CH348449A - Dispositif de commande à distance des déplacements d'un organe mobile - Google Patents

Description

      Dispositif    de commande à distance des déplacements d'un organe     mobile       L'invention a pour objet un dispositif de com  mande à distance des déplacements d'un organe mo  bile. Ce dispositif permet, par exemple, de comman  der le déplacement d'un chariot mobile le long d'un  axe.  



  Ce dispositif de commande à distance des dépla  cements d'un organe mobile, comprend un moteur  entraînant l'organe mobile et accouplé à un trans  formateur synchrone constitué par un stator dont  l'enroulement est raccordé à un dispositif permettant  de donner au champ de ce stator une position déter  minée et par un rotor dont l'enroulement monophasé  délivre une tension alternative d'erreur lorsque la  position angulaire de ce rotor diffère de ladite posi  tion déterminée du champ du stator, et est caractérisé  en ce qu'il comprend des moyens pour transformer  la tension alternative d'erreur délivrée par le trans  formateur synchrone en un signal d'écart qui est  appliqué à l'entrée d'un générateur d'impulsions qui  délivre une impulsion au moins à chaque tour du  rotor du transformateur synchrone,

   ces impulsions  alimentant un ensemble comprenant un compteur et  un dispositif de présélection délivrant une impulsion  de commande après qu'un nombre présélectionné  d'impulsions ont été délivrées par le générateur d'im  pulsions, cette impulsion de commande provoquant  le déclenchement d'un dispositif de     coïncidence    com  mandant l'arrêt du moteur entraînant l'organe mobile.  



  Le dessin annexé représente, à titre d'exemple,  une forme d'exécution de l'invention.  



  La     fig.    1 est un schéma du circuit électrique de  cette     forme    d'exécution.  



  La     fig.    2 est un diagramme.    La     fig.    3 montre un schéma d'une variante du  circuit de la     fig.    1.  



  Sur la     fig.    1, une vis A commande la position  d'un chariot porte-outil P. La vis A est entraînée par  un moteur M et elle     entraîne    le rotor d'un transfor  mateur synchrone R. Le transformateur R est consti  tué par un stator dont l'enroulement triphasé est  raccordé à l'enroulement     statorique    d'un générateur  synchrone S et par un rotor dans l'enroulement mono  phasé duquel est induite une tension alternative     d7er-          reur    lorsque la position angulaire de ce rotor     diffère     de celle sélectionnée par un     dispositif    de commande  synchrone, en l'occurrence de la position du rotor  du générateur synchrone S,

   alimenté par une tension  alternative monophasée.  



  Le moteur M est alimenté par une génératrice G,  excitée par un courant délivré par un     amplificateur          AP.    L'enroulement     rotorique    du transformateur syn  chrone R, dont la position angulaire dépend de la  position angulaire de la vis A, est relié à un     discri-          minateur    de phase     DP    dans lequel la tension alter  native d'erreur, variable selon la position de la vis A  et du rotor du     transformateur    synchrone R, est trans  formée en un signal d'écart constitué par la partie  positive ou négative de la courbe enveloppe de cette  tension alternative d'erreur;

   l'amplitude de ce signal  d'écart varie     sinusoïdalement    en fonction du dépla  cement du chariot P. Ce signal     d'écart    est variable  selon la position du rotor du transformateur syn  chrone R par rapport à la position spatiale de son  champ     statorique,    qui est définie par le dispositif de  commande synchrone, en     l'occurrence    par la posi  tion du rotor du générateur synchrone S.

   Il est positif  lorsque l'angle entre ce champ     statorique    et le plan      de symétrie de l'enroulement monophasé du rotor du  transformateur synchrone R est inférieur à 1800 et  est négatif lorsque ce même angle est compris entre       180o    et     360o.    Le signal d'écart est introduit dans un  générateur d'impulsions de comptage     GIC    qui délivre  une     impulsion    à un compteur C chaque fois que le  signal d'écart passe d'une valeur positive à une va  leur négative, c'est-à-dire à chaque tour du rotor du  transformateur synchrone R.

   La fin de course du  porte-outil P est     déterminée    au moyen d'un dispositif  de présélection     PS.    Ce dispositif de présélection     PS     délivre une impulsion lorsque le compteur C a enre  gistré un nombre d'impulsions déterminé. L'impul  sion délivrée par le générateur     GIC    et celle     délivrée     par le dispositif     PS    déclenchent un dispositif de coïn  cidence DC constitué par un     amplificateur    fournis  sant un courant lorsqu'il est déclenché.

