Procédé pour faire fonctionner un moteur électrique à courant continu à variation de vitesse par le champ, et appareillage pour la mise en aeuvre de ce procédé. La présente invention a pour objet un procédé pour faire fonctionner un moteur à courant continu à variation de vitesse par le champ qui se distingue des procédés connus par le fait que, pour ralentir le moteur, on diminue brusquement la résistance du circuit des inducteurs du moteur pour faire travail ler ledit moteur pendant un nombre de tours déterminé sur une caractéristique de vitesse intermédiaire entre la vitesse de régime et la vitesse minimum, cette vitesse intermédiaire étant d'autant plus basse que la vitesse de régime est elle-même basse.
L'invention a également pour objet un appareillage pour la mise en oeuvre du pro cédé ci-dessus indiqué qui se distingue des appareillages connus par le fait qu'il com porte un dispositif de ralentissement présen tant un contact dit de modification de champ qui, lorsqu'il est fermé, shunte la partie ac tive du rhéostat de champ par un circuit comprenant la partie non active dudit rhéostat.
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemple, on a représenté schématiquement quelques formes d'exécution de l'appareillage suivant l'invention, ainsi que certaines courbes de fonctionnement de moteurs munis d'un tel appareillage, en comparaison avec les courbes de fonctionnement de moteurs électriques mu nis d'un appareillage de commande tel que celui qui est ordinairement utilisé. Sur ce dessin La fig. 1 est un schéma montrant les élé ments inducteurs ajoutés dans le circuit des résistances de démarrage montés en série sur l'induit du moteur.
La fig. 2 est un schéma d'un premier mode de réalisation d'un circuit principal d'excitation.
La fig. 3 est un schéma analogue à la fig. 2, mais se rapportant à un deuxième mode de réalisation du circuit principal. d'excitation.
La fig. 4 est un diagramme de fonctionne ment du moteur donnant en fonction du temps<I>t</I> l'intensité du courant<I>i</I> parcourant, soit le système inducteur de la fig. 2, soit le système inducteur de la fig. 3.
La fig. 4a est un diagramme donnant la. valeur de la vitesse j' en fonction de la course C. dans les deux cas envisagés à propos de la fig. 4.
La fig. 5 est un schéma d'un troisième mode de réalisation du circuit principal d'ex citation et comportant, en plus des éléments de la fig. 3, un système de préparation au freinage.
La fig. 6 montre un schéma de la com mande par taquets des interrrupteurs met tant en jeu successivement les différents élé ments du système inducteur représenté sur la fig. 5 et relatifs aux préparations de frei nage. La fig. 7 est un diagramme montrant les variations du courant d'excitation ï en fonc tion de la course C de l'organe commandé en ce qui concerne les préparations au freinage, lorsqu'on utilise un système inducteur tel que celui qui a été représenté sur la fig. 5, ce diagramme étant établi pour deux vitesses différentes, par exemple 500 et 1000 tours minute.
La fig. 7a est un diagramme montrant les variations de vitesse V en fonction de la course C et correspondant au diagramme de la fig. 7.
La fig. 8 montre, schématiquement, le dis positif de basculement et les taquets de ren versement ordinairement utilisés sur une ma chine-outil telle que raboteuse.
La fig. 8a est une vue analogue à la fig. 8, mais se rapporte à un dispositif de bascule ment et de taquets de renversement de marche modifié.
La fig. 9 montre un mode de réalisation des circuits principaux de l'inducteur et de l'induit d'un moteur muni d'iui appareillage conforme à l'invention, ces circuits compor tant un dispositif d'excitation tel que celui qui a été représenté sur la fig. 2.
La fig. 9a montre les circuits de contrôla utilisés pour la commande de différents con tacts compris dans les circuits de la fig. 9.
La fig. 10 est un graphique qui montre les variations de la vitesse V en fonction de la course C dans le cas particulier de l'usi nage d'une pièce sur une machine-outil telle que raboteuse, cette pièce étant représentée schématiquement au-dessous du graphique et disposée sur la table.
La fig. 11 est un graphique analogue à celui de la fig. 10, mais dans le cas où il s'agit de l'usinage d'une pièce à bossages.
La fig. 12 montre un graphique analogue à celui des fig. 10 et 11, mais dans le cas de l'usinage de pièces identiques juxtaposées ou d'une pièce présentant des solutions de continuité.
La fig. 13 est un schéma d'un, quatrième mode de réalisation du circuit principal d'excitation du moteur muni d'un appareil- lage conforme à l'invention, dans le but de permettre des variations de vitesse en cours d'usinage, par exemple.
La fig. 13a est un schéma des circuits de contrôle au moyen desquels sont excités les contacteurs dont certains contacts sont placés dans le circuit de la fig. 13.
La fig. 14 est un graphique montrant un exemple des variations de vitesse qu'il est possible d'obtenir pour l'organe commandé, au cours du fonctionnement, grâce<B>à</B> l'utilisa tion de taquets de commande agissant sur certains des interrupteurs figurant sur la fig: 13a.
Les fig. 15 et 15a montrent enfin uri exemple complet d'équipement automatique d'un moteur à variation de vitesse par le champ appliqué par exemple à une raboteuse, la fig. 15 montrant le schéma des circuits principaux et la fig. 15a le schéma des cir cuits de contrôle.
Les moteurs à courant continu à varia tion de vitesse par le champ présentent un certain nombre d'inconvénients, dont les prin cipaux sont les suivants: 1o Le démarrage et la montée en vitesse jusqu'à l'obtention de la vitesse de régime ne se font pas assez rapidement.
2o L'arrêt de l'organe entraîné par le mo teur ne se fait pas à une distance constante du point où a été faite la coupure de l'ali mentation du moteur; ce point d'arrêt dépend en effet de la vitesse précédemment atteinte, d'où manque de précision des arrêts, relation de dépendance entre la course totale de l'or gane entraîné par le moteur et les vitesses utilisées et, par conséquent, impossibilité d'utiliser un indicateur de course permettant de régler l'appareil ou la machine comman dée par le moteur quelles que soient les con ditions d'emploi et de vitesse utilisées.
3o La précision des arrêts de l'organe en traîné est également affectée par l'échauffe ment du matériel électrique, échauffement qui agit principalement sur la course de frei nage et sur les vitesses obtenues à champ réduit. 4o Il est pratiquement impossible d'obte nir des courses minimes sans fatiguer d'une façon anormale le matériel électrique.
5o Lorsqu'on veut réaliser de petites courses, si les vitesses maxima utilisables ne sont pas limitées, on est amené à commencer le freinage, alors que le moteur est encore en pointe d'intensité de démarrage.
6o En cas de coupure brusque de courant, de baisse lente de tension, de fausses m.a- noeuvres, etc., le freinage n'est pas assuré et la machine ou l'appareil commandé par le moteur poursuit aveuglément sa course.
7o Le rhéostat du moteur ne peut pas, en raison du manque de précision, être gradué suivant les différentes vitesses, de sorte qu'on ne peut pas régler ce rhéostat, sans tâtonne ments, sur la vitesse que l'on désire obtenir.
8o On ne peut en général, du fait du manque de précision des arrêts ou des points où s'effectuent des modifications de vitesses, réaliser celles-ci d'une façon automatique au moyen de taquets réglables agissant sur le curseur de rhéostat, de façon à obtenir, en des points déterminés de la course de l'or gane entraîné, toutes vitesses voulues et toutes successions voulues de vitesses.
Les dispositions indiquées ci-après per mettent de remédier à ces inconvénients. Dans ce qui va suivre on se référera très souvent, à titre d'exemple, à la commande de machines-outils et en particulier de rabo teuses, mais il doit être bien entendu que les moteurs à variation de vitesse par le champ peuvent s'appliquer à la commande de tous autres machines et appareils, spécialement aux machines et appareils à mouvements alternatifs fonctionnant dans les deux sens, ou à des machines à vitesse très variable: commande de laminoir, de machine d'extrac tion, d'ascenseur, de machine d'imprimerie, de machine à papier, de machine textile, etc.
Dans le dispositif représenté sur la fig. 1 et qui permet d'effectuer un démarrage sous couple maximum et d'obtenir, par conséquent, une montée en vitesse relativement rapide, on utilise deux enroulements inducteurs sup- plémentaires 1, 1' montés en série sur le cir cuit d'alimentation de l'induit 2 du moteur. Avec ces enroulements sont montées en série les résistances de démarrage habituelles 3, 3', 3". L'enroulement l', en même temps que la résistance 3', peut être court-circuité par un élément de circuit comprenant un contact 4'a dont la fermeture est commandée par l'exci tation de la bobine 4' d'un contacteur.
Ce même enroulement 1' peut être également, en même temps que la résistance 3", court-cir cuité par un élément de circuit comprenant le contact 4"a dont la fermeture est provo quée par l'excitation de la bobine 4" d'un contacteur. Enfin, la résistance 3 peut égale ment être court-circuitée au moyen d'un élé ment de circuit comprenant un élément de contact 4a dont la fermeture est commandée, par l'excitation de la bobine 4 d'un contac teur.
Si le moteur est normalement à caracté ristique shunt, les deux enroulements série 1, l' sont de valeur égale. Si le moteur doit être à. caractéristique compound avec enroulements série additifs (ou soustractifs), il convient de donner aux deux enroulements série des valeurs différentes, de façon que le flux addi tif ou soustractif à obtenir corresponde à la différence des flux des deux enroulements après inversion de l'enroulement convenable au moyen des contacts 4'a et 4"a.
Les bobines 4, 4', 4" des contacteurs sont montées sur un circuit particulier non repré senté sur la fig. 1, mais qui est visible sur la fig. 15a et tel que l'excitation de ces trois bobines se fasse successivement dans l'ordre 4, 4,, 4"_ Le fonctionnement du moteur perfectionné de la façon qui vient d'être décrite est le suivant: Au premier temps de démarrage, les con tacts 4a, 4'a, 4"a sont ouverts, leur bobine de commande n'étant pas encore excitée et les résistances de démarrage 3, 3', 3" sont en circuit; de plus, le sens des enroulements série 1 et 1' est tel que ces deux enroule ments soient additifs tous les deux.
Ils le restent d'ailleurs encore après la fermeture du contact de démarrage 4a qui a pour effet d'éliminer la résistance 3.
Après la fermeture du contact 4'a, l'en roulement série 1' se trouve shunté et est ainsi pratiquement hors circuit. Il subsiste alors un seul enroulement série additif, à sa voir l'enroulement 1; de plus, la résistance de démarrage 3' se trouve éliminée, le flux inducteur diminué et la vitesse du moteur augmentée.
Après la fermeture du contact 4"a, la ré sistance 3" se trouve shuntée par l'enroule ment série 1'. La faible résistance de cet en roulement par rapport à celle de 3" et de 3' permet de considérer que la totalité du cou rant traverse alors ledit enroulement 1' en sens inverse de celui qu'avait le courant au premier temps de démarrage, tous les con tacts 4a, 4'a et 4"a étant fermés. L'enroule ment 1' devient soustractif et ses ampères- tours compensent ceux de l'enroulement 1.
Ainsi, le démarrage s'effectue bien sous flux maximum avec les deux' enroulements série 1 èt 1' s'additionnant, ce qui permet un dé marrage sous couple maximum; d'autre part, à la fin de cette période de démarrage, l'in fluence de ces deux enroulements 1, 1' se trouve complètement éliminée puisqu'ils se compensent.
Il y a lieu de remarquer également qu'en fin de démarrage, les résistances 3', 3" et l'enroulement 1' sont en parallèle. Si les ré sistances de 3' et 3", comparées à celle de 1', ne permettaient pas d'appliquer le raisonne ment ci-dessus indiqué, il y aurait lieu d'ajou ter ensuite une double coupure aux points 5 et 6 par l'enclenchement d'un contacteur muni de deux contacts à ouverture. Il y a lieu de noter également que si l'inertie des organes entraînés est négligeable par rapport à celle du moteur; la temporisation des con tacteurs 4, 4', 4" peut être généralement ré duite à celle résultant de leurs enclenche ments successifs, ce qui permet d'obtenir une montée en vitesse plus rapide.
Il convient d'indiquer, en outre, que s'il y a inversion du sens de marche, un relais de freinage à contre-courant ne permettra la fermeture des contacts d'accélération 4a, 4'a, 4"a qu'après inversion du sens de marche.
Sur la fig. 2, on a représenté l'aménage ment d'un circuit d'excitation. Dans la forme d'exécution représentée, une partie du rhéostat de champ 7 est shuntée au moyen d'un élément de circuit comprenant un con tact 8a normalement fermé et dont l'ouver ture est provoquée par l'excitation de sa bo bine de commande 8. Le circuit d'excitation comporte, en outre, une résistance de sécurité 9 (dont il sera question par la suite) et l'en roulement d'excitation 10, ainsi que le cur seur 7a du rhéostat de champ. L'alimentation de l'enroulement inducteur 10 peut être une alimentation shunt ou une alimentation indé pendante.
La bobine 8 est montée dans un circuit de contrôle qui peut être le même que celui qui commande les bobines 4, 4', 4" des contac teurs dont il a été question à propos- de la fig. 1.
La bobine 8 sera excitée et le contact 8a ouvert apr.ès le début du démarrage. De cette façon, le démarrage a lieu, le contact 8a étant fermé, autrement dit, avec un champ plus petit que le plein champ maximum, puis- qu'une partie seulement du rhéostat 7 se trouve shuntée; à ce moment, il y aura, par exemple, au maximum en jeu un nombre d'ampères-tours égal à la moitié des ampères- tours maximum.
Le choix de ce plein champ normal à une valeur inférieure à celle du plein champ maximum permet d'obtenir plus rapidement le champ réduit correspondant aux grandes vitesses; autrement dit, il permet d'améliorer sensiblement la rapidité de la montée en vi tesse du moteur.
