<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITIFS DE REGLAGE .DE .BOUCLES.
L'invention concerne les dispositifs de réglage de boucles, et particulièrement les dispositifs de commande de machines dynamo-électriques qui peuvent être utilisés avec des envidoirs, des dévidoirs ou l'équivalent pour maintenir une boucle dans une bande en mouvement.
Suivant l'invention, la tension d'induit d'un moteur commandant l'enroulement ou le déroulement d'une bande est réglée par une génératrice survoltrice mise en série avec l'induit, et l'excitation de l'inducteur du moteur est variée en fonction de la tension de sortie de la génératrice sur- voltriceo
Dans une forma d'exécution préférée de l'invention, une généra- trice survoltrice est connectée en série avec l'induit d'un moteur de dévi- doir de façon à varier la tension d'induit du moteur de dévidoir quand ce- lui-ci déroule une bande.
La tension de sortie de la génératrice survoltrice est variée de façon à ramener la boucle à une ampleur- déterminéepar l'ef fet d'un régulateur électronique de boucle dont la tension de sortie varie en proportion inverse de la longueur de la boucle de la bande.!) la boucle venant s' interposer entre deux dispositifs photoélectriques, d'une parts et une source lumineuse commune de forme allongée,, d'autre part.
L'inducteur du moteur de dévidoir est connecté à une source appropriée de ten- sion de commande qui détermine la valeur minimum de 1-'excitation. Lexcitation inductrice principale est fournie par une génératrice régulatrice ayant un inducteur de référence relié à la source de tension de commande fournissant la valeur maximum d'excitation, et un deuxième inducteur de commande diffé- rentielle alimenté en fonction de la tension de sortie de la génératrice sur- voltrices de manière à maintenir une valeur de force contre-électromotrice constante pratiquement pour une vitesse de déroulement constante..
Diverses formes dexécution préférées de l'invention sont repré- sentées à titre d'exemple au dessin annexée
<Desc/Clms Page number 2>
La figure 1 est un schéma de-un dispositif de commande d'un dé- vidoir ou bobine de déroulement conforme à un aspect de l'invention,et
La figure 2 est un schéma partiel d'un dispositif de commande d'un dévidoir ou bobine de déroulement représentant une caractéristique varian;
te de l'inventiono
Sur la figure 19 la référence 10 désigne l'ensemble d'un disposi- tif de commande d'une machine dynamo-électrique? telle qu'un moteur de dé- vidoir 12 qui entraîne un dévidoir 13 servant à dérouler une bande de matiè- re 14 devant subir un traitemento Commeg dans la plupart des traitements, la bande 14 doit avoir une vitesse pratiquement constante., on prévoit dans la bande une boucle 15 entre le dévidoir 13 et un rouleau- fou 16 placé dans le voisinage d'une paire de rouleaux d'entraînement 17, et la marche du moteur de dévidoir 12 est réglée au moyen d'un régulateur de boucle 18, afin de main- tenir la boucle 15 entre deux positions limites prédéterminées.
Le moteur de dévidoir 12 comprend un induit 20 et un inducteur 21. L'induit 20 est relié à une source d'énergie électrique au moyen des in- terrupteurs 23 et 24, et à un dispositif de commande pour la régulation de la tension appliquée à l'induit 20, tel qu'une génératrice survoltrice 25 ayant un induit 26 avec des inducteurs cumulatif et différentiel 28 et 29, la génératri- ce et l'induit 20 étant connectés en série avec la source.
L'inducteur diffé- rentiel 29 est relié à une source de tension de commande représentée par les conducteurs 30, par l'intermédiaire d'une résistance de réglage 32, de manière à produire une excitation différentielle suffisante pour surmonter tout champ résiduel et réduire la tension de sortie de la génératrice survoltrice à zéro pra- tiquement quand l'inducteur cumulatif 28 est hors circuit.
Afin de régler la position de la boucle 15, l'inducteur cumulatif 28 de la génératrice survoltrice 25 est alimenté par le régulateur électroni- que de boucle 18. Celui-ci comprend une paire de dispositifs de commande photo- électriques 34 et 35, placés verticalement l'un au-dessus de l'autre à une cer- taine distance,, d'un côté de la boucle 15, de façon que la boucle intercepte la lumière dirigée vers ces dispositifs par une source lumineuse 36 de forme al- longée placée de l'autre côté de la boucle.
Le régulateur 18 fournit une tension de commande pouvant varier,, par exemple, de pratiquement zéro volt quand la bou- cle 15 est au plus bas? position indiquée par la ligne horizontale 1, à environ 50 volts, quand la boucle se trouve dans sa position la plus haute indiquée par la ligne horizontale 50
Pour tenir compte de la variation du diamètre de la bande 14 enroulée sur le dévidoir 13, on fait varier l'excitation de l'inducteur 21 du moteur de dévidoir de manière à maintenir une force contre-électromotrice pratiquement constante pour une vitesse donnée de la bande 14.