   Ce courant  actionne un relais     actionnant    un commutateur     RC.          L'amplificateur        AP    reçoit alors le signal d'écart déli  vré par le     discriminateur    de phases     DP,    signal qui  provoque le ralentissement et l'arrêt du chariot mo  bile P.  



  Afin d'expliquer plus en détail le fonctionnement  de ce dispositif de commande à     distance    .des dépla  cements du chariot mobile, on suppose qu'une rota  tion de     3601,    du transformateur synchrone correspond  à un déplacement du chariot P de 1     mm    et que la  course totale du chariot P soit de 1 m. Le chariot P  étant à l'arrêt, soit à lui faire effectuer un déplace  ment de 534,7 mm.

   Le dispositif de présélection     PS     associé au compteur C déterminera le déplacement  de 534 mm (nombre entier de tours du transforma  teur synchrone R), tandis que le     déplacement    de  0,7 mm sera     réalisé    en     fixant    convenablement la posi  tion finale du rotor du transformateur synchrone, en  l'occurrence en faisant     tourner,    à la main ou au  moyen d'un dispositif automatique commandé, par  exemple, par bande perforée, le rotor du générateur  synchrone S (dont les trois enroulements     statoriques          alimentent    les trois enroulements     statoriques    du trans  formateur synchrone R)

   d'un angle tel que si le rotor  du     transformateur    synchrone R tournait d'un même  angle, le chariot se serait déplacé de 0,7 mm. Dans  l'exemple considéré, la position qu'il faut donner au  rotor du générateur synchrone S sera obtenue en  déplaçant un index solidaire du rotor de ce généra  teur S de 7/l0 de tour à     partir    du point 0 ou de  tout autre point correspondant à la position finale  du déplacement précédent, lors de déplacements  cumulatifs.  



  Le     dispositif    de présélection     PS    comprend des  sélecteurs qui permettent de     fixer    un nombre quel  conque à     partir    duquel le compteur -compte. En  l'occurrence, on met, au moyen du dispositif     PS,    le  compteur C dans la position 465, complémentaire de  534 par rapport à 999.  



  Ces deux opérations de sélection étant effectuées,  on peut fermer un     interrupteur    1 qui     applique    une  tension     vp    à l'amplificateur     AP.    Le moteur M dé  marre jusqu'à atteindre une vitesse de régime qui    dépend de la tension v..

   Le transformateur synchrone  R,     entrainé    par la rotation du moteur M et de la vis  A, fournit une tension alternative d'erreur qui est  discriminée en phase et redressée par le     discrimina-          teur        DP    pour être introduite ensuite, dûment ampli  fiée, dans le générateur d'impulsions     GIC    qui envoie  534 impulsions au compteur C, lui faisant prendre  la position 999.

   Lorsque le compteur se trouve dans  cette position, le dispositif     PS    délivre une impulsion  qui, simultanément avec l'impulsion venant du géné  rateur     GIC,    déclenche le dispositif DC, qui attend  encore le passage suivant par zéro de la tension d'er  reur du transformateur R pour actionner le relais       RC,    qui     applique    à l'entrée de l'amplificateur     AP,     en remplacement de la tension     v.,    le signal d'écart  fourni par le     discriminateur        DP    et qui commande  l'arrêt du chariot P à la position a désirée.  



  Sur le diagramme de la     fig.    2, on a indiqué en  pointillés la tension de sortie du     discriminateur    de  phase     DP,    c'est-à-dire le signal d'écart, et en traits  pleins la tension d'entrée de l'amplificateur     AP    ;  cette dernière tension est égale à     v,,    jusqu'à la     der-          niêre    demi-onde de la courbe sinusoïdale ; ces deux  tensions sont portées en prenant comme abscisse la  position du chariot P. On constate que tout dépasse  ment du point d'arrêt a provoque une inversion du  mouvement du moteur M entraînant la vis A, puis  que la tension de commande devient alors négative.  



  On a également noté sur la     fig.    2 les points 1,  2, ... 534 (passages par zéro avec dérivée négative  de la tension de sortie du     discriminateur        DP)    où des  impulsions sont engendrées par le générateur     GIC     pour le comptage.  



  On peut changer le sens de marche du moteur M  en inversant la polarité de la tension     vP,    .  



