutateurs 27 et 46. Le commu  tateur 71 est alors fermé et le voltage du  générateur 7 graduellement augmenté en  augmentant l'intensité de     l.'enroulet ent    de  champ du générateur 9 et en réduisant la  résistance 11.

   Puisque     chaque    moteur 4 est  connecté aux conducteurs 5 et 6 l'accroisse  ment graduel en voltage dans ces conducteurs       augmente    graduellement la vitesse du moteur;  et puisque les enroulements du rotor 35 de  chaque machine synchrone est alimenté en  courant, pendant cette opération d'accéléra  tion de la vitesse du moteur, les rotors 35  induisent des courants de Foucault dans le  bâti des stators 36 pour les entraîner à tour  ner et à actionner ainsi les rhéostats 50,  afin d'ouvrir la résistance 58, donnant ainsi  aux moteurs     d'actionnement    une grande force  de démarrage.  



  Les moteurs peuvent être mis en marche  individuellement en réglant d'abord le voltage  du générateur 7 à sa valeur normale et en  faisant démarrer ensuite chaque moteur au  moyen de la résistance de démarrage corres  pondante 8. Lorsque les moteurs ont atteint  la vitesse désirée les commutateurs 27 et 46  peuvent être fermés sans qu'il soit nécessaire  de s'occuper clé la synchronisation des diffé  rentes machines synchrones respectives avec  le générateur 25, puisque     l'effort    statique né  cessaire pour déplacer chaque stator est si  petit que les machines peuvent facilement  marcher     synchroniquement.     



  8i, à quel moment que ce soit pendant le  fonctionnement normal de la machine, on  désire accroître la vitesse à laquelle marche  l'ensemble de la machine, ce résultat peut  être obtenu en augmentant la vitesse du    moteur 4 actionnant le générateur 25     au     moyen de la résistance réglable 17, de ma  nière à accroître la fréquence dans les con  ducteurs 28, 29 et 30. Toute tendance qu'a  cette fréquence à s'accroître agira sur le dis  positif de régulation associé avec les autres  éléments de la machine pour     "affaiblir    les  champs des moteurs     d'actionnement    corres  pondants, afin d'accélérer les rotors et de  les amener en état de synchronisme avec le       générateur    25.

   C'est     pourquoi    la vitesse de  la machine peut être facilement réglée. On  n'obtient pas de grandes variations dans la  vitesse en faisant varier l'intensité de champ  des moteurs de cette manière. Néanmoins, il  est préférable d'assurer ces variations en     ré-          glatit   <B>là</B> résistance 20 dans les circuits de  champ du moteur ou en     réglant    le voltage  du générateur 7 qui fournit la force qu'il faut  aux moteurs 4, en faisant varier la résistance  11 dans le circuit de l'enroulement de champ  du générateur 9.  



  II arrive fréquemment que, pendant le  fonctionnement d'une machine, on doive faire  varier la relation existant entre les vitesses  des différents éléments de la machine. Pour  obtenir ce résultat entre deux de ces     éléments     quelconques, il suffit de régler la position de  la courroie 40 correspondante     sur    les poulies  à cône 37 et 38. On comprend facilement  que le réglage de cette courroie donne une  vitesse     différente    de l'élément de la machine  pour la même vitesse du rotor actionné par  cet élément.

      Au lieu d'employer une     machine        dynamo-          électrique        dit    type synchrone, dans laquelle  un des membres est excité, pour produire  des pôles magnétiques déterminés, on pour  rait naturellement employer tout type de  machines fonctionnant synchroniquement. Un  exemple bien connu de machines fonctionnant       synchroniquement,    qui pourrait également être  employé, comprend     titi    rotor en cage d'écu  reuil muni de projections polaires obtenues  en découpant certaines parties du fer du  rotor, comme représenté en 63     (fig.    4).



  Device for adjusting the speed of a machine operated by several motors: The invention relates to a device for adjusting the speed of a machine operated by several motors, such as for example a paper-making machine, in in which a series of elements each actuated by a separate motor must operate at determined relative speeds and in which there is a separate regulating device for each separate motor, this device consisting of a rotor actuated by the motor and of a stator associated with this rotor and free to move to adjust the speed of the motor when there is one.

       static force between it and this rotor, characterized by the fact that each adjustment device consists of a rotating electromagnet with a fixed pole, actuated by the motor to be adjusted and rotating with a titi stator in equilibrium which is supplied by a common source of current alternative.