En effet, l'enroulement d'excitation, sur tout dans le cas d'un moteur à variation de vitesse par le champ permettant une varia tion de vitesse assez grande (par exemple 3) est relativement très important; le circuit dudit enroulement présente donc une cons tante de temps assez grande et, dans ces con ditions, l'établissement du champ réduit cor respondant aux grandes vitesses est relative- ment lent. Si l'on adopte comme plein champ normal, ainsi qu'il a été dit ci-dessus et grâce aux contacteurs 8, 8a, une valeur plus petite que celle du plein champ maximum, on dimi nue l'importance de 'la réduction de champ à réaliser et, par là même, le temps nécessaire pour obtenir cette réduction de champ.
Il y a lieu de remarquer cependant que le démarrage a lieu sous le flux total maxi- muun . et, par conséquent, sous couple maxi mum, par suite de l'action des deux enroule ments série additifs 1, l' indiqués à propos de la fig. 1.
Ce plein champ normal est obtenu, comme nous l'avons vu, par court-circuit partiel du rhéostat d'excitation 7, si le curseur 7a de celui-ci ne court-circuite pas lui-même une portion plus grande de ce rhéostat.
Le dispositif qui vient d'être décrit peut être encore amélioré grâce au dispositif qui a été représenté sur la fig. 3. Dans ce mode de réalisation clé l'invention, le circuit d'excita tion comporte, en plus du contact 8 de plein champ normal, un élément de circuit qui est disposé en parallèle par rapport au rhéostat d'excitation réglable 7, cet élément de circuit comprenant lui-même une résistance fixe 11 et un contact 12a normalement fermé et sus ceptible < l'être ouvert par la coupure de l'ex , citation de sa bobine de commande 12 (celle-ci se trouvant placée dans le circuit de contrôle tel que celui qui comprend déjà les bobines 8, 4, 4', 4", voir l'exemple de la Tir-D. 15a); cette coupure ne se produit qu'au début du démarrage.
Le contact 12a qu'on appellera contact de surréglage se ferme après l'ouver- turc du contact 8a et la fermeture des con tacts de démarrage 4a, 4'a, 4"a.
Il est à noter que la valeur du rhéostat 7, dans ce mode de réalisation, est déterminée en tenant compte de la mise en parallèle, en service normal, (le la valeur de la résistance de surréglage 11.
Sur les fi-. 4 et 4a on a représenté, par des graphiques, l'amélioration que présente pour un moteur à variation de vitesse par le champ l'utilisation du dispositif de surré- glage qui vient d'être décrit avec références â la fig. 3. Le graphique de la fig. 4 indique les courbes de l'excitation i en fonction du ; temps t. Dans le cas de surréglage (courbes en trait fort) et dans le cas de non-surré- lage (courbes en trait fin).
Lors de la réduc tion de champ, on voit que le champ réduit correspondant à l'intensité il s'obtient après ; le temps t, dans le cas de surréglage au lieu de s'obtenir après le temps t., dans le cas où il n'y a pas de surréglage.
Sur la fig. 4a on a représenté le graphique des vitesses instantanées V en fonction de la , course C parcourue par l'organe commandé; la courbe en trait fort correspond au cas de surréglage et la courbe en trait fin au cas où il n'y a pas de surréglage. On voit sur ce graphique que la vitesse V, normalement atteinte après la course C4 peut, par surré- glage, s'obtenir sur la course C" la.
montée en vitesse étant réalisée suivant la caractéristi que normale correspondant à une vitesse V.. supérieure à V, (courbe dont la prolongation est indiquée en pointillés) jusqu'à l'obtention de la vitesse désirée V,. Le passage de la ca ractéristique V 2 à la caractéristique V, (mar qué sur le graphique par le changement d'al lure de la courbe en El), s'obtient par la fer meture temporisée du contact<I>12a</I> ci-dessus indiquée après ouverture du contact Sa de réduction de champ.
On voit, d'après ce qui précède, que, grâce au perfectionnement qui vient d'être décrit, on obtient un démarrage puissant et une montée en vitesse très rapide, ce qui présente un avantage tout particulier dans le cas de la commande d'une machine-outil (telle que raboteuse par exemple) lorsque la course de la machine est très faible. Si cette montée en vitesse n'était pas rapide, ce qui était le cas jusqu'ici, on serait obligé de se limiter pour d'aussi faibles courses à des vitesses relative ment peu élevées, afin qu'en fin de course la vitesse ait le temps de se stabiliser et qu'on ne réalise pas le freinage au moment où le moteur est encore en période de démarrage.
Sur les fig. 5 et 6 on a. représenté le dis positif utilisé pour assurer la rapidité du freinage, la précision des arrêts et l'indépen dance de la course par rapport aux vitesses utilisées.
Le procédé utilisé à cet effet consiste à ramener tout d'abord la vitesse du moteur, quelle que soit celle-ci, à une vitesse sensible ment déterminée au moment où se produit la coupure de l'induit, le freinage s'effectuant à partir de ce moment par l'envoi sur une ré sistance du courant prenant naissance dans l'induit.
Autrement dit on effectue, avant la cou pure, ce que l'on appellera une modification de champ, c'est-à-dire qu'on rétablit, en -Lui ou deux stades (suivant l'importance de la réduction de champ employé), le plein champ normal avant ladite coupure et avant la mise en freinage sur résistance.
Si la modification de champ se fait en deux stades (par exemple dans le cas d'une variation de vitesse plus grande que 1,5), le premier stade a lieu suivant taie caractéristi que qui est fonction de la vitesse réglée; de cette faon, plus cette vitesse est élevée, plus le champ correspondant à cette modification est élevé (et correspond donc à une vitesse basse). C'est ce qu'on a représenté sur les graphiques des fig. 7 et 7a, la fig. 7 représen tant la variation du courant d'excitation i en fonction de la course C de l'organe com mandé, et la fig. 7a représentant la variation de la vitesse V en fonction de la course C.
On a pris comme exemple le cas d'un mo teur pouvant donner des variations de vitesse de 250 à _ 1000 t/min. Comme on le voit en particulier sur la fig. 7, la première modifi cation se fera en C3 pour une vitesse de 1000 t/min. (correspondant à l'intensité d'excitation i2.) sur une caractéristique corres pondant à 375 t/min. (courbe a), tandis que, pour une vitesse de 500 t/min., la première modification se fera sur une caractéristique de 460 t/min. (courbe b).
La deuxième modification s'effectue en C4 et consiste à rétablir le plein champ nor mal par fermeture du contact Sa en amont du point de coupure de l'induit en C. et à une distance constante, ce qui a pour effet de tendre à ramener les caractéristiques a et b vers la même intensité d'excitation i3 (cor respondant par exemple à une vitesse de 375 t/min., ces courbes a et b se continuant à. partir de C4 respectivement par les courbes a' et b'.
Sur la fig. 7a on a représenté des courbes de vitesse en fonction de la course pour les cas correspondant à ceux de la fig. 7; la courbe c est celle qui correspond à une vitesse de régime de 1000 t/min., par exemple, tandis que la courbe d est celle d'une vitesse corres pondant à une vitesse de régime de 500 t/min.
Pour appliquer le procédé dont il vient d'être question, on utilise le dispositif élec trique représenté sur la fig. 5 et le dispo sitif électromécanique schématisé sur la fig. 6.
Le circuit d'excitation comprend, en plus du contact de plein champ 8a, de la résis tance de surréglage 11 et du contact de sur- réglage 12a précédemment décrits à propos de la fig. 3, un élément de circuit qui est mis en jeu par la mise en parallèle, sur la portion de rhéostat utilisée 13, 14, d'une ré sistance fixe 15 augmentée de la portion de rhéostat non utilisée 13-16, ceci grâce à la fermeture d'un contact dit de modification 17a sous l'action d'une bobine 17 qui est exci tée avant la coupure de l'induit.
Dans ces conditions, le premier stade de la modification consiste à provoquer la ferme ture du contact 17a et le second stade de cette modification consiste à rétablir le plein champ normal par la fermeture du con tact 8a.
La réalisation de ces deux modifications peut être obtenue par le dispositif schéma- ; tisé sur la fig. 6. Sur cette figure, 18 repré sente l'organe commandé en mouvement. t1 cet organe est fixé un taquet 19 fixe ou ré glable qui peut actionner successivement les contacts fixes 203, 204 et 20.. Le contact 203 détermine en C3 l'excitation de la bobine 17 et, par conséquent, la fermeture du contact 17a, ce qui constitue la première modification de champ.
Le taquet 19 agit ensuite sur le con tact 204 qui ouvre en C4 le circuit de la bo- i bine 8, ce qui a pour effet de fermer le con- tact 8a; c'est la seconde modification de champ. Ce taquet 19 agit enfin sur le con tact 20, qui provoque la coupure de l'induit, ce qui détermine le freinage sur résistance et l'arrêt et, éventuellement, l'inversion du mou vement.
Les distances dl et d2, dites distances de modification, peuvent être choisies d'une façon judicieuse, de façon à obtenir au point de coupure de l'induit une vitesse voisine de celle qui correspond au plein champ normal (point C, des graphiques des fig. 7 et 7a).
On réalise ainsi par la double modifica tion ci-dessus décrite un freinage en récupé ration très efficace.
Au point de coupure de l'induit, aussitôt cette coupure effectuée, on ferme l'induit sur une résistance fixe de freinage (ce qui sera rappelé plus loin à propos de la fig. 9). Dans ces conditions, la tension de coupure et, par conséquent, l'intensité de freinage, est pro portionnelle à la vitesse de l'induit au point de coupure; il en résulte que le freinage sur résistance est fonction de la vitesse de l'in duit au moment de sa coupure du réseau.
Il est facile de comprendre que, de cette façon, l'arrêt du moteur se fait à une distance pra tiquement constante du point de coupure, puisque la vitesse atteinte au point de cou pure est, grâce aux modifications de champ dont il a été question ci-dessus, ramenée à une valeur sensiblement constante, quelle que soit la vitesse précédemment atteinte. On réalise dont l'indépendance de la course de freinage par rapport aux vitesses utilisées et une grande précision dans les arrêts de l'or gane commandé.
C'est un résultat particulièrement intéres sant dans le cas de la commande d'une ma- ehine-outil telle que raboteuse, par exemple, puisque, de ce fait, on évite des courses de freinage variables en longueur suivant les vi tesses obtenues précédemment et, par consé quent, des courses totales de la table généra lement imprécises.
Par contre, dans un appareillage selon l'invention, le taquet 19 étant réglé dans une position déterminée, on est sûr que la table s'arrêtera également en un point bien déter miné. Cette précision des arrêts est également intéressante dans le cas de la commande d'ascenseurs ou monte-charges ou de machines d'extraction.
La course de freinage étant pratiquement constante et les points de coupure dépendant de la position des taquets de commande, on conçoit que, par rapport à un point fixe (porte-outil d'une raboteuse par exemple), les positions extrêmes de ces taquets par rapport à ce point fixe seront toujours les mêmes. Dans ces conditions, il est possible de munir ces taquets d'un index tel qu'il se trouve au droit d'un point fixe dans les positions extrêmes. Ces index détermineront exacte ment la course de la machine par rapport à ce point fixe quelle que soit la vitesse utilisée.
Il est à remarquer, en outre, que s'il y a inversion immédiate du sens de marche, le freinage sur résistance se termine, ainsi qu'il a déjà été dit, par un temps de freinage à contre-courant à intensité réduite sous flux maximum, c'est-à-dire plein champ shunt nor mal et flux série additif des deux enroule ments série 1, 1' (voir fig. 1), comme il a été indiqué précédemment pour le premier temps de démarrage. On évite ainsi toute fatigue anormale du moteur.
Comme il a été précisé également dans ce qui précède, un relais de freinage à contre- courant, entraîné par le moteur, ne permet l'enclenchement des contacteurs d'accéléra tion 4, 4', 4" qu'après inversion du sens de marche du moteur.
Enfin, la ou les modifications de champ qui viennent d'être décrites et la disposition du taquet 19 agissant sur la suite des inter rupteurs ou des contacts fixes 203, 20,, 20z;, permettent d'empêcher des réglages excessifs en cas de faibles courses, c'est-à-dire de limi ter automatiquement les réglages des vitesses maxima utilisables dans lesdites petites courses. Par exemple, sur une raboteuse, pour une course de table de 20 cm, il est sans effet, sur la vitesse réelle de la table, de régler le curseur du rhéostat d'excitation pour une grande vitesse voisine de la plus grande vi tesse, plutôt que pour une vitesse égale au tiers ou au quart de cette grande vitesse.
Par contre, le réglage sur une grande vitesse con duit à freiner le moteur, alors qu'il est encore en pointe d'intensité de démarrage, ce qui fatigue énormément le moteur lui-même et l'appareillage qui lui est associé.
Avec la disposition adoptée, de tels ré glages excessifs sont empêchés, car si la lon gueur de la course est telle que le taquet 19 (voir fig. 6) ne découvre pas l'-Lui ou l'autre des contacts de préparation 203 ou 204, il s'en suit que le champ minimum déterminé par ces taquets pour la modification de champ sera maintenu pendant toute la course et im posera donc une vitesse maximum pour les courses inférieures ou égales aux courses de modification, quelle que soit la vitesse réglée par le curseur du rhéostat (ou les vitesses réglées par les curseurs); ainsi qu'on le verra plus loin, le rhéostat d'excitation comporte plusieurs curseurs réglables.
Bien entendu, ces avantages s'appliquent dans tous les cas et quelle que soit la ma chine commandée par le moteur.
On sait que l'échauffement du matériel électrique est très sensible sur le fonctionne ment des moteurs à variation de vitesse par le champ et que cet échauffement affecte principalement les courses de freinage et les vitesses obtenues à champ réduit.
Pour ce qui concerne le moteur même, c'est l'échauffement du circuit inducteur qui importe le phis; cet échauffement se traduit par une réduction de champ supplémentaire ayant un double effet: augmentation de la vitesse lors du fonctionnement en moteur, abaissement de la tension lors du fonctionne ment en génératrice; autrement dit, diminu tion de la puissance de freinage en même temps qu'augmentation de l'énergie à absor ber par ce freinage.