L'inducteur 21 est relié aux conducteurs de commande 30 par l'intermédiaire d'une résistance de limitation de courant 39 et d'un commutateur 39a servant à court-circuiter une partie de celle-ci de manière à assurer une excitation de valeur maximum quand le dévi- doir doit tourner lentement.
La variation de l'excitation de l'inducteur 21 est assurée par une génératrice régulatrice 40 qui peut faire varier l'excitation d'une valeur très faible à une valeur maximum. La génératrice régulatrice 40 comprend un induit 41, un inducteur à auto-excitation 42,, un inducteur différentiel 43, un induc- teur de référence 44, et un inducteur anti-àcoups 45.
L'enroulement inducteur à auto-excitation 42 est mis en série avec l'induit 41, un redresseur 46, l'inducteur 21 du moteur de dévidoir et un rhé- ostat 47 pour donner une excitation suffisant à composer pratiquement les pertes de force magnéto-motrice de la génératrice de régulation dues aux entre-fers.
L'inducteur de référence 44 est relié aux conducteurs de commande de manière à donner une tension de sortie suffisante pour exciter à fond l'in- ducteur 210
L'inducteur différentiel 43 est mis aux bornes de l'induit 26 de
<Desc/Clms Page number 3>
la génératrice survoltrice 25 par 11' intermédiaire d'un interrupteur 48 et sert à réduire l'excitation résultante de la génératrice 40 quand la tension de la génératrice survoltrice 26 augmente, au fur et à mesure que la bande 14 se dé- roule du dévidoir 13, de manière à maintenir une force contre-électromotrice pratiquement constante.
L'inducteur anti-àcoups 45 est mis aux bornes de l'induit 41 et connecté de façon à s'opposer à la force magnétomotrice de l'inducteur de référence et à être compensée de manière à neutraliser les effets de l'induc- teur anti-àcoups dans les conditions normales de fonctionnement En donnant à l'inductieur anti-àcoups 45 un nombre relativement grand d'ampères-tours, l'importance de la réaction de la génératrice régulatrice 40 peut être réduite de manière à donner la prédominance à 1-'effet régulateur de la génératrice sur- voltrice 25 et à empêcher l'accrochage entre les circuits de commande de'induit et d'excitation.
La génératrice survoltrice peut, par exemple, avoir une régula- tion prédominante sur une étendue de 20% de la gamme de tensionsla génératri- ce régulatrice prenant en charge la régulation des variations en dehors de cet- te partie de la gammes de manière à maintenir la génératrice survoltrice à l'in- térieur des limites de sa gamme de fonctionnement.
En fonctionnement, la boucle 14 se trouve au départ en position 1.
Dans cette position, la boucle intercepte toute la lumière venant de la sour- ce 36 et les deux dispositifs photoélectriques 34 et 35 se trouvant au niveau noirle régulateur 18 a une tension de sortie pratiquement nulleo L'excita- tion produite par l'inducteur de référence 44 de la génératrice régulatrice pré- dominede sorte que la génératrice régulatrice 40 produit sa tension de sortie maximum, et 1-'inducteur 21 du moteur de dévidoir est excité à fond., excitation maximum correspondant au diamètre du dévidoir rempli.
Cette tension peut être limitée en réglant la génératrice régulatrice 40 de manière que la combinaison de 1-'inducteur à auto-excitation 42 et de 1?inducteur anti-àcoups 45 ne compen- se que 80% des pertes de force magnétomotrice dans l'entrefer, et que la géné- ratrice de régulation atteigne la saturation à une tension correspondant à la pleine excitation.
Lorsqu?on ferme les interrupteurs 23 et 24, le moteur de dévidoir 12 se met en marcheoQuand 1?interrupteur 48 est fermée la tension de la géné- ratrice régulatrice 25 est maintenue pratiquement à zéro à cause de 1-'inducteur différentiel 29, et la vitesse du moteur de dévidoir est nettement en-dessous de celle nécessaire pour sadapter à la vitesse d9avancement de la bande 14.
La boucle 15 diminue donc et le bas de la boucle remonte.
Cette fois la lumière de la source 36 atteint le dispositif photo- électrique 35 et le régulateur électronique 18 produit une tension de sortie qui alimente 1?inducteur cumulatif 28. La polarité de la tension de la généra- trice survoltrice 25 provoque une accélération du moteur de dévidoir et un rallongement de la boucle 15.
La boucle tend à reprendre sa position initiale et la tension de sortie du régulateur 18 baisse à nouveau en conséquenceo
En étalonnant convenablement le régulateur 18, on peut faire en sorte que la boucle se déplace entre les positions 2 et 4, la tension de sor- tie du régulateur variante par exemplede 12 à 38 volts.Si la tension de la génératrice survoltrice 25 se maintient au-dessus d'un niveau suffisant pour que le champ différentiel 43 de la génératrice régulatrice 40 surmonte l'effet du champ de référence 44, la tension de sortie de la génératrice régulatrice baisse19induction du moteur de dévidoir 12 baisse aussi et la vitesse de ce dernier augmente en conséquence, ce qui permet à la génératrice survoltrice de baisser sa tension de sortie de manière qu'elle se maintienne dans les li- mites de sa gamme de régulation.