  The appended -dessin represents schematically, by way of example, one embodiment of the object of the invention.



       Fig. 1 is the diagram of the complete installation; Fig. 2 and 3 are detail views, and FIG. 4 is a view of an alternative detail.



  Referring to fig. 1 of the drawing, it can be seen that 1, 2 and 3 represent the elements of a machine which must be adjusted. Each element is actuated by a motor 4 shown, in this case, as direct current motors connected to the main conductors 5 and 6, which are supplied by the generator 7, a switch-switch 71 is interlocked in the circuit. A starting resistance 8 is provided for each motor. The generator 7 has titi field winding 9, supplied by titi exciter 10.

    An adjustable resistor 11 is provided in the circuit of the field winding 9 for. adjust the generator voltage. The exciter 10 is provided with a series field winding 12 and a shunt field winding 13, accumulated in the circuit in which a resistor 11 is also provided. The voltage given by the generator 7 to the main conductors 5 and 6 can be adjusted ordinarily by means of the resistor 11 placed in the circuit of the field winding 9. Each motor 4 is provided with a field winding 15.

   A terminal of each field winding 15 is connected to the main excitation wire 16, which leads directly to a terminal of the exciter 1.0. The other terminal of each field winding 15 is connected by an adjustable resistor 17 to the main excitation conductor 18, which leads to the other terminal of the exciter 10 by a conductor 19 and the field rolling in series 12. An adjustable resistor 20 is provided in the connection, between the conductors 18 and 19, to make it possible to vary the voltage of the ex citatioti of the conductors 16 and 18 and simultaneously to adjust the resistance of the different windings of the cable. field 15, without varying the voltage in conductors 16 and 19.

    This figure also shows a single arm 21 arranged so as to control the resistors 11 and 20, (this arm being shown in the open position pressed against a stop 22):

      In this position of the arm 21 the circuit of the field winding 9 of the generator and the circuit, supplying current to the field windings 15 of the motors, are open. When the arm 21 turns clockwise it closes the generator circuit and the motor field winding circuits, and thus moves the resistor 11 away from the field winding 9 of the generator, from , so as to give the latter its full voltage, after which a greater or lesser amount of resistor 20 can be inserted in the circuit to control the field strength and the speed of the motors 4.

   It goes without saying that the invention is not limited to this particular arrangement of the circuits for supplying energy to the action motors which flicker.



       In order to maintain the various elements of the machine in a strictly fixed speed ratio, provision is made in the embodiment shown in the drawing, for a small dynamo-electric regulating machine having two members, which can move for each element of the machine. machine, except one, this machine being arranged so as to actuate an alternator.

   This dynamo-regulator must be of the type operating synchronously, that is to say it must tend to maintain the rotational speed based on a determined ratio of this speed to the frequency of the alternating current supplied by this machine. In the drawing the element 3 is connected to a synchronous alternator 25, which comprises an AC armature winding 26, which is adapted to be connected by means of a switch 27 to the main AC conductors 28, 29 and 30, and a field winding 31, which is connected by an adjustable resistor 32 to the field conductors 16 and 18.

   Since we have shown a polyphase alternator, it goes without saying that an alternator of any number of phases can be used. Each of the elements 1 and 2 has a synchronous machine which comprises a rotor 35 and a stator 36.

       Each rotor 35 is actuated by the corresponding motor 4 by means of the conical pulleys 37 and 38 and of the gear 39, which furthermore serve to increase the speed of the rotor in relation to that of the motor, an adjustable belt 40 is arranged on each pair of conical pulleys, to allow the speed of each particular element of the machine to be adjusted with respect to the respective ios of the remaining elements. The rotor 35 of each synchronous machine is provided with a direct current winding 43, which is arranged so as to provide the rotor with magnetic poles of a given polarity.

   Each winding 43 "can be connected by means of slip rings 44 to the field conductors 16 and 19.