  Au lieu d'être alimentés par le générateur syn  chrone S, les trois enroulements     statoriques    du trans  formateur synchrone R pourraient être alimentés par  un transformateur à plusieurs enroulements, ou en  core par des tensions fournies par un dispositif com  mandé par des bandes perforées préparées dans un  calculateur, ou par tout autre dispositif permettant  de donner une position     déterminée    au champ     stato-          rique    du transformateur synchrone R.  



  D'autre part, le compteur C peut être mécanique  ou électronique ; on pourrait aussi     utiliser    tout autre  dispositif de comptage.  



  II est également possible de compter les     demi-          tours    du transformateur synchrone ; pour cela, il  suffit que le générateur     GIC    engendre des impulsions  de comptage à chaque passage par zéro de la tension  de sortie du     discriminateur    de phases     DP.     



  Une autre variante consiste à utiliser la tension  d'entrée de l'amplificateur     AP    comme consigne de  vitesse dans une boucle d'asservissement, c'est-à-dire  à régler la vitesse du moteur M en fonction de cette  tension d'entrée. La     fig.    3 montre une telle boucle  comprenant une dynamo     tachymétrique    T, un ampli  ficateur différentiel AD et un     discriminateur    d'ampli  tude DA.

   Le rôle de ce     discriminateur    DA, qui n'en-           tre    en action qu'après que le dispositif de coïncidence  DC ait permis la fermeture des     contacts    du relais       RC,    est de choisir la plus faible des deux tensions     v,     et     v     appliquées à son entrée et d'envoyer celle-ci  vers l'amplificateur AD.

   Le     discriminateur    d'ampli  tude DA pourrait aussi être     remplacé    par tout autre  dispositif qui commute l'alimentation de l'amplifica  teur AD de la tension     v.    à la tension     v6    au moment  de la fermeture des contacts du relais     RC.     



  Il est possible, également, de déclencher le ra  lentisseur du chariot mobile P lorsque le compteur  aura atteint un autre chiffre que 999 et de comman  der ce ralentissement selon une loi appropriée et de  façon telle qu'il s'étende sur plusieurs alternances  du signal d'écart. On pourrait, par exemple, utiliser  plusieurs dispositifs à coïncidence ayant chacun pour  mission de diminuer la tension     v.,    pour assurer un  ralentissement progressif.  



  Il est naturellement loisible de choisir à volonté  un nombre de compteurs convenable ou de rempla  cer le transformateur synchrone unique par plusieurs  transformateurs synchrones en cascade. Il est aussi  loisible d'utiliser des transformateurs synchrones pré  sentant des enroulements     statoriques    et     rotoriques    en  nombre quelconque.  



  Le dispositif de commande ci-dessus décrit peut  être utilisé, par exemple, dans des machines-outils  de précision, pour commander le déplacement du  porte-outil, dans des laminoirs pour commander le  serrage des vis ou dans l'industrie minière pour com  mander les déplacements des cages de mine, ou  dans toute autre application industrielle.

Claims (1)

1. REVENDICATION Dispositif de commande à distance des déplace ments d'un organe mobile, comprenant un moteur entraînant l'organe mobile et accouplé à un trans formateur synchrone constitué par un stator dont l'enroulement est raccordé à un dispositif permettant de donner au champ de ce stator une position déter minée et par un rotor dont l'enroulement monophasé délivre une tension alternative d'erreur lorsque la position angulaire de ce rotor diffère de ladite posi tion déterminée du champ du stator,

   caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour transformer la tension alternative d'erreur délivrée par le transfor mateur synchrone en un signal d'écart qui est appli qué à l'entrée d'un générateur d'impulsions qui déli vre une impulsion au moins à chaque tour du rotor du transformateur synchrone, ces impulsions alimen tant un ensemble comprenant un compteur et un dispositif de présélection délivrant une impulsion de commande après qu'un nombre présélectionné d'im pulsions ont été délivrées par le générateur d'impul sions,

   cette impulsion de commande provoquant le déclenchement d'un dispositif de coïncidence com mandant l'arrêt du moteur entraînant l'organe mo bile. SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande selon la revendica tion, caractérisé en ce que le dispositif de coïncidence agit sur un relais qui substitue le signal d'écart à la tension commandant la vitesse du moteur par l'in termédiaire d'un amplificateur et qui provoque ainsi l'arrêt de l'organe mobile. 2.

   Dispositif de commande selon la revendica tion et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le signal d'écart est appliqué, au moyen dudit relais actionné par le dispositif de coïncidence, à un dis criminateur d'amplitude relié audit amplificateur commandant la vitesse du moteur.