En ce qui concerne la course de freinage, il y a un autre facteur très important à con sidérer: c'est l'échauffement de la résistance de freinage. On utilise habituellement pour celle-ci un matériau dont le coefficient de température est appréciable, par exemple 0,0015 et une température de régime de l'ordre de 300 . Il en résulte que la résistance en question varie dans la proportion de 1 à, 1,45, soit une augmentation de résistance de 451J07 entre l'état froid et l'état chaud.
Pour remédier à cet inconvénient sérieux, on choisit pour la résistance de freinage un matériau ayant un coefficient de température assez faible, par exemple 0,000022, et une température de régime qui soit, par exemple, de l'ordre de 300 . Dans ces conditions, la variation de la valeur de la résistance entre l'état froid et l'état chaud se fait dans la proportion de 1 à 1,0198; autrement dit, la variation de résistance n'est plus que de 1,981J1, c'est-à-dire pratiquement négligeable, au lieu d'être de 45 J07 comme dans le cas habi tuel, ainsi qu'on l'a indiqué ci-dessus.
Pour remédier à l'inconvénient qui résulte pour le moteur même de l'échauffement du circuit inducteur, on peut utiliser les deux moyens suivants, ensemble ou séparément: in tercalation entre l'enroulement inducteur et le réseau d'une résistance appréciable ayant un coefficient de température et une tempé rature de régime aussi faibles que possible couplage en série parallèle des inducteurs.
L'intercalation dans le circuit d'excitation de la résistance appréciable précitée à faibles coefficient de température et température de régime, a pour effet que ledit circuit d'exei- tation, au lieu d'être presque uniquement composé de cuivre à coefficient de tempéra ture élevé (0,004) se compose partie de cuivre, partie d'alliage à bas coefficient. Il en résulte sur l'ensemble du circuit une atténuation sen sible de l'écart de résistance totale entre l'état froid et l'état chaud.
Dans le premier tableau, qui sera donné ci-après à titre d'exemple, en supposant que l'on utilise une résistance fixe de 13 ohms, un rhéostat variable de 380 ohms et un en roulement d'excitation de 42 ohms, la résis tance intercalée étant en outre, par exemple, en un alliage connu sous le nom de R. N. C. I. à coefficient moyen de 3@/luo 000 et à tempéra- , turc de régime de 300 , on constate que le courant d'excitation de l'état froid à l'état chaud varie de 4,36 à 3,61 ampères pour la marche à plein champ et de 0,55 à 0,49 am pères pour la marche à champ réduit.
Le montage des inducteurs en série paral lèle, comme on l'a indiqué ci-dessus, permet d'atténuer encore cette différence; on peut même utiliser, pour les résistances, des maté riaux dont le coefficient moyen de tempéra ture soit encore plus faible que celui qui a été indiqué, par exemple qui soit de l'ordre de 0,05 à 0,12 X 10-3, la température de ré gime de 300 étant conservée.
Dans le premier tableau qui va être donné ci-après on a considéré, d'un côté, le montage ordinaire des inducteurs (avec l'utilisation de la résistance de sécurité à bas coefficient de température, 3'/l0 o@@), tandis que le second tableau qui sera donné également ci-après se rapporte au montage nouveau et, en suppo sant pour celui-ci un enroulement inducteur ayant une résistance de 10,5 ohms, la résis tance de sécurité étant de 17 ohms, la résis tance du rhéostat d'excitation de 190 ohms et le coefficient moyen de température égal à 0,07 X 10-3.
Dans les deux cas, on a supposé une ten sion d'alimentation de 240 V. Lesdits ta bleaux donnent la valeur du courant d'exci tation à plein champ et à champ réduit, avant et après échauffement des circuits.
EMI0009.0003
<I>Montage <SEP> ordinaire</I>
<tb> A <SEP> froid <SEP> A <SEP> chaud
<tb> à <SEP> plein <SEP> à <SEP> champ
<tb> champ <SEP> réduit <SEP> à <SEP> plein <SEP> champ <SEP> à <SEP> champ <SEP> réduit
<tb> Ohm <SEP> Ohm <SEP> Ohm <SEP> Ohm
<tb> Résistance <SEP> enrou- <SEP> <U>4 <SEP> X <SEP> 60</U>
<tb> lement <SEP> shunt <SEP> 42 <SEP> 42 <SEP> 42 <SEP> X
<tb> l <SEP> -@- <SEP> = <SEP> 52,08 <SEP> 52,08
<tb> 1000
<tb> Résistance <SEP> de <SEP> <B>11,31</B> <SEP> <U>X <SEP> 3</U>00
<tb> sécurité <SEP> 13 <SEP> 13 <SEP> 13XC1-f- <SEP> =14,365 <SEP> 14,365
<tb> 1000
<tb> Résistance
<tb> rhéostat <SEP> d'exci- <SEP> <B><U>0,
35</U></B><U> <SEP> X <SEP> 3</U>00
<tb> =419,9
<tb> tation <SEP> néant <SEP> 380 <SEP> néant <SEP> 380
<tb> 1+ <SEP> <U>1000 <SEP> -></U>
<tb> Résistance <SEP> totale <SEP> 55 <SEP> 435 <SEP> 66,445 <SEP> 486,345
<tb> Intensité <SEP> d'exci tation: <SEP> Amp. <SEP> Amp. <SEP> Amp. <SEP> Amp.
<tb> totale <SEP> 4)36 <SEP> 0,55 <SEP> 3,61 <SEP> 0,49
<tb> par <SEP> circuit <SEP> 4,36 <SEP> 0,55 <SEP> 3,61 <SEP> 0,49
EMI0010.0001
<I>Montage <SEP> nouveau</I>
<tb> A <SEP> froid <SEP> A <SEP> chaud
<tb> à <SEP> plein <SEP> à <SEP> champ <SEP> à <SEP> plein <SEP> champ <SEP> à <SEP> champ <SEP> réduit
<tb> champ <SEP> réduit
<tb> Ohm <SEP> Ohm <SEP> Ohm <SEP> Ohm
<tb> Résistance <SEP> enrou lement <SEP> shunt <SEP> 10,5 <SEP> 10,5 <SEP> 10,5X <SEP> 1-i-- <SEP> 1000 <SEP> =13,02 <SEP> 13,02
<tb> Résistance <SEP> de
<tb> <U>(0,07x <SEP> 300)
</U>
<tb> sécurité <SEP> 17 <SEP> 17. <SEP> 17x <SEP> 1 <SEP> + <SEP> 1000 <SEP> =17,357 <SEP> 17,357
<tb> Résistance
<tb> rhéostat <SEP> d'exci tation <SEP> néant <SEP> 190 <SEP> néant <SEP> 190<U>@</U>1+<U>(0@07<B>> < </B>000)</U>1 <SEP> _ <SEP> 193,99
<tb> 100 <SEP> <U>-@</U>I0
<tb> Résistance <SEP> totale <SEP> 27,5 <SEP> 217,5 <SEP> 30,377 <SEP> 224<B>)</B>367
<tb> Intensité <SEP> d'exci tation:
<SEP> Amp. <SEP> Amp. <SEP> Amp. <SEP> Amp.
<tb> totale <SEP> 8,72 <SEP> 1,10 <SEP> 7190 <SEP> <B>1,07-</B>
<tb> par <SEP> circuit <SEP> 4,36 <SEP> 0,55 <SEP> 3,95 <SEP> 0,535 Comme on le voit, étant donné les exem ples adoptés, les courants d'excitation à plein champ et à champ réduit, avant échauffe ment, sont les mêmes dans les deux montages, les chiffres de départ ayant été choisis à cet effet pour permettre la comparaison entre les deux montages après échauffement.
,Ces tableaux permettent de constater qu'à plein champ le circuit d'excitation pour le montage nouveau ne varie plus entre l'état froid et l'état chaud que de 4,36 à 3,95 amp. au lieu de 4,36 à 3,61 amp. dans le montage o_ rdinaire des inducteurs.
De même, à champ réduit, le courant d'excitation ne varie plus entre l'état froid et l'état chaud que de 0,55 à 0,535 amp. au lieu de 0,55 à 0,49 amp. dans le montage ancien.
Les différentes caractéristiques qui vien nent d'être énumérées ci-dessus: utilisation de matériaux à labile coefficient de température pour la résistance de freinage, intercalation dans le circuit inducteur d'une résistance de sécurité à faible coefficient de température et couplage des inducteurs en série parallèle, peuvent être utilisées ensemble ou séparément et permettent de réduire dans de très nota bles proportions l'inconvénient qui résulte de l'échauffement du matériel électrique pour le fonctionnement d'un moteur à variation de vitesse par le champ.
On a indiqué dans ce qui précède que dans certains cas, et particulièrement dans le cas de machines-outils, telles que raboteuses, il pouvait y avoir intérêt à réaliser des courses minimes et on a vu que de telles courses mi nimes pouvaient être réalisées par suite des précautions prises, telles qu'elles ont été indi quées ci-dessus: freinage à contre-courant à puissance réduite, démarrage avec appel de courant restreint et à plein champ maximum, limitation automatique du réglage des vitesses lors de l'emploi de petites courses.
De cette faon, les renversements de mar che si fréquents soient-ils correspondent à un régime permanent admissible pour le moteur.
Mais pour permettre d'effectuer de telles courses minimes, il ne suffit pas de prendre les précautions qui viennent d'être rappelées pour éviter la fatigue du moteur. Il est en core nécessaire d'utiliser un appareil de ren- versement de marche et des taquets de com mande qui soient susceptibles de fonctionner correctement pour des courses extrêmement faibles, ce qui n'est pas le cas avec les appa reils de renversement de marche et les ta quets utilisés jusqu'à présent, par exemple dans les machines-outils telles que raboteuses (voir fig. 8, à titre d'indication,
le genre d'appareil de renversement et de taquets habituellement utilisés et au moyen desquels la course minimum possible ne peut descendre au-dessous de 23 cm).
Sur cette fig. 8, qui représente, à titre d'exemple, l'état antérieur de la technique, l'organe en mouvement 18 comporte des ta quets réglables<B>19</B> (marche avant par exem ple) et 19' (marche arrière), taquets (lui agis sent respectivement sur les galets 20 et 20' montés à l'extrémité des deux branches du levier à bascule 21 susceptible de tourner autour de l'axe 22.
Avec une telle forme de taquets et d'appareil de renversement, le dé placement longitudinal des taquets (lui est nécessaire pour faire tourner le levier à bas cule 21 d'un angle déterminé, par exemple 32 (angle a parcouru depuis le moment de L'at taque par le galet jusqu'à la rupture brusque de l'inverseur), sera de 10 cm qui correspon dra à une course minimum de 23 cm. En outre, étant donné la forme des taquets 19 et 19', si l'on rapproche ceux-ci pour l'obten tion d'une très faible course, celle-ci sera limi tée par L'espace nécessaire au basculement de l'inverseur 21 entre les taquets 19 et 19'.
Si l'on veut descendre au-dessous de cette course, il faut adopter la forme de taquets et d'appareil de renversement tels qu'ils ont été représentés, à titre d'exemples, sur la f ig. 8a.
L'appareil de renversement et les taquets de commande ont une forme telle que l'angle de fonctionnement de l'appareil corresponde à une très faible course du mécanisme com mandé, tout en permettant le logement de cet appareil entre les taquets sans gêner le fonc tionnement.
En outre, l'axe de pivotement 22a du le vier à bascule 21a est relevé et la longueur totale des branches (entre le point 22a et l'axe du galet correspondant) est plus faible que celles des branches correspondantes (tou jours comptée à partir de l'axe 22) du sys tème ordinaire représenté sur la fi-. 8. Dans le cas par exemple de la fig. 8a, le déplace ment longitudinal des taquets nécessaire à une rotation a - 32" du levier à. bascule sera de 2 cm, ce qui permet une course minimum correspondante de 5 cm au lieu de 23 cm dans le cas précédent.
En outre, les taquets 19a et 19'a compor tent des échancrures 21 grâce auxquelles les dits taquets 19a et 19'a peuvent être rappro chés l'un de l'autre pour correspondre à cette très faible course de 5 cm.
On voit ainsi que, grâce aux perfectionne ments qui viennent d'être décrits, il est pos sible d'obtenir des courses extrêmement fai bles de l'organe commandé par le moteur à variation de vitesse par le champ dans l'ap pareillage duquel entre un inverseur du sens de marche tel que celui qui est, représenté sur la fig. 8a.
Sur les fig. 9 et 9a on a. représenté, en ce qui concerne les circuits principaux pour la fin-. 9 et en ce qui concerne les circuits de contrôle pour la fig. 9a, le schéma électrique des dispositifs d'arrêt et. de freinage automa tiques fonctionnant en cas de manque de ten sion.
Les perfectionnements dont il va être question maintenant s'appliquent au cas gé néral d'un moteur à excitation indépendante en cas de manque de tension pour une raison quelconque telle que disjonction, coupure brusque de courant, baisse lente de tension, fausse manoeuvre, etc.; l'excitation du moteur normalement prise sur le réseau se trouve alors coupée et le freinage électrique du mo teur devient dans ces conditions impossible.
Lin tel inconvénient peut être grave si le moteur entraîne, par exemple, un mécanisme dont l'arrêt immédiat peut être obligatoire (appareil de levage ou de manutention) ou un mécanisme nécessitant des arrêts précis (ascenseur ou monte-charge), ou encore un mécanisme à inversion électrique du sens de marche à course précise (machine-outil alter native, raboteuse, etc.).
Dans ce cas, l'incon vénient signalé peut constituer un véritable danger, car de telles machines n'ayant pas normalement d'autre freinage possible que le freinage électrique, la suppression de celui-ci entraîne obligatoirement le déréglage de la course dont les conséquences peuvent être multiples et graves, la machine poursuivant aveuglément sa course jusqu'à absorption to tale de l'énergie cinétique emmagasinée dans la- masse en mouvement (rotor du moteur en particulier), à moins qu'un accident préala ble ne limite cette course: butée d'un chariot en fin de course sur une chanfreineuse, mé canisme de commande désemparée sur une raboteuse à commande par crémaillère.