  Instead of using this type of rotor with fixed polarity, it is possible to use a rotor with wheels having certain parts removed so as to form determined poles without magnetizing bearings (fig. 4). The stator of each synchronous machine has an alternating current bearing, which is connected by means of a switch 46 to the alternating current conductors 28, 29 and 30, which are supplied with native alternating current of a frequency determined by the machine. speed of the alternator 25 driven by the engine 4 of element 3.



  The stator 36 of each synchronous machine is mounted so that it can move freely, independently of the rotor 35 in two directions around that rotor, and is constructed so that it is balanced in all positions, so that it can remain balanced in each of these positions. Each stator actuates appropriate regulating means for the motor of the corresponding machine element. In the form shown, these regulating means comprise a rheostat making it possible to regulate the excitation of the actuating motor. This rheostat is arranged so as to be actuated directly by the stator.

   According to the invention, the stator does not have a position in which it is tilted in any way, which is why this stator and this rheostat remain in equilibrium in any position reached, following a variation load, requiring an adjustment of the rheostat to compensate. Thanks to this construction, a very safe and very sensitive regulation is obtained.

   If found desirable, the regulating machine can be arranged as a contacting dynamometer (Fig. 4), which controls a pilot motor 61 to control resistance 58 in the field of the actuating motor. In this case, it becomes necessary to oppose the rotation of the stator by means of a spring 62 or any other return means. in order to keep the contacts normally open.

   It can be seen, in the arrangement shown, that the delay in operation resulting from the use of a regulator device with a pilot-motor is eliminated as long as a movement of the stator is accompanied by an immediate change in intensity. field of the corresponding actuating motor. In order for the regulating apparatus to be as small and as sensitive as possible, it is desirable that the friction of the rheostat be negligible.

       The frictionless rheostat 50 is shown in the drawing as comprising a pivoted arm 51, one end of which can engage with pegs 52 and 53 carried by the stator 36. A sector 54 is mounted at the other end of this arm so as to be able to pivot. The arm 51 and the sector 54 are mounted on ball bearings 55 and 56, respectively, and are arranged in such a way that when the arm 51 is moved by the corresponding stator 36, the sector 54 rolls on the contacts. 57 to which the sections of resistor 58 are connected by any suitable means, such as terminals 60.

   When their rheostat is arranged so as to operate as shown, stops 61 and 62 are provided to limit the angular displacements of the sector 54 of the rheostat. In order to simplify the description of the operation of the embodiment shown, we will first describe the normal operation of the apparatus and then describe how the machine can be started. With any given frequency of conductors 28, 29 and 30 the speed and direction of rotation of the magnetic fields induced in the windings distributed on the sta tors 36 are the same as the speed and direction of rotation of the rotors 35 actuated by the different machine parts.

   By virtue of the well known property of synchronous dynamo-electric machines, the magnetic poles of the rotor tend to remain in a given space ratio relative to the magnetic poles of the stator.

   As long as the windings of all stators 36 are supplied with current of the same frequency, the magnetic fields induced by the different stator windings will rotate at the same speed, and, any tendency for one of these rotors to depart. of this controlled speed causes the corresponding stator to actuate the corresponding rheostat 50, so as to correct this tendency.

   If, for example, an increase in load takes place in any part of the machine, and causes the actuating motor 4 of that element to tend to slowly lower, the corresponding rotor 35 tends to fall behind the magnetic field produced. in the corresponding stator 36, which causes a variation depending on the position of the rotor 35 relative to the stator 36. If the frame of the stator 36 were held rigidly in place the machine comprising this stator and the rotor would tend to operate as a motor synchronous receiving its power from conductors 28, 29 and 30 and providing a static force to help the motor.

   The stators 36 rotate freely so that the stator 36 of a single considered machine begins to move backward trying to reach the magnetic poles in the stator in the defined space ratio relative to the poles of one. rotor. With 1c s elements of the machine arranged for a direction of rotation corresponding to the arrows indicated on the rotors 35, this rearward movement of the stator 36 brings the pin 52 into engagement with the arm 51 of the rheostat 50 so that this rheostat is brought to close the sections of resistor 58 in the field winding 15 circuit to maintain the motor speed at its normal operating speed.

