Dispositif servant au moins à surveiller la vitesse d'une machine. La présente invention, due à M. Charles Kaplan, a pour objet un dispositif servant au moins à surveiller la vitesse d'une mi chine.
Ce dispositif est caractérisé par clés moyens pour fournir deux tensions qui sont égales lorsque la vitesse de la machine est celle désirée, par un circuit comprenant des redresseurs, et par un dispositif électrique, le tout étant disposé de façon qu'aucun cou rant ne parcoure ledit. dispositif électrique lorsque la vitesse de la machine est celle qu'on veut obtenir et que, par contre, lors qu'on s'écarte de cette vitesse, ce dispositif électrique soit parcouru par un courant dont le sens dépend du signe de l'écart..
Cette machine pourra être, par exemple, un alternateur dont on veut pouvoir réâler la fréquence, ou encore un-moteur entraînant. par exemple une machine-outil que l'on veut faire tourner à une vitesse déterminée et. constante.
Dans une forme d'exécution préférée de l'objet de l'invention, le dispositif électrique Est un moteur a courant continu pouvant tourner dans un -sens ou clans l'autre suivant la polarité de la tension continue présente à ses bornes, ce qui réalise une régulation con tinue. Ce moteur agira,, par exemple, sur les organes qui contrôlent l'admission du fluide moteur dans la turbine qui entraîne l'alterna teur ou sur le rhéostat d'excitation du moteur à courant continu qui entraîne une machine que l'on veut faire tourner à une vitesse dé terminée ou constante.
Ce dispositif élec trique pourrait être également un galvano- 3r-t.ètre à cadre mobile, indicateur ou enregis treur dont la graduation s'étendrait de part. et d'autre du zéro et dont l'aiguille pourrait être éventuellement munie de contacts pour la commande des organes de réglage.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention et une variante de cette forme d'exécution.
La fig. 1 représente un schéma d'un dis positif de régulation, utilisé pour le réglage de la vitesse d'un alternateur.
Les fig. 2cc et 2b sont des diagrammes. La fil-. 3 est une variante de la fig. 1. Sur la fig. 1, on voit. en 1. une magnéto tachymétrique fournissant une tension mono phasée U.
Cette magnéto tachymétrique est reliée rigidement à un alternateur 2 dont. on veut régler automatiquement la vitesse en fonction des écarts de fréquence de part et d'autre clé la fréquence normale, 3 est un mo. teur à courant. continu pouvant tourner dans un sens ou dans l'autre suivant la polarité de la tension continue appliquée à ses bornes. Ce moteur agit directement (ou indirecte ment par l'intermédiaire d'un servomoteur approprié) sur les organes qui contrôlent l'admission du fluide moteur dans la turbine qui entraîne l'alternateur ?.
Entre les points A. et B, sont branchés, d'une part.. les redres seurs 4 et 5 connectés en série, et., d'autre part, les redresseurs 6 et 7 également connec tés en série. En partant du point r1, les redresseurs 4 et 5 sont connectés dans le sens direct ou de conduction, tandis que les redres seurs 6 et 7 sont connectés dans le sens inverse ou de non-conduction.
Tout. autre dispositif de redressement per mettant d'obtenir le même résultat est, bien entendu, applicable.
Le moteur à courant continu 3 est bran- ehé entre le point. C, situé entre les redres seurs 4 et 5, et le point D, situé entre les redresseurs 6 et 7. Il peut être alimenté par un amplificateur qui, dans ce cas, est branché entre<I>C et. D.</I>
Les points A et B sont connectés aux bornes de la magnéto tachymétrique 1 avec interposition d'une résistance en série 8.
9 et 10 sont. deux condensateurs de capa cité égale, connectés en série, l'ensemble étant. branché en parallèle aux bornes -1 et B. La capacitance des condensateurs 9 et 10 étant faible par rapport à la valeur de la résistance 8, les tensions<I>U2</I> et -1T2 aux bornes desdits condensateurs sont en quadra ture avec la tension U fournie par la magnéto tachymétrique.
Les condensateurs 9 et 10 peuvent être remplacés par des selfinductances.