Dans ce qui va suivre, on va décrire les perfectionnements apportés dans l'appareil lage du moteur, dans son application à une commande de raboteuse par exemple, com mande utilisant une excitation indépendante et un renversement de marche par inversion du courant dans l'induit du moteur. Il est toutefois entendu que les perfec tionnements dont il va être question mainte nant s'appliquent à toutes les commandes de machines ou appareils, tels que ceux qui ont été indiqués.
En cas de manque de tension brusque ou progressive, l'excitation du moteur est coupée du réseau, mais elle est reprise aux bornes mêmes du moteur. A cet effet, un relais volt- métrique assure le passage de l'excitation sur l'induit, en même temps qu'il provoque le déclenchement des contacteurs de marche.
Un jeu d'inverseurs-pilotes sélectionne le bran chement sur l'induit de telle façon que le sens de l'excitation soit maintenu constant, quel que soit le sens de rotation du moteur, c'est-à-dire quel que soit le sens du courant de l'induit. Ainsi qu'on le voit sur les fig. 9 et 9a, des contacteurs 25 et 26, dont les bobines sont placées dans le circuit de contrôle de la fig. 9a et dont les contacts 25a et 26a sont placés, comme on le voit sur la fig. 9, sur le circuit d'alimentation de l'induit 2 du mo teur,
sont sélectionnés au moyen de l'inver seur automatique Il et I.Y. Si c'est le contact Ix de cet inverseur qui est fermé (le contact IZ étant alors ouvert), c'est le contacteur 25 qui sera excité et, par conséquent, les con tacts 25a qui seront fermés, ce qui amène le courant à l'induit 2 dans une certain sens correspondant. par exemple à la. marche avant.
Si, au contraire, c'est le contact Iz de l'inver seur qui est fermé (le contact I, étant alors ouvert), c'est le contacteur 26 qui sera excité et les contacts 26a qui seront fermés, ce qui aura pour effet d'amener le courant d'exci tation de l'induit 2 en sens inverse corres pondant par exemple à la marche arrière.
L'excitation de ces contacteurs 25 et 26 ne pourra toutefois se faire que si les con tacts<B>27e</B> et 28a dont il va être question un peu plus loin sont fermés.
Dans le même circuit de contrôle que les contacteurs 25, 26 est disposé le contacteur d'accélération 4 dont on a déjà parlé à pro pos de la fig. 1, contacteur qui, lorsqu'il est excité, ferme son contact 4a (voir fig. 9), ce qui a pour effet de court-circuiter la résis tance de démarrage 3 (sur cette fig. 9 n'ont pas été représentés les autres éléments du circuit d'alimentation de l'induit, tel que L'enroulement 1' et les résistances 3' et 3").
Il y a lieu d'observer que l'excitation du contacteur 4 est contrôlée par les contacts <B>25e</B> et<B>26e</B> soumis aux contacteurs 25 et 26 de marche avant et de marche arrière. Autre ment dit, ce contacteur 4 ne peut être excité que lorsque l'un ou l'autre des contacteurs 25 ou 26 l'a été.
En outre, l'ensemble des contacteurs 25, 26 et 4, ainsi que cela a été signalé ci-dessus, est contrôlé par le contact<B>27e</B> du contacteur 27 monté également dans le circuit de con trôle de la fig. 9a. .
Le contacteur 27 est un contacteur dit de , préparation de marche qui ferme, au moyen de ses contacts 27a (voir fig. 9), le circuit d'excitation sur son alimentation normale; autrement dit, lorsque le contacteur 27 est excité, les contacts 27a sont fermés et l'enrou- lement d'excitation 10 est normalement ali menté (sur la fig. 9 on a représenté, à titre d'exemple, un circuit d'excitation tel que celui qui est représenté sur la fig. 2). Il est évident qu'on peut également adopter des cir cuits d'excitation tels que celui de la fig. 3 ou tels que celui de la fig. 5.
Lorsque le contacteur 27 n'est pas excité, les contacts 27a s'ouvrent, tandis que les con tacts 27'a qui en sont solidaires sont fermés, ce qui a pour effet d'alimenter l'enroulement d'excitation 10 par l'induit même du moteur, par l'intermédiaire des fils 29 et des contacts 30a (ou 31a) dont il sera question ci-après.
Le contact<B>27e</B> permet de s'assurer que l'excitation du moteur est alimentée normale ment par les contacts 27a avant l'excitation du contacteur de marche avant 25 ou arrière 26, c'est-à-dire avant l'alimentation de l'in duit.
De plus, le contacteur 27 n'est excité que lorsqu'on appuie sur le bouton-poussoir de marche I." le bouton-poussoir d'arrêt 14 étant fermé. Ce contacteur est, en outre, autoali- menté au moyen du contact 27b qui se ferme lorsque le contacteur 27 est excité, par suite de l'abaissement du bouton-poussoir I,,. Le contacteur 27 est libéré lorsqu'on manoeuvre le bouton manuel d'arrêt I4.
Enfin, tout l'ensemble des contacteurs 25, 26, 4 et 27 disposés dans le même circuit de contrôle est commandé par le contact 28a qui s'ouvre lors du fonctionnement du relais 28 à minimum de tension; ce relais est monté entre les deux fils d'alimentation de l'induit 2 et agit dans le sens indiqué en cas de manque de tension quelle qu'en soit la cause.
Ainsi qu'on le voit sur la fig. 9, en paral lèle avec l'induit 2, sont montés deux contac teurs 30 et 31 qui sont des contacteurs de sélection pour chaque sens de marche; ils sé lectionnent sur l'induit, grâce à leurs contacts 30a et 31a, placés sous leur contrôle, le sens correct de l'alimentation éventuelle de l'exci tation en cas de manque de tension. De cette façon, le sens du courant dans l'excitation reste constant quel que soit le sens du cou- rant de l'induit. Cette alimentation, en cas de manque de tension, se fait, ainsi qu'il a été dit précédemment, par les deux contacts à s ouverture 27'a commandés par le contacteur 27, lui-même contrôlé par le relais 28, ainsi qu'il a été expliqué.
Le contacteur de sélection 30 est excité lors de la fermeture du contact 25d placé s sous le contrôle du contacteur 25 de marche avant. Aussitôt que ce contact 25d a été fermé par L'excitation du contacteur 25, la bobine 30 du contacteur se trouve autoali- mentée par son contact 301) et cela jusqu'à c l'ouverture du contact 26e normalement fermé et s'ouvrant lors de l'excitation du contacteur 26 de marche arrière, le contact 26e étant disposé en série avec le contact 30b, comme on le voit sur la fig. 9.
i De cette faon, le contacteur 30 reste ali menté pendant la période de freinage après déclenchement du contacteur de marche avant (c'est: à-dire après ouverture du contact 25d), déclenchement provenant soit de l'inversion normale de l'inverseur I" h, soit du fonc tionnement du relais 28 à minima de tension.
Ainsi, le contacteur 30 reste alimenté sur l'induit par les contacts 30b et 26e, les con tacts 30a restent fermés et l'alimentation de l'excitation, à la coupure du contacteur 27 (résultant de celle du relais 28 par ouverture du contact 28a) se fait également sur l'induit dans le sens convenable par les contacts à ouverture 27'a qui sont fermés du fait que le contacteur 27 n'est plus excité.
Le freinage s'effectue, ainsi qu'il a déjà été indiqué précédemment, par fermeture de l'induit 2 sur la résistance de freinage 32 avec laquelle sont montés en série deux con tacts à ouverture 25b et 26b soumis respec tivement aux contacteurs 25 et 26 de marche avant et de marche arrière. Ces contacts 25b et 26b sont normalement fermés lorsque les contacteurs 25 et 26 ne sont excités ni l'un ni l'autre, du fait par exemple de l'ouverture du contact 28a du relais 28.
Le freinage rapide de l'induit 2 et la self de l'enroulement d'excitation 10 permettent d'obtenir l'arrêt du moteur avant que le cou rant d'excitation traversant l'enr oulemnt 10 ne soit tombé à une valeur insuffisante mal gré la décroissance rapide de la tension aux bornes de l'induit 2 alimentant cet enroule ment d'excitation.
Le fonctionnement du contacteur de sé lection 31, enclenché par le contact 26d du contacteur de marche arrière 26 est analogue à celui qui a été décrit ci-dessus pour le con tacteur de sélection 30.
Les circuits de ce contacteur 31 sont dis posés en parallèle avec le contact 26d, le con tact d'autoalimentation 31b et le contact 25e à ouverture soumis à l'action du contac teur 25.
On voit, d'après ce qui précède et d'après l'ensemble qui vient d'être décrit avec réfé rences aux fig. 9 et 9a, qu'on obtient, grâce aux perfectionnements décrits, une grande sécurité de fonctionnement et en particulier le freinage se trouve assuré, même en cas de manque de tension.
On peut inscrire en face de chaque plot du rhéostat d'excitation la vitesse correspon dante.
En général, jusqu'à présent, la valeur to tale du rhéostat, calculée et répartie plus ou moins empiriquement entre les divers plots, était ensuite ajustée suivant les essais du mo teur. Il en résultait que les plots du rhéostat engendraient des vitesses (décelées par un tachymètre pendant le fonctionnement) que rien ne déterminait à l'avance. Le réglage de la vitesse se faisait, dans ces conditions, par tâtonnement en cours de fonctionnement.
Dans une variante d'exécution, -on pour rait prendre soin de déterminer les valeurs ohmiques entre les plots d'après les essais du moteur. Dans ces conditions, il devient pos sible d'échelonner régulièrement les vitesses sur un rhéostat et également d'inscrire en face de chaque plot la vitesse correspondante.
On peut ainsi, avant la mise en marche, régler le rhéostat sans tâtonnement sur la vi tesse que l'on désire obtenir, comme on pour rait le faire par exemple avec un changement de vitesse mécanique muni d'un tableau. On a vu, dans ce qui précède, que le frei nage se faisait en récupération jusqu'à la vi tesse correspondant au plein champ normal, puis que ce freinage se faisant ensuite sur la résistance 32 jusqu'à l'arrêt ou jusqu'au frei nage à contre-courant dans le cas de renver sement de marche.
L'adoption du freinage en récupération a pour effet de restituer au réseau une partie importante de l'énergie absorbée pour la mise en vitesse du moteur, lors du fonctionnement de celui-ci aux grandes vitesses.
Si la vitesse utilisée correspond à quatre fois la plus petite vitesse n, et si la vitesse correspondant au plein champ normal est égale à 1,5 n, l'énergie totale absorbée par le freinage sera de: , K.PD2 <I>X (4 n) 2</I> - 16 K.PDz n2 P étant le poids de l'induit, D le diamètre du cercle engendré par le centre de gravité d'une section de la surface de révolution de l'induit, et K. un coefficient numérique.
Cette énergie totale se répartira de la faon suivante: énergie à absorber par le freinage en récupération K.PDz [(4n)2 - (1,5n)2], soit 13,75 K.PDz iz2 énergie à absorber par le freinage sur résistance K.PDz (1,5n)2, soit 2,25 K.PD=n2.
Si r. et rg sont les rendements du moteur en moteur et en génératrice respectivement, l'énergie absorbée au réseau par le moteur pour atteindre la vitesse 4 n, sera de
EMI0014.0033
et l'énergie restituée par récupération pour passer de la vitesse 4n à la vitesse 1,5a sera de: 13,75<I>K.</I> PDz n2 <I>X</I> r..
Le rapport de l'énergie récupérée à l'éner gie absorbée sera donc de:
EMI0015.0001
Pratiquement, pour la vitesse 4 n, l'éner gie récupérée par le freinage sera de l'ordre de 50 à 60 % de l'énergie absorbée pour la mise en vitesse du moteur, ce qui est parti culièrement intéressant dans le cas de renver sements de marche successifs ou de démar rages fréquents.
Dans tout ce qui précède, on a supposé que la vitesse de régime du moteur restait constante au cours du fonctionnement et avait été déterminée, avant la mise en route, par la position du curseur d'un rhéostat.
Il est évidemment toujours possible, en cours de fonctionnement, de modifier à la main la position de ce curseur pour modifier la vitesse du moteur. Il peut toutefois être intéressant de réaliser automatiquement des variations de vitesse au cours d'une même course en des points prédéterminés de cette course, ce que permettent de réaliser les per fectionnements qui vont être décrits mainte nant et qui présentent de très grands avan tages par rapport à tout ce qui est connu.
Sur les fi-. 13 et 13a, on a représenté un exemple de la mise en oeuvre de cette carac téristique; la fig. 13 représente le circuit principal d'excitation et la fig. 13a représente le circuit de contrôle comprenant les contac teurs agissant sur certains contacts du circuit principal précité.
Dans le but d'obtenir le résultat ci-dessus indiqué au lieu de prévoir sur le rhéostat d'excitation 7 un seul curseur tel que le cur seur 7a indiqué dans les modes de réalisation précédents, on prévoit deux curseurs 7'a et 7"a qui peuvent être mis alternativement en service au moyen d'un double contact inver seur 33a, 33'a, dont la position est comman dée par un contacteur 33 placé dans les cir cuits de contrôle (voir fig. 13a) en même temps que le contacteur de préparation au freinage 17 (voir précédemment ce qui a été dit à ce sujet à propos du mode de réalisa tion de la fig. 5),
et que le contacteur 8 de plein champ normal (voir ce qui a été dit précédemment à ce sujet à propos du mode de réalisation de la fig. 2), ces deux derniers contacteurs commandant, comme on l'a vu, les contacts 17a et 8a de la fig. 13.
En plus de ces contacts 8a et 17a, on a prévu un contact 34a qui, lorsqu'il est fermé, shunte la totalité du rhéostat 7. Ce contact, dont la fermeture est commandée par l'excita tion du contacteur 34 (voir fig. 13a), sera appelé contact de plein champ maximum.