    As soon as sufficient resistance has been put in the field winding circuit the tendency of the rotor 35 of the corresponding motor to fall behind the magnetic field produced in the corresponding stator 36 is stopped, and the backward movement of the stator is stopped. stops the coming stator to remain in such a position that the amount of resistance 58 existing in the field winding 15 circuit is just sufficient to run the motor at its normal operating speed under these new load conditions.

   The tendency for one of the elements to change its speed is thus suppressed from the start and then no change in this speed can take place. When one of the motors 3 tends to exceed its normal operating speed, the corresponding rotor 35 causes its stator 36 to rotate with it in the direction indicated by the arrow on the rotor, thus bringing the pin 53 into engagement with the arm. 51 of the rheostat. The rheostat is thus caused to open the sections of the resistor 58 out of the circuit of the corresponding field coil 15 to maintain the motor 4 at its normal operating speed, thus maintaining the speed relations determined between the different elements. of the machine.



  In order to prevent any hanging movement of the regulator, a free connection is provided between each stator and the corresponding arm 51. In the example shown, the pegs 52 and 53 are spaced apart at a small distance, such that a small angular change of stator 36 may occur before corresponding rheostat 50 is adjusted.



  It should be noted that the power that must be transmitted by the belt 40 is low since one never develops more than just the static force necessary to actuate the frictionless rheostat 50. The conical pulleys 37 and 38 and the belt 40 can therefore be small and light and the whole machine of a very small footprint.



  By using a gear 39 to rotate the rotor 35 at a speed considerably greater than the shaft of the corresponding actuated element of the machine or obtains, for a very small angular displacement of this shaft, a considerably amplified effect on the rotor 35. By constructing the synchronous regulating machine as a multipolar machine, the sensitivity of the adjustment can be further increased since the regulating machine then develops all of its adjustment force for a small angular variation in mechanical degrees.



  The machine shown in the drawing can be started by starting the motors 4 simultaneously or each individually. If the motors are turned on, simultaneously the exciter and the larger armatures are first brought to their normal speed and the exciter brought to its normal value. A fine voltage is thus applied to the excitation conductors 16 and 19 so that the field windings 43 of the synchronous machine are energized. The switch 71 is then open and the field rolling of the generator is either completely de-energized or reduced to a very small value depending on the position of the arm 21 which controls the resistor 11.

   Start resistor 8 is open as are switches 27 and 46. Switch 71 is then closed and the voltage of generator 7 gradually increased by increasing the intensity of the field coil of generator 9 and reducing the voltage. resistance 11.

   Since each motor 4 is connected to conductors 5 and 6 the gradual increase in voltage in these conductors gradually increases the speed of the motor; and since the rotor windings 35 of each synchronous machine is supplied with current, during this operation of accelerating the motor speed, the rotors 35 induce eddy currents in the frame of the stators 36 to drive them in turn and thus actuating the rheostats 50, in order to open the resistor 58, thus giving the actuating motors a large starting force.



  The motors can be started individually by first setting the generator voltage 7 to its normal value and then starting each motor by means of the corresponding starting resistor 8. When the motors have reached the desired speed the switches 27 and 46 can be closed without having to worry about the synchronization of the different respective synchronous machines with the generator 25, since the static force required to move each stator is so small that the machines can easily be operated. synchronously.



  8i, at any time during the normal operation of the machine, it is desired to increase the speed at which the whole machine is running, this result can be obtained by increasing the speed of the motor 4 operating the generator 25 by means of the adjustable resistance 17, so as to increase the frequency in the conductors 28, 29 and 30. Any tendency that this frequency has to increase will act on the regulation device associated with the other elements of the machine for " weaken the fields of the corresponding actuating motors, in order to accelerate the rotors and bring them into a state of synchronism with the generator 25.

   This is why the speed of the machine can be easily adjusted. Large variations in speed are not obtained by varying the field strength of the motors in this way. Nevertheless, it is preferable to ensure these variations in the regulation <B> there </B> resistance 20 in the motor field circuits or by adjusting the voltage of the generator 7 which supplies the required force to the motors 4. , by varying the resistance 11 in the circuit of the field winding of the generator 9.