11 est une résistance insérée entre le point C et la borne commune des deux condensa teurs 9 et 10. La résistance 11 est connectée en série avec une selfinductance 12 et un con densateur 13, l'ensemble étant branché aux bornes de la magnéto tachymétrique 1. par l'intermédiaire d'un transformateur d'isole ment 14.
Les valeurs de la selfinductaiice <B>12</B> et de la capacité 13 sont choisies de telle façon que lorsque l'alternateur 2 tourne à la vitesse voulue, la fréquence de la tension fournie par lu. magnéto tachymétrique 1 corresponde à la fréquence d'accord de la self 12 et. du con densateur 13, de sorte que la tension Ui aux bornes de la résistance 11 est.
en phase avec la tension Z.% aux bornes de la magnéto tachy- métrique 1 et, par conséquent., en quadrature avec les tensions I_"., et -L"., aux bornes des condensateurs 9 et 10. De ce fait, la tension résultante Z" appliquée aux bornes 3 et C est égale à la, tension U" appliquée aux bornes C. et B (fig. 2a) et le courant. résultant dans la branche C-D est nul.
Lorsque la vitesse de l'alternateur 2 s'écarte de la vitesse voulue, la condition de résonance n'est plus remplie dans le circuit 11-12-13 et la tension. L'1 n'est plus en quadrature avec les vecteurs U2 et -U2 (fig. 2b). Dans ces conditions, les tensions résultantes U' et U" ne sont plus égales, ce qui fait apparaître un courant dans la branche C-D. Ce courant est sensiblement proportionnel à la différence arithmétique des tensions ' et U". Il est facile de démon trer que pour de faibles écarts positifs ou négatifs de la fréquence (ou de la vitesse) par rapport à la fréquence nominale (ou à la vitesse nominale),
le courant qui parcourt le moteur 3 est proportionnel à la valeur de ces écarts, et son sens varie suivant le signe de l'écart.
On pourrait, dans le cas de la fig. 1, supprimer la magnéto 1 et utiliser la tension de sortie de l'alternateur 2.
La. fi--. 3 est une variante de la fig. l., dans laquelle la magnéto tachviiiétrique com porte deux enroulements distincts fournis sant deux tensions en quadrature. De ce fait, les deux condensateurs 9 et 10 sont rempla cés par deux résistances 9' et 10' qui ont toutes deux la même valeur.
L'inductance 12 peut comporter un cer tain nombre de prises (ou la capacité du con densateur 13 peut être variable), ce qui per met de changer la fréquence d'accord du cir cuit 11-1.2-13 et, par conséquent, de réa liser un dispositif de contrôle ou de régula tion pour différentes vitesses. A titre d'exem ple d'application de cette disposition, on cite le réglage de la vitesse de machines devant fonctionner à différentes vitesses de régime (machines-outils par exemple). On peut également insérer dans la branche C-D, en série avec le moteur à cou rant continu 3, au moins une résistance aux bornes de laquelle est connectée une source de tension continue.
Cette disposition est parti culièrement intéressante lorsqu'il s'agit du réglage de la vitesse d'un alternateur, non plus en fonction seulement de la différence d V entre la vitesse actuelle dudit alternateur et. la vitesse nominale, mais en fonction d'une expression binôme (d V +<I>K. J</I> P) dans la quelle d P désigne la différence entre la puis sance actuelle fournie par l'alternateur et la puissance prévue au programme d'exploitation du réseau sur lequel l'alternateur est con necté, et K désigne une constante numérique. La source à tension continue branchée aux bornes de la résistance en série avec le mo teur à courant continu 3, fournit une ter, sion proportionnelle à K . d P par tout moyen connu.
Dans le cas où l'on désire que la réponse du dispositif de réglage décrit ne soit pas proportionnelle à l'écart entre la vitesse ac tuelle de la magnéto tachymétrique 1 et la vitesse pour laquelle la résonance est réalisée dans le circuit 11-12-13, on pourra obtenir ce résultat en ajoutant dans le circuit C-D des résistances variant suivant la tension. appliquée à leurs bornes (par exemple, en plaçant en dérivation aux bornes du moteur 3, un ou plusieurs redresseurs).