Le circuit du contacteur 33 comporte un contact à ouverture 4"b qui s'ouvre lorsque le troisième contacteur d'accélération 4" est excité (voir ce qui a été dit à ce sujet à pro pos de la fig. 1). Ce contact 4"b peut être shunté par tin élément de circuit comprenant un contact d'autoalimentation <B>33e</B> pour le contacteur 33 et par un interrupteur à ouver ture I. qui fonctionnera dans les conditions qui seront indiquées plus loin.
De plus, le contact 4"b peut être shunté par l'interrup teur à fermeture I,; dont le fonctionnement sera indiqué plus loin.
Enfin, dans le circuit du contacteur 33 se trouve un contact à fermeture I'1 calé sur un dispositif inverseur du sens de marche ac tionné par l'organe commandé par le moteur (comme l'interrupteur Il de la fig. 9a).
Dans le circuit du contacteur 34 est dis posé un interrupteur à fermeture I; dont l'action sera également expliquée plus loin. Sur le circuit du contacteur 17 est placé un interrupteur à fermeture I,, (voir plus loin son fonctionnement) en série avec tin contact à ouverture 33d dont l'ouverture est commandée par l'excitation du contacteur 33. Ces deux contacts peuvent être court-cir cuités par un interrupteur à fermeture I;, dont le fonctionnement sera également expli qué plus loin, ou bien par les contacts 17b (fermés lors de l'excitation du contacteur 17) et le contact 33e (fermé lors de l'excitation du contacteur 33).
L'ensemble des éléments de circuits qui viennent d'être décrits pour le contacteur 17 et le contacteur 34 est placé sous le contrôle d'un contact 25f qui se ferme lors de l'exci tation du contacteur 25 de marche avant. Un interrupteur Ira, qui peut être court-circuité par un contact 17c (fermé lors de l'excitation du contacteur 17), est disposé en série avec le contacteur 17, cet élément de circuit étant placé sois le contrôle du contact 26f (fermé lors de l'excitation. du contacteur 26 de marche arrière).
Enfin, le contacteur 8 est connecté soit par l'intermédiaire de l'interrupteur I"," soit par l'intermédiaire de l'interrupteur I'2, avec respectivement le contact 26g (dont la ferme ture est commandée par l'excitation du con tacteur 26 de marche arrière) et le contact 25g (dont la fermeture est assurée par l'exci tation du contacteur 25 de marche avant), l'ensemble de ces contacts étant contrôlé par le contact 4c dont la fermeture est elle-même commandée par le premier contacteur 4 d'ac célération par l'induit (voir fig. 1).
On va indiquer maintenant le fonctionne ment normal du circuit d'excitation qui vient d'être décrit pour -une course de coupe à la vitesse réglée par le curseur 7'a et pour une course de retour réglée par le curseur T'a. <B><I>10</I></B><I> Course de coupe .</I> <I>a) Départ et</I> accélération. - Le curseur <I>Ta</I> est en circuit depuis le freinage retour grâce à la fermeture du contact 33a, sous l'action du contacteur 33 qui est excité par la fermeture du contact I'1 de l'inverseur de table (fermé lors de la coupure de l'induit au début du freinage sur la résistance 32 repré sentée sur la fig. 9).
Le plein champ normal est établi par le" contact à ouverture 8a du contacteur de plein champ normal 8, lequel n'est pas excité au départ (ce qui laisse fermé le contact 8a). Ce contacteur est excité lors de la fermeture du contact 4c du premier contacteur d'accéléra- ration par l'induit, les contacts 25g et I', étant fermés dans le sens coupe .
L'excitation du contacteur 8 ouvre le con tact 8a et le curseur<I>Ta</I> est alors seul en ser- vice. Le moteur prend alors la vitesse Vl cor respondant à la position de ce curseur.
<I>b) Première</I> préparation <I>de freinage.. -</I> Le contacteur 17 est excité par le passage du taquet coupe sur le contact de préparation I3 (correspondant à l'action du taquet 19 sur l'interrupteur 203 de la fig. 6) et reste auto- alimenté grâce aux contacts 17b et 33e, le contact 25f étant fermé lors de la coupe (puisque le contacteur 25 de marche avant est excité).
Le contacteur 17, grâce à son contact 17a, met alors en service la résistance 15 dont le rôle a été précédemment expliqué à propos de la fig. 5.
<I>c) Deuxième préparation au freinage. -</I> Le taquet coupe attaque ensuite l'inverseur de table et ouvre le contact I'., calé sur cet inverseur (qui correspond au passage du ta quet 19 sur l'interrupteur 20, de la fig. 6). Le contacteur 8 se trouve coupé et son con tact à ouverture 8a qui court-circuite par tiellement le rhéostat 7, impose le plein champ normal si le curseur Ta ne court-circuite pas lui-même une portion supérieure de ce rhéostat.
<I>d) Coupure et freinage en</I> coupe . <I>- A</I> la coupure du courant sur l'induit par l'in verseur de table (ce qui correspond au pas sage du taquet 19 sur l'interrupteur 20, de la fig. 5 et de la fig. 6), celui-ci ouvre le contact I', et déclenche le contacteur 33 qui cesse d'être excité; dans ces conditions, son contact à fermeture 33a s'ouvre et libère le curseur de coupe Ta, tandis que son contact à ouverture 33'a se ferme, ce qui met en cir cuit le curseur de retour 7"a.
Pendant le freinage sur résistance, le plein champ normal reste établi par le con tact 8a fermé lors de la seconde préparation, à moins que le curseur T'a ne court-circuite alors une portion supérieure du rhéostat 7. 2o <I>Course de retour .</I>
<I>a) Départ et accélération.</I> - Le contac teur de plein champ normal 8 est excité lors de la fermeture du contact 4c d'accélération sur l'induit, les contacts 26g et I"% étant fermés dans le sens retour ; son contact 8a est dans ces conditions libéré et le curseur 7"a reste seul en service sur le rhéostat 7, le moteur prend alors la vitesse V., correspon dant à la position de ce curseur.
<I>b) Première préparation au freinage. -</I> Le contacteur 17 est excité par le passage du taquet retour sur le contact de préparation 1,o et reste autoalimenté par son contact 17c, le contact 26f étant fermé par l'excitation du contacteur de marche arrière 26.
Comme précédemment, le contacteur 17 met en service la résistance 15, grâce à son contact 17a.
<I>c) Deuxième préparation au freinage. -</I> ,Le taquet retour attaque ensuite l'inver seur de table et ouvre le contact l'2. calé sur cet inverseur. L'alimentation du contacteur 8 se trouve coupée et son contacts 8a se ferme pour court-circuiter partiellement le rhéostat 7, ce qui a pour effet d'imposer le plein champ normal si le curseur 7"a ne court- circuite pas lui-même une portion supérieure de ce rhéostat.
<I>d) Coupure de l'induit et freinage en</I> <I>course retour .</I> - Au moment de la coupure du courant sur l'induit par l'inverseur de table, celui-ci ferme le contact l'" ce qui a pour effet d'exciter le contacteur 33 qui, grâce à son contact à ouverture 33'a, libère le curseur retour 7"a, tandis que son con tact à fermeture 33a met, en circuit le curseur coupe 7'a.
Le plein champ normal reste établi pen dant le freinage sur résistance par le contact 8a qui s'est fermé lors de la deuxième prépa ration, à moins que le curseur Ta ne court- circuite alors une portion supérieure du rhéostat 7.
Ainsi qu'on vient de le voir, par consé quent, le schéma représenté sur les fig. 13 et 13a permet de réaliser les caractéristiques qui ont été indiquées précédemment pour assurer une montée en vitesse rapide avec un frei nage préparé de telle faon que la vitesse du moteur, au moment de la coupure de l'induit, soit une vitesse déterminée sensiblement indé pendante des vitesses précédemment obtenues.
Mais, en outre, l'ensemble des dispositions qui viennent d'être décrites à propos des fig. 13 et 13a, permet d'obtenir des modifi cations automatiques de vitesse en cours de fonctionnement, ainsi qu'on va en décrire maintenant quelques exemples dans le cas où l'appareillage d'un moteur ainsi perfectionné est appliqué à la commande d'une raboteuse, étant entendu que des avantages équivalents peuvent être obtenus grâce aux caractéristi ques ci-dessus décrites pour d'autres genres de machines ou .d'appareils.
En ce qui concerne le rabotage, par exem ple, on sait que la vitesse maximum utilisable pour la coupe d'un métal donné est en grande partie limitée par la résistance du tranchant de l'outil aux chocs qu'il reçoit à l'attaque de la pièce. Il en résulte qu'aussitôt après la pénétration de l'outil dans la pièce à usiner, on peut augmenter la vitesse de coupe sans dommage pour l'outil, ce qui augmente sen siblement le rendement de la machine, puis que les cycles de rabotage, pour une même production, s'effectuent plus rapidement.
De même, pour limiter l'effet de ressort sur le tranchant de l'outil au débouché de la pièce, ainsi que l'arrachement de celle-ci qui risquerait de se produire si l'outil termi nait sa coupe à trop vive allure, il y a inté rêt à adopter une vitesse plus réduite en fin de coupe.
Ces deux points: accélération de l'outil après son entrée dans la pièce et ralentisse ment avant sa sortie, constituent les particu larités de ce qu'on appellera dans ce qui va suivre le cycle Berthiez . Ce cycle s'ap plique d'ailleurs à tout autre usinage ana logue.
Sur la fig. 10, on a représenté les avan tages et les particularités du cycle en ques tion. Le diagramme montré sur cette figure représente la vitesse V d'une pièce en cours d'usinage en fonction de la course d'usinage C sur une raboteuse. Au-dessous de ce dia gramme on a figuré très schématiquement la pièce 35 en cours d'usinage, placée sur la. table 36 avec figuration également de l'outil de coupe 37. Le fonctionnement. normal aurait heu sui vant le tracé en traits pleins à la vitesse Vl.
Le fonctionnement suivant le cycle Ber- thiez est représenté sur le même diagramme en pointillé.
Ainsi qu'on le voit, la pièce à usiner est attaquée à la vitesse V,. après avoir parcouru la course cc-c, Dès l'attaque de la pièce en c,, on augmente la vitesse jusqu'à la valeur Vz qui peut être supérieure à V,. de 50 à 100J et plus, suivant la nature de la pièce et de l'outil et suivant la fragilité de ce der nier.
La vitesse V2, est abaissée en fin de coupe de telle façon qu'à la sortie de la pièce en c2, la vitesse soit de nouveau ramenée à la vitesse V, admise en fonctionnement. nor mal.
Ainsi qu'on le voit également, la course s'arrête en c, au lieu de se terminer en c, ce qui, pour une même course utile de cï c2;, diminue la. course totale -de la distance c3 c4.
Il est un autre cas en rabotage où des variations de vitesse en cours de course sont intéressantes à obtenir. C'est le cas, par exem ple, du fonctionnement d'une raboteuse ayant à usiner des bossages relativement éloignés les uns des autres, comme" on l'a représenté sous le diagramme de la fig. 11, où la pièce à. -usiner 35, placée sur la table 36, comporte des bossages 35'a et 35'b éloignés l'un de l'autre et soumis à l'action de l'outil 37.
Dans un tel cas, la course dans le sens retour se fera -uniformément à grande vi tesse; dans le sens coupe , il y a intérêt à ne conserver la vitesse réglée pour la coupe que pendant l'usinage proprement dit, tandis qu'entre les bossages la grande vitesse uti lisée pour le sens retour peut être adoptée.
Sur le diagramme de la fig. 11, on a re présenté également, comme dans le cas de la fig. 10, la vitesse de déplacement de la pièce en fonction de la course. La courbe en trait plein indique la vitesse de coupe dans un fonctionnement normal; la courbe en poin tillé représente le fonctionnement préconisé avec accélération entre les bossages et appli cation du cycle Berthiez pour l'usinage de chaque bossage.
Ainsi qu'on peut le remarquer, l'entrée et la sortie de l'outil pour chaque bossage à usi- ii er ont lieu à la vitesse Vl normalement ad mise, la vitesse d'usinage des bossages est accélérée conformément au cycle Berthiez jusqu'à la vitesse V#j et entre les bossages, la vitesse V3 correspondant à la vitesse admise pour la course de retour est adoptée.
Sur la fig. 12 on a représenté un troi sième cas particulier d'application du cycle Berthiez . C'est celui de l'usinage sur une même course de pièces juxtaposées telles que les pièces 35"a, 35"b, 35"c, indiquées sous le diagramme de ladite figure, pièces qui sont disposées sur la table 36 et qui sont attaquées par l'outil<B>37,</B> ou bien de l'usinage de pièces telles que 35"' présentant des solutions de continuités telles que 35"'a et 35"'b. Le gra phique donne la valeur des -vitesses de coupe V en fonction de la course C.
La courbe en trait plein est celle qui correspond au fonc tionnement normal, tandis que la courbe en pointillé est celle qui correspond au fonc tionnement préconisé.
On voit, dans ce cas, comme dans le cas de la fig. 11, l'intérêt que présente le cycle adopté, puisqu'il permet de diminuer d'une façon importante la durée du cycle de rabo tage et, par conséquent, d'augmenter le ren dement de la machine.
Sur la fig. 14 on a représenté un autre exemple de variation de vitesse pendant la course avec, au-dessous du graphique, l'em placement des différents taquets montés sur la, table et agissant sur les différents inter rupteurs à galets représentés schématique ment sur la droite de la figure.
Bien entendu, grâce au système de ces taquets et de ces interrupteurs qui comman dent différents contacts I, à<B>1,</B> de la fig. 13a, il est possible de réaliser toutes successions désirées de vitesses et toutes combinaisons de celles-ci à partir, par exemple, des trois vi tesses V" V2, T'3.
A titre d'exemple on va décrire, d'une façon détaillée, le fonctionnement d'un dispo sitif conforme à l'invention et tel que celui qui a été représenté sur les fig. 13 et 13a pour obtenir, au moyen des taquets et des interrrupteurs représentés sur la fig. 14, des modifications automatiques de vitesse en cours de fonctionnement.