  It often happens that, during the operation of a machine, it is necessary to vary the relationship existing between the speeds of the different elements of the machine. To obtain this result between any two of these elements, it suffices to adjust the position of the corresponding belt 40 on the cone pulleys 37 and 38. It is easily understood that the adjustment of this belt gives a different speed of the element of the belt. machine for the same speed of the rotor actuated by this element.

      Instead of using a so-called synchronous type dynamo-electric machine, in which one of the limbs is excited, to produce determined magnetic poles, one could naturally use any type of machine operating synchronously. A well-known example of machines operating synchronously, which could also be employed, comprises a squirrel cage rotor fitted with polar projections obtained by cutting certain parts of the rotor iron, as shown at 63 (fig. 4).

 

Claims (1)

R,E V ENDICATION Dispositif de réglage de la vitesse d'une machine actionnée par plusieurs moteurs, dans laquelle une série d'éléments actionnés chacun par titi moteur séparé doivent mar cher à des vitesses relatives déterminées et dans laquelle il y a. R, E V ENDICATION Device for adjusting the speed of a machine actuated by several motors, in which a series of elements each actuated by a separate motor must operate at determined relative speeds and in which there is. un dispositif de réglage distinct pour chaque moteur séparé, ce dispo sitif consistant en titi rotor actionné par le moteur et un stator associé à ce rotor et libre de se déplacer pour régler la vitesse du moteur lorsqu'il existe titi effort statique entre lui et ce rotor, caractérisé par le fait que chaque dispositif de réglage consiste en titi r-lectro-aimant rotatif à pôle fixe, a separate adjustment device for each separate motor, this device consisting of a titi rotor actuated by the motor and a stator associated with this rotor and free to move to regulate the speed of the motor when there is a titi static force between it and this rotor, characterized by the fact that each adjustment device consists of a rotating electromagnet with a fixed pole, actionné par le moteur à régler et tournant avec titi stator en équilibre qui est alimenté par une source commune (le courant alternatif. SOUS-REVENDICATIONS 1 Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait qu'un haut degré de sensibilité est obtenu en réalisant un rapport de vi tesse élevé entre les parties mobiles des électro-aimants à pôles fixes et leurs moteurs correspondants, et en munissant ces électro- aimants d'rrri nombre de pôles relativement grand. actuated by the motor to be adjusted and rotating with titi stator in equilibrium which is supplied by a common source (the alternating current. SUB-CLAIMS 1 Device according to claim, characterized in that a high degree of sensitivity is obtained by achieving a high speed ratio between the moving parts of the fixed pole electromagnets and their corresponding motors, and providing these electromagnets with a relatively large number of poles. 2 Dispositif selon la revendication et la sous- revendication 1, dans lequel on utilise titi moteur pilote pour le réglage de chaque dispositif de réglage individuel, caractérisé par le fait que la partie de réglage de l'électro-aimant correspondante peut venir en prise avec des contacts dans le circuit de ce nioteur-pilote toutes les fois que la vitesse du moteur correspondant s'éloigne d'un rapport déterminé, mettant ainsi en action le dispositif de réglage correspon dant pour rétablir ce rapport, 2 Device according to claim and sub-claim 1, wherein one uses a pilot motor for the adjustment of each individual adjustment device, characterized in that the adjustment part of the corresponding electromagnet can come into engagement with contacts in the circuit of this niotor-pilot whenever the speed of the corresponding motor deviates from a determined ratio, thus activating the corresponding adjustment device to restore this ratio, ces parties de réglage étant disposées de manière à ouvrir le circuit du moteur-pilote lorsque ce rapport est rétabli. 3 Dispositif selon la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le stator libre de se déplacer agit par l'intermédiaire d'une connexion à mouvement perdu sur titi dispositif de ré glage sans friction pour le moteur corres pondant, ce qui fait que ce dispositif est réglé instantanément sans qu'il se produise aucun mouvement oscillatoire, chaque fois que la vitesse du moteur varie. these adjustment parts being arranged so as to open the circuit of the pilot motor when this ratio is restored. 3 Device according to claim and sub-claims 1 and 2, characterized in that the stator free to move acts by means of a lost motion connection on titi frictionless adjustment device for the corresponding motor , so that this device is adjusted instantly without any oscillatory movement occurring, each time the motor speed varies.
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