Comme le diamètre de la bobine sur le dévidoir 13 diminue au fur et à mesure que la bande se déroule, la boucle tend à se relever progressivement et la tension du régulateur 18 augmente en conséquence. La tension de sortie de la génératrice 25 augmente momentanément en conséquence, accélérant la vitesse du moteur de dévidoir de manière à maintenir la boucle 15 dans ses limites d' amplitudeo
<Desc/Clms Page number 4>
Quand la tension de la génératrice survoltrice 25 augmente, l' excitation de l'inducteur différentiel 43 de la génératrice régulatrice 40 augmente aussio Il sensuit que l'excitation résultante de la génératrice régulatrice 40 diminue graduellement quand la bande 14 se déroule du dévidoir 13,
et lexcitation du moteur de dévidoir 12 est progressivement réduites de manière à maintenir une force contre-électromotrice pratiquement constante dans le moteur de dévidoir 12, à garder la boucle 15 dans les limites d'amplitude désirées et à maintenir la tension de sortie de la génératrice survoltrice dans sa gamme de fonctionnement.
Dans le dispositif de la figure 2, au lieu d'utiliser une généra- trice régulatrice 40 pour régler l'excitation de l'inducteur 21 du moteur de dévidoir 12, on peut employer un rhéostat de champ 50 commandé par un moteur 52 comprenant un induit 53 et un inducteur .54 Ce dernier peut être relié à toute source appropriée de tension de commande, tandis que l'induit 53 est connecté par l'intermédiaire de l'interrupteur 55 aux bornes de l'induit 26 de la gé- nératrice survoltrice 25.
Le régulateur électronique 18 de la figure 1 peut être utilisé de la manière précitée pour varier la tension de sortie de la génératrice régula- trice 25, mais il a été omis à la figure 2 pour raison de simplification.
En fonctionnements le régulateur électronique 18 travaille de la même façon que dans l'exemple précédente c'est-à-dire qu'il intervient conti- nuellement pour augmenter momentanément la tension de sortie de la génératrice survoltrice 25 quand la bande 14 se déroule du dévidoir 13, afin de rendre à la boucle sa longeur voulueo Lorsque l'induit du moteur de rhéostat 52 est mis aux bornes de l'induit de la génératrice survoltrice 25, le moteur de rhéostat reçoit momentanément assez de tension chaque fois que le régulateur 18 agit., de manière à varier chaque fois graduellement l'excitation de l'inducteur 21 dans le sens voulu pour rendre à la boucle 1-'amplitude désirée,
réduire la tension de sortie du régulateur à sa valeur normales et réduire la tension de sortie de la génératrice survoltrice afin de maintenir une force contre-électromotri- ce pratiquement constante dans le moteur de dévidoir 12.
Dans chacun des dispositifs décrits ci-dessus, on utilise un régu- lateur électronique de boucle dont la tension de sortie varie linéairement et inversement à la longueur de la boucle et qui commande la tension d'induit de la machine dynamo-électrique actionnant le dévidoir sur lequel la bande à trai- ter est enroulée, l'excitation de la machine dynamo-électrique varie en fonction de la tension de sortie du régulateur électroniques par l'action soit d'une gé- nératrice de régulation soit d'un moteur de rhéostat répondant à la tension de sortie du régulateuro Il est clair qu'au lieu de faire varier l'excitation de la machine dynamo-électrique actionnant le dévidoir au moyen d'une génératrice de régulation ou d'un rhéostat de champ,
on peut utiliser un régulateur élec- tronique pour commander l'excitation. Dans une telle application., la réponse du régulateur d'excitation sera rendue plus lente que celle du régulateur du courant d'induit, de manière à. obtenir un fonctionnement stable.
La description ci-dessus et le dessin annexé montrent que l'inven- tion procure un dispositif simple et efficace pour régler le fonctionnement d' une machine dynamomélectrique de manière à maintenir dans une bande déroulée une boucle de longueur pratiquement constante. En assurant la régulation de l'exci- tation de la machine dynamo-électrique au moyen d'un dispositif régulateur à réponse plus lente que celle du régulateur de tension d'induits on obtient un fonctionnement stable. L'emploi d'un régulateur de boucle à tension de sortie en substance linéairement proportionnelle à la longueur de la boucle dans une gamme de fonctionnement étendue, permet facilement un réglage précis de la bou- cle.
Quoique l'invention ait été représentée et appliquée à un dévidoir, il est clair qu'elle peut aussi être appliquée à un dispositif utilisant deux paires de rouleaux d'entraînement pour maintenir une boucle de longueur déterminée dans une bande déroulée, le dispositif de commande étant appliqué au moteur qui en- traîne une des paires de rouleaux d'entraînement de la bande, au lieu de l'ap- pliquer au dévidoir comme indiqué.