En ce qui concerne tout d'abord la course de retour , il y a lieu de remarquer que celle-ci se déroule de faon identique à ce qui a été expliqué ci-dessus à propos de la course de retour en fonctionnement nor mal. Il est donc inutile d'y revenir.
On va considérer maintenant. le fonction nement pendant la course de coupe pour réaliser ces diverses variations de vitesse. Par l'action de taquets appropriés, tels qu'ils vont être définis dans ce qui va suivre, sur les contacts I. à In représentés sur le schéma de la fig. 13a et symboliquement à la partie in férieure de droite de la fig. 14, on peut obte nir toutes combinaisons possibles des trois vi tesses suivantes: 1o Vitesse de coupe Vz réglée par le cur seur 7'a; 2o Vitesse de retour V., réglée par le cur seur 7"a; 3o Vitesse minimum Vl correspondant au plein champ maximum.
Pour cela, on utilise parmi les taquets sui vants ceux qui sont nécessaires pour obtenir la combinaison de vitesse désirée et ceci dans les conditions qui vont être indiquées pour chaque taquet: <I>a)</I> Taquet <I>de</I> ralentissement <I>simple 19a. -</I> Ce taquet est utilisé chaque fois que l'on désire, dans la course de coupe , passer du réglage sur la vitesse de coupe V2 définie par le curseur<I>Ta</I> à une vitesse inférieure (géné ralement la vitesse minimum V1 déterminée par le plein champ maximum), en un point donné, et pouvoir ensuite reprendre éven tuellement la vitesse de coupe Va.
Le taquet est muni d'un index que l'on place en regard du point où l'on veut obtenir ce ralentissement..
Par exemple, pour réaliser le cycle Ber tbiez , en course normale, tel qu'il est indi- qué sur le graphique de la fig. 10, on placera un taquet 19a en regard du point cl de la course (et éventuellement en regard du point c, si le freinage au renversement de marche avait lieu au delà du point c,).
Il en sera de même aux points cl et éven tuellement c2 des graphiques des fig. 11 et 12 et aux points c7 et c, du graphique de la fig. 12.
Chaque taquet de ralentissement 19a agis sant au passage sur le contact fixe à pres sion permanente 1., (fi-. 13a et 14) provoque l'excitation du contacteur de plein champ maximum 34, lequel, au moyen de son contact 34c, shunte la totalité du rhéostat d'excita tion pendant tout le temps où le taquet 19c, agit sur le contact ou interrupteur I.,.
Un verrouillage par le contact 25f du contacteur 25 de marche avant (sens coupe) ne permet l'enclenchement du contacteur 34 que dans le sens coupe .
b) <I>Taquet de</I> ralentissement <I>et de reprise</I> rapide 19b. <I>-</I> Ce taquet est utile chaque fois que l'on désire passer, pendant la course de coupe , de la vitesse de coupe à la vi tesse de retour avec un ralentissement préalable à la vitesse inférieure à la vitesse de coupe .
Le taquet est muni d'un index que l'oyi place en regard du point où l'on veut obte nir un tel ralentissement. Par exemple, pour réaliser le cycle de vitesses schématisé sur la fig. 11, on placera le taquet 19b en regard du point C.
L'action du taquet 19b est identique à celle du taquet de ralentissement simple 19a, mais en phis, au point de reprise de la vitesse de coupe , un bossage de ce taquet coupe au passage le contact fixe à ouverture I,, de la fig. 13a et de la fil. 14.
L'ouverture du contact I,, coupe l'auto alimentation, par le contact 33c du contac teur 33 d'inversion des curseurs (contacteur normalement enclenché dans le sens coupe ) .
Le contact à ouverture 4"b et le contact à fermeture I; étant ouverts à ce moment, le contacteur 33 cesse d'être excité, ce qui pro- voque l'ouverture du contact 33a et la ferme ture du contact 33'a, c'est-à-dire la mise en service du curseur de retour 7"a à la place du curseur de coupe Ta.
La vitesse s'établit donc à la valeur réglée par le curseur T'a, c'est-à-dire à la vitesse V3.
<I>c)</I> Taquet <I>de</I> ralentissement <I>et de reprise</I> <I>modérée 19c.</I> - Ce taquet est utile chaque fois que, dans la course de coupe , on désire repasser de la vitesse de retour (obtenue par l'action du taquet 19b dont il vient d'être question) à la vitesse de coupe avec un ralentissement préalable à -une vitesse infé rieure à la vitesse de coupe .
Ce taquet comporte également un index que l'on place au point où l'on veut obtenir ce ralentissement, par exemple an point c fi du graphique de la fig. 11.
Le taquet 19e réalise successivement: 1o La fermeture du contact I$ (voir fig. 13a et 14), ce qui provoque l'excitation du contacteur 17 de préparation au freinage et la fermeture de son contact 17a (fig. 13), ce qui a pour effet de réaliser la première préparation au freinage telle qu'elle a été expliquée précédemment, en particulier à pro pos des fig. 5, 6, 7 réalisant ainsi le freinage en récupération tel qu'il est obtenu en fin de course normale (partie hachurée simple à l'extrémité de gauche de la fig. 14) ;
l'excita tion du contacteur 17 par le contact I$ n'a lieu que si le contact à ouverture 33d est fermé (contacteur 33 non excité, curseur 7"a en service pour la vitesse V3).
2o La fermeture du contact I7 (voir fig. 13a et 14), ce qui provoque le ralentisse ment dans les mêmes conditions que celles qui ont été indiquées à propos du taquet de ralentissement simple 19a.
3o La fermeture du contact ZE (voir fig. 13a et 14), ce qui a pour effet de rétablir l'excitation du contacteur 33 d'inversion des curseurs, lequel continue ensuite d'être auto- alimenté au moyen de son contact 33c et du contact I, normalement fermé; dans ces con ditions, le curseur de coupe 7'a remplace alors le curseur de retour 7"a et assure ainsi la reprise de vitesse de coupe 'G@, réglée par ledit curseur 7'a.
En résumé, les différentes variations de vitesse représentées en pointillé sur le gra phique des fig. 10, 11 et 12 et correspondant à la réalisation pratique du cycle Berthiez pour trois exemples d'usinage, peuvent être réalisées automatiquement par l'emploi des taquets 19a, 19b, 19c.
C'est ainsi que, pour le cas de la fig. 10, on placera un taquet 19a en c, (et éventuellement en cz), que pour le cas de la fig. 11 on placera un taquet 19a en cl (et éventuellement en c.;), un taquet 19b en c, et un taquet 19e en CE, et que, pour le cas de la fig. 12, on placera des ta quets 19a en cl, en c,r et en c, (ainsi qu'éven tuellement en c,,).
D'autres variations automatiques et diffé rentes combinaisons (par exemple variation schématisée sur la fig. 14), peuvent encore être obtenues par l'emploi de deux autres ta quets, à savoir: <I>d)</I> Taquet <I>de</I> passage <I>à</I> vitesse <I>rapide 19d.</I> - L'emploi de ce taquet est analogue à celui du taquet 19b précédemment décrit, mais il en diffère par le fait qu'aucun ralentissement préalable n'est réalisé. On utilise un tel. ta quet lorsqu'on veut passer d'une vitesse de coupe V., à une vitesse de retour V;,. II peut être placé au point indiqué sur la fig. 14.
Le fonctionnement dudit taquet est ana logue à celui du taquet 19b, mais le ralentis sement est évité par la suppression de son action sur le contact ou interrupteur<B>1,</B> (voir fig. 13a et 14). On évite ainsi le passage par le plein champ maximum (correspondant à la vitesse de ralentissement Vl) et la carac téristique passe directement de la vitesse de coupe V2, à la vitesse de retour V,,,.
Comme précédemment, un index permet de placer, ce taquet en regard du point oû doit s'effectuer la modification de vitesse.
<I>e)</I> Taquet <I>de</I> passage <I>à vitesse modérée 19e.</I> - L'emploi de ce taquet est analogue à celui du taquet 19c avec cette différence qu'il ne permet pas de réaliser de ralentissement préalable. Ce taquet est utilisé chaque fois que l'on veut passer d'une vitesse rapide telle que la vitesse de retour V3 à une vitesse plus modérée telle que la vitesse de coupe Vz.
Le fonctionnement de ce taquet 19e est. analogue à. celui du taquet<B>19e</B> précédemment décrit, mais avec cette différence qu'il n'agit pas sur le taquet ou interrupteur I,r, ce qui évite le passage par le plein champ maximum correspondant à la vitesse inférieure V,.
Dans ces conditions, la caractéristique passe directement de la vitesse de retour V9 à la vitesse de coupe V2,.
Ainsi qu'il a été dit au sujet des autres taquets, le taquet 19e comporte un index qui permet de placer ledit taquet en regard du point où doit se faire la modification de vi tesse.
Sur la fig. 14, on a représenté un graphi que de la vitesse V en fonction de la course C que l'on peut obtenir à l'aide des taquets 19a à 19e ci-dessus décrits, et dans lequel on a indiqué diverses combinaisons possibles des vitesses réglées respectivement par les cur seurs de coupe Ta et de retour<I>7"a,</I> et par l'utilisation du plein champ maximum. Au- dessous de ce graphique on a indiqué les ta quets utilisés et l'emplacement de leur index par rapport à la course.
I1 est bien évident que ce graphique de vi- tesges n'est donné qu'à titre d'exemple et que toute autre combinaison pourrait être obte nue par modification de l'emplacement des taquets en question. Eventuellement, en outre, certains de ces taquets pourraient, si cela était nécessaire, être supprimés et d'autres, à fonctionnement équivalent, pourraient être ajoutés si besoin était, sans que l'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention.
Sur les fig. 15 et 15a on a représenté une variante d'exécution dans laquelle on a incor poré les différents perfectionnements décrits.
Cet exemple est celui d'un équipement automatique de moteurs à variation de vi tesse par le champ tel qu'il peut résulter de la combinaison des différentes caractéristi ques qui ont été examinées dans ce qui pré- 21 cède et tel qu'il peut être adopté pour la commande d'une machine-outil, raboteuse par ; exemple.
Autrement dit, il s'agit, dans cet exemple, de l'appareillage automatique d'un moteur à variation de vitesse par le champ, à renverse ment de marche automatique déterminé par la position de taquets réglables fixant la course, la vitesse de fonctionnement pour chaque sens étant déterminée séparément et de façon indépendante par la position de deux curseurs réglables sur un même rhéostat.
Dans cet appareillage, en outre, cet équi pement permet d'obtenir, sur un sens de mar che et en des points de la course déterminés par la position de taquets réglables, toutes combinaisons possibles de trois vitesses, à sa voir: la vitesse correspondant à ce sens de marche et réglée par un curseur du rhéostat d'excitation, la vitesse correspondant à la marche en sens inverse et réglée par l'autre curseur du rhéostat, la vitesse minimum cor respondant au plein champ maximum.
En particulier, le schéma général repré senté à titre d'exemple sur la fig. 15 et sur la fig. 15a, permet d'obtenir sur ce sens de marche les diverses variations automatiques de vitesse qui ont été indiquées dans ce qui précède, à propos des graphiques des fig. 10, 11 et 12 et 14, ainsi que toutes autres combi naisons éventuelles de ces mêmes vitesses.
Enfin, l'exemple de réalisation donné ici permet d'effectuer, en dehors du fonctionne ment automatique dont il vient d'être ques tion, un fonctionnement à main à vitesse lente, indépendante de ce fonctionnement automatique en n'en modifiant pas le réglage antérieur.
En ce qui concerne tout d'abord le circuit d'alimentation de l'induit 2, il convient d'ob server que la partie correspondante de la fig. 15 est presque identique au circuit de la fig. 1. Il est donc inutile de le décrire à nouveau. On indiquera simplement ici qu'on a fait figurer dans cette partie du schéma de la fig. 15 les contacts 25a et 26a représentés sur la fig. 9 et qui servent à inverser le sens du courant dans l'induit pour renverser le sens de marche, lesdits contacts 25a et 26a étant soumis à l'influence des contacteurs 25 et 26 de marche avant et marche arrière pré cédemment décrits.
En outre, on a ajouté auxdits circuits un enroulement 38 qui est celui d'un relais de protection à maximum d'intensité; on a fait figurer également sur le schéma de la fig. 15, ce qui n'avait pas été fait précédemment, le sectionneur général manuel I,, qui comporte un contact auxi liaire supplémentaire 1',1 pour les circuits de contrôle.
En ce qui concerne le circuit d'excitation, il est équivalent à celui qui a été décrit à propos de la fig. 13. On ne le décrira pas non plus Île nouveau ici. Il y a simplement lieu d'indiquer qu'on y a ajouté le contact 12a de surréglage (dont il a été question à propos de la fig. <B>5),</B> ainsi que les contacts 27a et 27'a de la fig. 9 qui servent à envoyer le courant d'excitation à partir soit du réseau (contacts 27a fermés),
soit de l'induit dans le cas du freinage sur résistance en cas de manque de tension (contacts 27'a fermés). A ce circuit d'excitation a été ajouté également la résis tance 39 qui est une résistance de décharge montée en parallèle avec l'enroulement d'exci tation 10 et l'enroulement 40 qui est celui d'un relais de protection à maximum d'in tensité.
En ce qui concerne le circuit auxiliaire pour le freinage sur résistance, en cas de manque de tension, il est équivalent au cir cuit correspondant de la fig. 9. Il est donc inutile de le décrire à nouveau. On y a ajouté simplement des contacts de sécurité <B>30e</B> et 31c se verrouillant réciproquement et soumis respectivement aux contacteurs 30 et 31 de sélection pour lexcitation shunt en cas de manque de tension (resp. pour le sens coupe et pour le sens retour ).
On a ajouté également un relais 41 monté en paral lèle sur l'induit et qui est un relais de tension du renversement de marche automatique, comme on l'expliquera phis loin.
En ce qui concerne enfin les circuits de contrôle, il y a lieu d'observer qu'ils réunis sent les dispositifs montrés sur les fig. 9a et 1.3a, auxquels on a ajouté, en ce qui concerne les circuits de la fig. 13a, le contact 42d sou mis à l'action du contacteur 42 dont il sera question ci-après (et qui est le contacteur de marche automatique) et auxquels on a ajouté également, en ce qui concerne les circuits de contrôle de la fig. 9a, les éléments suivants:
les contacteurs d'accélération par l'induit 4' et 4", le contact d'accélération 4b monté en série avec le contacteur 4' et le contact d'accéléra tion 4'b monté en série avec- le contacteur 4", les contacts 25h et 26h se- verrouillant réciproquement, soumis à l'action des contac teurs 25 et 26 de marche avant et de marche arrière et montés respectivement en série avec les contacteurs 26 et 25, les boutons-poussoirs 1,2, et I,3 de marche par à-coups, toute une série de contacts de sécurité montés en série avec les contacts I" 12, pré cités, à savoir:
le contact 41a soumis à l'ac tion du relais 41 dont il a été question ci- dessus; les contacts 4d, 4'c et 4"d soumis res pectivement aux contacteurs d'accélération 4, 4', 4" précités, le contact 8b soumis à l'action, du contacteur 8 de plein champ normal et enfin le contact 42e soumis à l'action du con tacteur 42 dont il a été question ci-dessus, les contacts 25i et 26i soumis à l'action des contacteurs 25 et 26 de marche avant et de marche arrière et disposés en parallèle avec l'ensemble des contacts 47.a, 4d,<I>4'c,</I> 4"d et 8b,
le contact 42b monté dans un élément de circuit partant d'un point situé entre les con tacts 42e et 27c et aboutissant en un point , situé entre les contacts interrupteurs Ii, et 113 précités.
le contact 42c monté en série avec les con tacts interrupteurs à fermeture à friction ,14 et Ii,, contacts qui sont commandés par le moteur et verrouillent l'accélération soit dans le sens coupe , soit dans le sens retour , lesdits contacts Ii, et Ii, étant montés en série respectivement avec le contact 25c et avec le contact<B>26e</B> dont il a été question à propos de la fig. 9a, les contacts 4e et 4f soumis -au contac teur d'accélération 4 et montés respective ment en série avec le contact<B>26e</B> et avec le contact 25c ci-dessus rappelés;
ces contacts ont pour effet de court-circuiter les contacts à friction I,, et h° du relais de freinage à contre-courant, toute une série de contacts de sécurité disposés en série avec le contact 28a dont il a été question à propos de la fig. 9a, mais dont l'emplacement a été un peu modifié pour être disposé en série avec le contacteur 27 de pré paration de marche et avec les interrupteurs I8 et I4 de marche et d'arrêt général, à sa voir: le contact 43a du relais 43 monté en parallèle sur l'alimentation des circuits de contrôle (voir fig. 15);
le contact 38a du relais de protection 38à maximum d'inten sité, relais monté sur le circuit de l'induit et dont il a été question ci-dessus (voir fig. 15) ; le contact. 40a du relais de protection 40 à maximum d'intensité, relais monté sur les circuits de l'excitation shunt (comme on l'a vu à propos de la fig. 15).
Aux circuits de contrôle, dont les modifi cations par rapport aux parties correspon dantes des circuits des fig. 9a et 13a vien nent d'être indiqués, on a ajouté, en outre, deux autres éléments de circuit: en premier lieu un circuit comprenant le contacteur 12 de surréglage (dont on a représenté le con tact 12a sur la fig. 5, ainsi que sur la fig. <B>15),</B> en série avec un contact temporisé 4"c sou mis à l'action du contacteur d'accélération 4";
en second lieu, un élément de circuit comprenant le contacteur 42 de marche auto matique dont il a été question ci-dessus, avec lequel sont montés en série les contacts 25j et<B>26j</B> qui s'ouvrent lors de l'excitation des contacteurs 25 et 26 de marche avant et de marche arrière, ainsi que le bouton-poussoir I,e de marche pour le fonctionnement auto matique de la machine et le bouton-poussoir I,7 d'arrêt dudit fonctionnement.
Les contacts<B>25j</B> et 26,j et le bouton-pous- soir 4 peuvent être shuntés par le contact d'autoalimentation 42a du contacteur 42. L'alimentation des circuits de contrôle est faite par les conducteurs 44 qui prennent le courant sur le réseau, comme on le voit sur la fig. 15.
On va maintenant expliquer le fonction nement du dispositif qui vient d'être décrit à titre d'exemple, en indiquant le rôle de chacun des divers contacteurs que comprend le schéma général représenté sur les fig. 15 et 15a dans l'exemple de l'application de l'in- ention à la commande d'une machine-outil telle que raboteuse.
1o <I>Contacteurs d'inversion de</I> marche <I>25 et 26.</I> Les contacteurs 25 et 26 déterminent le sens de marche du moteur grâce à leurs con tacts 25a et 26a qui déterminent le sens du courant de l'induit 2: sens coupe lorsque le contacteur 25 est excité et les contacts 25a fermés, et sens retour lorsque le con tacteur 26 est excité et ses contacts 26a fer més.
Le fonctionnement de l'un ou l'autre de ces contacteurs 25 ou 26 est déterminé par la position de l'inverseur de table Il et I,, ac tionné mécaniquement à chaque renversement de marche par le taquet limitant la course (taquet de renversement réglable en posi tion).
Un verrouillage électrique au moyen des contacts à ouverture 26h et 25h s'oppose à l'excitation simultanée des deux contacteurs 25 et 26.
*L'excitation de l'un ou l'autre de ces con tacteurs n'est également possible que si le plein champ normal est établi (fermeture du contact 8b), si les contacteurs de démarrage 4, 4', 4" ne sont pas excités (contacts 4d, 4'c et 4"d fermés), et si la tension aux bornes de l'induit 2 est assez basse (fermeture du con tact 41a du relais de force électromotrice 41 insuffisamment excité).
Ces contacts de sécurité 41a, 4d,<I>4'c, 4"d,</I> #b, nécessaires à l'excitation du contacteur 25 ou du contacteur 26, sont ensuite court-cir cuités, une fois ces contacteurs excités par les contacts d'autoalimentation 25i ou 26i.
Une marche à main indépendante de la position de l'inverseur de table Ii, I, est di rectement commandée par les boutons à pres sion permanente Il,, (pour la coupe) et I13 (pour le retour), boutons qui sont comman dés manuellement.
_ Le contact à fermeture 42e, placé sur le circuit de l'inverseur de table Ii, I2 pour la marche automatique et le contact à fermeture 42b (sur le cire-ait des boutons de marche à main), contact soiunis au contacteur de mar che automatique 42, s'oppose à l'emploi simul tané de la marche automatique et de la marche à main.
Le contact 27c du contacteur de prépara tion de marche 27 impose, pour l'excitation de contacteurs d'inversion de marche 25 et 26, l'excitation préalable du contacteur 27 dont le rôle sera défini plus loin, excitation qui provoque la fermeture du contact 27e.
20 Contacteurs <I>de démarrage ou</I> d'accélération, <I>4, 4', 4".</I> Les contacteurs d'accélération 4, 4', 4'.' court-circuitent respectivement les résistances de démarrage 3, 3', 3" par leur action sur leurs contacts respectifs 4a, 4'a, 4"a; ces con tacteurs 4, 4', 4" sont excités successivement grâce aiLY contacts<B>25e</B> ou 26c, 4b, 4'b lors de l'excitation de l'un des contacteurs 25 ou 26.
Les interrupteurs ou contacts de freinage à contre-courant Ii,, et Ii,, commandés par la rotation du moteur, ne permettent l'exci tation des contacteurs d'accélération 4, 4', 4" que lorsque le sens de rotation du moteur est conforme au sens de marche commandé par les contacteurs 25 ou 26 alors excités. On évite ainsi, lors du renversement automatique de marche, l'excitation des contacteurs de dé marrage ou d'accélération pendant la période de freinage à contre-courant. Les contacts 4e et 4f court-circuitent ensuite ce dispositif de sécurité.
Le contact 42e, du contacteur de marche automatique 42 isole les contacteurs de dé marrage lors de la marche à main. Comme les contacteurs 25 et 26, les con tacteurs de démarrage 4, 4', 4" sont contrôlés par le contact 27c du contacteur de prépara tion de marche 27.
Il est à -remarquer qu'après l'excitation des contacteurs de démarrage 4, 4', 4", le sens du courant dans l'enroulement-série 1.', se trouve inversé par rapport à celui qu'il avait au démarrage, ce qui permet de démar rer avec les enroulements-série 1, l' s'ajou tent l'un à l'autre pour l'appoint d'un flux- série supplémentaire et de terminer le dé marrage sous un seul flux shunt, le flux série de l'enroulement 1' alors soustractif compen sant le flux positif de l'enroulement 1.
Ce fait n'est exact que si la résistance de l'enroulement 1' est négligeable par rapport à celle des résistances 3', 3"; s'il en était autrement, il conviendrait d'ajouter un con tacteur de démarrage supplémentaire qui, après l'excitation du contacteur 4", couperait le circuit des résistances 3', 3" aux points indiqués en 5 et 6 sur la fig. 15.
ac <I>Contacteur de</I> préparation <I>de marche</I> 2î. Le contacteur de préparation de marche 27 est excité par le bouton de préparation de marche I3 commandé à la main et est auto- alimenté ensuite par son contact 27b;
l'ali mentation de ce contacteur 27 est ensuite coupée normalement par le bouton d'arrêt<B>1,</B> à commande manuelle, ou accidentellement par le fonctionnement de l'un des relais sui vants relais à minimum de tension 28 (ouver ture du contact à fermeture 28a), relais à maximum de tension 43 (avec le contact à ouverture 43a), relais à maximum d'intensité 40 placé sur le circuit d'excitation shunt (grâce au con tact à ouverture 40a), relais à maximum d'intensité 38 placé sur le circuit de l'induit (grâce au contact à ouverture 38a).
Le contacteur de préparation de marche 27 constitue par conséquent un contacteur de sécurité dont le rôle est double: a) son excitation est imposée préalable ment à celle de tout autre contacteur du fait de l'emplacement de son contact à fermeture <B>27e</B> qui contrôle l'ensemble de tous ces con tacteurs. En outre, par ses contacts à ferme ture 27a, il assure l'alimentation normale de l'enroulement d'excitation 10 sur le réseau. On est ainsi assuré de la mise sous tension de cet enroulement d'excitation préalable ment à toute alimentation possible de l'in duit. b) La rupture de l'excitation du contac teur 27 résulte soit de la coupure normale par le bouton d'arrêt I° soit du fonctionnement accidentel du contact de coupure de l'un des relais de sécurité 28, 43, 38 ou 40.
Cette rup ture d'excitation provoque l'ouverture du contact<B>27e</B> et entraîne la rupture d'excita tion de tous les contacteurs autres que les contacteurs de sélection 30 ou 31, qui sont alimentés directement par l'induit 2. On est ainsi assuré que le fonctionnement de l'un quelconque des relais de sécurité (relais d'in tensité et de tension) isole du réseau: l'alimentation de l'induit 2 (par l'ouver ture des contacts 25a et 26a des contacteurs 25 et 26), l'alimentation de l'inducteur 10 sur le ré seau (par l'ouverture des contacts 27a du contacteur 27).
L'induit 2 se trouve alors fermé sur la résistance de freinage 32 par les contacts à ouverture 25b et 26b. L'inducteur 10 se trouve en même temps alimenté directement sur l'induit par les contacts à ouverture 27'a et par les contacts de sélection 30a ou 31a (suivant le contacteur 30 ou 31 qui est excité, ainsi qu'on va l'expliqueer maintenant).
<I>4o Contacteurs de</I> sélection <I>30 ou 31.</I>
On a vu dans ce qui précède qu'en cas de rupture d'excitation du contacteur de pré paration de marche 27, quelle qu'en soit la cause, l'inducteur 10 se trouvait isolé du ré seau par l'ouverture des contacts 27a. Nor malement, la rupture d'excitation du contac teur 27 ne devrait se produire que par le moyen du bouton manuel d'arrêt I., au mo ment de la mise hors service de l'appareil lage, en fin d'utilisation, après l'arrêt du mo teur par l'action du bouton manuel d'arrêt de marche automatique I17 ou des boutons manuels à pression permanents de la marche à main I,z ou I,,.
Si, pour une raison quelconque, l'arrêt préalable de l'induit n'avait pas eu lieu avant la coupure du contacteur de préparation de marche 27 (oubli, fausse manoeuvre, action du relais à maximum de tension 43 ou des relais à maximum d'intensité 38 ou 40, ou encore du relais à minimum de tension 28), il y aurait lieu d'assurer l'alimentation d'exci tation de l'enroulement 10, alors isolé du ré seau en 27a, par la tension de l'induit 2 pour permettre le freinage sur la résistance 32.
Cette manceuvre est réalisée automatique ment par les contacts à ouverture 27'a du contacteur 27 et par l'inverseur bipolaire 30a-31a. Cet inverseur-pilote, actionné par les contacteurs de sélection 30 et 31, sélec tionne le branchement sur l'induit. Dans ces conditions, le sens du courant d'excitation est maintenu correct quel que soit le sens de ro tation du moteur, c'est-à-dire le sens du cou rant dans l'induit.
Un verrouillage électrique par les con tacts<B>30e</B> et 31e s'oppose à l'excitation simul tanée des deux contacteurs 30 et 31.
On peut voir sur le schéma de la fig. 15 que les contacteurs de sélection 30 ou 31, excités par la fermeture des contacts 25d ou 26d, lors de l'excitation des contacteurs de marche 25 ou 26, restent alimentés sur l'in duit après la coupure du contacteur de mar che résultant de celle du contacteur 27, par les contacts d'autoalimentation 30b ou 31b, et par les contacts à ouverture 26e ou 25e. Le fonctionnement est ainsi assuré pendant la course complète, y compris la course de frei nage.
L'enroulement d'excitation 10 se trouve ainsi alimenté dans le sens convenable par l'induit 2. Le freinage rapide de celui-ci et la self de l'enroulement d'excitation permet tent d'obtenir l'arrêt de cet induit avant que le courant d'excitation ne soit tombé à une valeur insuffisante malgré la décroissance ra pide de la tension aux bornes de l'induit ali mentant cet enroulement d'excitation.
5o<I>Contacteur 33</I> d'inversion <I>des curseurs</I> du<I>rhéostat.</I>
La vitesse dans le sens de la coupe et la vitesse dans le sens de retour sont déter minées par la position des curseurs<I>Ta</I> et 7"a sur le rhéostat d'excitation 7.
Le rôle du contacteur 33 est de mettre en circuit l'un ou l'autre des deux curseurs du rhéostat 7.
Le curseur<I>Ta</I> (qui correspond au réglage pour la coupe ) est mis en circuit par le contact à fermeture 33a, tandis que le cur seur 7"a (correspondant au réglage pour la course de retour ) est mis. en-circuit par le contact à ouverture 33'a.
Ce contacteur 33 doit donc être excité pour le réglage. coupe et ne plus l'être pour le réglage retour , c'est-à-dire non seule ment lors de la course de retotu , mais éga lement lors d'une course de coupe , lors qu'on désire passer par le réglage retour pour obtenir automatiquement certaines vi tesses élevées en des points déterminés de la course de coupe .
Le contacteur 33 n'ayant pas à intervenir lors de la marche à main (marche qui est effectuée sur le plein champ normal), se trouve contrôlé par le contact à fermeture 42d du contacteur de marche automatique 42. Comme il doit également cesser d'être excité pendant la course de retour , ce contacteur est aussi contrôlé par le contact-interrupteur I'1 calé sur l'inverseur automatique de table et fermé en position coupe .
Le contacteur 33 s'excite dès le passage de l'inverseur de table sur la position coupe (grâce à la fermeture du contact I'1) et dès la fermeture du contact de démarrage 4"b (lors de la rupture d'excitation du dernier contacteur de démarrage 4"). Autrement dit, le contacteur 33 est excité dès que commence à se produire le freinage sur résistance dans le sens retour .
Le curseur<I>Ta</I> est donc mis en circuit dès ce moment. Si, en effet, le curseur<I>Ta</I> n'était mis en circuit qu'au moment de l'excitation du contacteur 25 de marche avant (ou sens coupe ) lors de l'emploi dans ce sens d'un champ supérieur au plein champ normal, il se produirait, au début de la course, pendant l'accroissement de la valeur du champ de celle qu'il avait au moment du freinage à celle qu'il aura pendant la course de coupe , une accélération de la vitesse du moteur à une valeur supérieure à celle du réglage coupe .
La mise en circuit du curseur<I>Ta</I> avant l'excitation du contacteur 25 évite cette ré duction de champ momentanée, mais sensible sur la vitesse du moteur, réduction qui se produirait lors de l'emploi dans le sens , coupe de très faibles vitesses correspondant à un champ supérieur au plein champ nor mal.
Le contact d'autoalimentation 33c est con trôlé par le contact-interrupteur I, (celui-ci commandé par l'un des taquets 19 de la fig. 14), ce qui permet, dans le sens coupe en marche automatique (contacts I', et 42(Z fermés), de passer du réglage coupe (cur seur<I>Ta</I> en service) au réglage retour (cur seur 7"a en service) par coupure, au pas sage, du contact I,,, ce qui provoque la rup ture de l'excitation du contacteur 33 (le con tact 4"b étant ouvert) et, par conséquent,
l'ouverture de son contact 33a (curseur 7'a)@ et la fermeture du contact 33'a (curseur 7"a), le contact 4"b étant -ouvert après le démar rage.
De même, la fermeture, au passage, du contact Is (au moyen des taquets 19) pro-, voque, dans le sens coupe en marche auto matique, la réexcitation du contacteur 33 qui avait été libéré par le contact I,;
cette réexci- tation permet le retour au réglage coupe (curseur Ta) par suite de l'ouverture du < , contact 33'a et de la fermeture du contact 33a. En fait, les contacts<B>1,</B> et I, sont action nés spécialement par ceux des taquets 19 qui ont été désignés sur la fig. 14 sous les réfé rences particulières 19b et<B>19e</B> (ou 19d et 19e), taquets qui sont utilisés pour obtenir des variations de vitesse pendant la course de coupe .
6o<I>Contacteur 34 de plein champ maximum.</I> Ce contacteur permet, grâce à son contact 34a court-circuitant la totalité du rhéostat d'excitation 7, d'obtenir momentanément le plein champ maximum. Ce contacteur 34 est excité à la suite de la fermeture du contact- interrupteur I7 dans le sens coupe (contact 25f fermé) et en marche automatique (con tact 42d fermé).
Le contact I, est fermé par les taquets 19a, 19b ou<B>19e</B> précédemment décrits à pro pos des fig. 10 à 14, et utilisé en marche automatique dans le sens coupe pour obte nir des ralentissements correspondant au ré glage sur la vitesse minimum lors des varia tions de vitesse pendant la course coupe .
Il est à noter que ce contacteur 34 n'est pas excité dans le cas de course coupe sans modifications de vitesse. <I>7o Contacteur de modification de champ 17.</I> Ce contacteur de préparation de champ pour le freinage est excité en marche auto matique (c'est-à-dire contact 42d fermé) soit dans le sens retour par la fermeture du contacteur-interrupteur de passage I,D et par le contact d'autoalimentation <B>17e</B> (contact 26f fermé) lors du freinage normal en fin de la course de retour , soit dans le sens coupe par la fermeture du contact de pas sage I9 et du contact d'autoalimentation 17b (contacts 25f et 33e fermés) lors du freinage normal en fin de la course de coupe ,
soit encore dans le sens coupe par la fermeture du contact-interrupteur Ig à pression perma nente et du contact à ouverture 33d (fermé pendant la mise en service du curseur 7"a, puisqu'à ce moment le contacteur 33 n'est pas excité, lorsqu'au cours des variations de vi- tesse on désire abandonner le réglage re tour (curseur 7"a) pour reprendre le ré glage coupe (curseur 7"a).
8o Contacteur <I>8 de plein champ</I> normal.. La rupture d'excitation de ce contacteur a pour effet de court-circuiter, grâce à son contact à ouverture 8a, une portion du rhéostat d'excitation 7, ce qui permet d'obte nir l'intensité d'excitation correspondant au plein champ normal. Celui-ci est utilisé aux périodes suivantes de fonctionnement: second temps de la préparation au freinage, frei nage sur résistance et début du démarrage.
Le contacteur 8 est donc excité en dehors de ces périodes; il est sélectionné pendant la course coupe par le contact 25g (soumis à l'influence du contacteur 25 de coupe ) et il est libéré par le contact-interrupteur I', calé sur l'inverseur de table, contact, qui s'ouvre à l'attaque de cet inverseur par un taquet de renversement (ce qui correspond au passage du taquet 19 sur l'interrupteur 204 de la fig. 6). C'est le second temps de préparation en course de coupe ; point c4 des fig. 6, 7 et 7a.
Pendant la course de retour , le contae- teur 8 est sélectionné par le contact 26c4 (sou mis à l'influence du contacteur de retour 26) et libéré par le contact-interrupteur 1"_ calé sur l'inverseur de table, contact qui s'ouvre lors de l'attaque de cet inverseur par le taquet de renversement (second temps de préparation pendant la course de retour ).
Dans le sens coupe , comme dans le sens retour , le contacteur 8 est excité grâce au contact 4c du premier contacteur d'accéléra tion 4 par l'induit; la réduction du champ commence ainsi dès le début du démarrage. A ce moment, l'ouverture du contact 8a a pour effet de laisser seuls en service sur le ; rhéostat 7 les curseurs<I>Ta</I> ou T'a sélection nés suivant le sens de marche par les contacts 33a ou 33'a.
Dans ces conditions, le moteur, freiné puis remis en marche sous le plein champ normal, prend alors la vitesse correspondant au ré glage de ce curseur. 9o<I>Contacteur de</I> surréglage <I>12.</I>
Ce contacteur est destiné à obtenir la montée en vitesse rapide par une réduction de champ momentanée plus importante que celle qui correspond à celle du réglage du curseur du rhéostat.
Ce contacteur 12 est excité après les con tacteurs d'accélération par le contact chrono- métrique 4"c; cette excitation provoque, par la fermeture du contact 12a, la mise en pa rallèle de la résistance 11 sur la portion du rhéostat mise en service par l'un des curseurs 7'a ou 7"a.
Ainsi, la montée en vitesse du moteur se fait sous un champ inférieur à celui qui a été déterminé par le curseur du rhéostat, et ce, jusqu'à la fermeture du contact chrono métrique 4"c. Le réglage de la temporisation de ce contact permet d'ajuster la durée de ce surréglage.
La valeur de résistance du rhéostat 7 est déterminée en tenant compte de la mise en parallèle, en service normal, de la résistance 1.1 de surréglage. 10o<I>Contacteur 42 de marche automatique.</I> Ce contacteur est excité par la fermeture du bouton manuel de marche<B>1,</B> et son cir cuit d'excitation est coupé par le bouton ma nuel d'arrêt I17. L'excitation est contrôlée par les contacts à fermeture de verrouillage 25,j et 26j des contacteurs de marche 25 (en coupe ) et 26 (en retour ),
ce qui empêche l'enclenchement de la marche automatique si l'un de ces contacteurs 25 ou 26 est précé demment enclenché par la marche à main (boutons manuels de marche I12 ou I13). Après l'excitation, le contact d'autoalimenta- tion 42a remplace le bouton d'enclenchement I,s et le verrouillage par les contacts 25j et 26,j. 11o Relais <I>de sécurité 28, 43, 38 et 40.</I> Comme on l'a vu précédemment, le relais 28 est un relais à minimum de tension, le re lais 43 est un relais à maximum de tension,
le relais 38 est un relais-à maximum d'inten- sité sur l'induit et le relais 40 est un relais <B>à</B> maximum d'intensité sur l'excitation.
Le fonctionnement de l'un quelconque de ces relais entraîne la coupure du contacteur de préparation de marche 27 par ouverture de l'un des contacts 28a, 43a, 38a ou 40a; ce qui assure l'arrêt du moteur et son freinage, ainsi qu'il a été expliqué précédemment.
Le rôle des relais à maximum d'intensité 38 et 40 est évident. Celui des relais de ten sion est le suivant Tout d'abord, en ce qui concerne le relais à minimum de tension 28, celui-ci fonctionne en cas de manque de tension (baisse progres sive de la tension ou coupure brusque de l'alimentation du réseau), ce qui provoque, par l'action du contact 28a sur le contacteur 27, la coupure de celui-ci, coupure qui dé termine, par la fermeture des contacts 27'a, le passage de l'excitation sur l'induit; on évite ainsi que cette baisse de tension ne pro voque la coupure de l'excitation;
une telle coupure interdirait en effet tout freinage électrique du moteur et pourrait entraîner un allongement anormal de la course du mé canisme entraîné, cause possible d'accidents matériels graves, comme on l'a expliqué pré cédemment.
En ce qui concerne le relais à maximum de tension 43, son rôle est analogue à celui du relais 28; ledit relais est nécessité par l'utili sation du freinage en récupération lors des deux temps de préparation au freinage dans le cas d'emploi de grandes vitesses; si, eu effet, une coupure de l'alimentation--réseau venait à se produire à ce moment, l'augmen tation du champ agissant sur le moteur fonc- tionnant alors en génératrice à vide, se tra duirait par une élévation dangereuse de la tension de cette génératrice pendant que le mécanisme entraîné continuerait sa course (les contacteurs restant excités par cette gé nératrice)
jusqu'à ce que le taquet de ren versement de marche provoque le freinage de l'induit. Les conséquences pourraient en être graves. allongement de la course, tension excessive sur toute l'installation, étincelles au collecteur; freinage anormalement brutal. te fonctionnement du relais 43 à maxi mum de tension prévient ces incidents en assurant l'arrêt du moteur dès que la tension de l'installation dépasse sensiblement celle du réseau. Son action est identique à celle du relais 28à minimum de tension. 12o<I>Relais de force électromotrice 41.</I> Ce relais est branché aux bornes de l'in. duit, comme on peut le voir sur la fig. 15.
Il ne permet le renversement de marche et par suite le freinage en contre-courant après le freinage sur résistance que lorsque la ten sion de l'induit fonctionnant en génératrice a baissé jusqu'à une valeur assez faible pour permettre, sans fatigue électrique anormale, l'inversion de l'alimentation de l'induit sur le réseau. Son fonctionnement a déjà été expliqué dans le paragraphe 1o relatif aux contacteurs 25 et 26 d'inversion de marche.
On voit, d'après ce qui précède et à la suite des explications données en référence à la forme d'exécution représentée (fig. 15 et 15a) les avantages nombreux que permet d'obtenir l'appareillage automatique des mo teurs â variation de vitesse par le champ dé crit et qui peuvent se résumer de la faon suivante:
démarrage puissant, accroissement rapide de la vitesse, rapidité du freinage, précision des arrêts (ainsi qu'indépendance de la course de l'organe commandé par rap port aux vitesses utilisées et adjonction éven tuelle d'un indicateur de course) possibilité de réaliser des courses minimes sans fatigue anormale du matériel, limitation automatique du réglage des vitesses minima utilisables lors de l'emploi de très faibles courses, sécu rité de fonctionnement accru, gammes de vi tesse régulièrement échelonnées et directe ment indiquées par le .rhéostat d'excitation, économie de courant consommé, enfin possi bilité d'obtenir automatiquement diverses combinaisons de vitesse.
On a montré également, pour certains cas particulier tels que l'application d'un mo teur à la commande des raboteuses, l'intérêt des avantages que l'on peut obtenir, grâce aux perfectionnements décrits. Il est toute fois évident que l'invention n'est pas limitée aux exemples particuliers qui ont pu être donnés et qu'elle est susceptible des applica tions les plus diverses; elle peut être utilisée principalement, bien que non exclusivement encore, pour la commande des machines à renversement de marche.