Brevet FR2006188A1 — publié le 19691219

La présente invention concerne des servomoteurs amplificateurs ferro-résonnants pour des systèmes de réglage automatique de la température, du niveau du débit, de la vitesse de rotation, de la tension, du facteur de puissance, etc... 5 On connaît des servomoteurs amplificateurs ferrorésonnants avec des pôles à écrans , utilisés comme éléments d'exécution dans différents systèmes automatiques. Ces servomoteurs possèdent des bobines polaires en série avec des condensateurs et des bobines de commande principales en série avec des diodes 10 alimentées par un réseau polyphasé. Entre la tension d'alimentation des bobines polaires et la tension d'alimentation des bobines de commande principales, doit exister un déphasage de 60°, 90° ou 120° (fonction des paramètres du servomoteur), afin que les performances de ces servomoteurs atteignent le maximum ou soient très voi-r 15 sines du maximum. Il en résulte que pour les applications dans lesquelles seul le réseau monophasé est disponible, l'emploi de ces servomoteurs aux paramètres optimum n'est pas possible. Les bobines de commande principales de ces servomoteurs sont connectées 20 au réseau par des diodes. Ceci permet d'obtenir l'effet d'autosaturation (réaction interne) qui augmente considérablement le facteur d'amplification de ces servomoteurs. La présence des diodes, qui donne une composante de courant continu dans les bobines, a pour effet d'abaisser l'impédance du circuit principal de 25 commande (par rapport au cas de 1'alimentation directe des bobines du réseau), ce qui oblige à réduire la tension d'alimentation au mime courant nominal. C'est pour cela que les bobines de commande principales dans les schémas avec autosaturation sont alimentées par un auto-transformateur abaisseur, si 30 la construction du servomoteur ne permet pas de multiplier le nombre des spires des bobines de commande, de manière à ce que celles-ci puissent être alimentées par le réseau. La nécessité de l'auto-transformateur ou l'augmentation du nombre 35 des spires des bobines de commande, complique soit le système automatique dans son ensemble, soit la construction du servomoteur lui-même. L'invention se réfère aux servomoteurs amplificateurs ferrorésonnants ayant au moins deux circuits polaires en parallèle, chacun d'eux étant composé au minimum de deux bobines polaires en série avec un condensateur, et 40 ayant au moins quatre circuits de commande principaux, en parallèle, composés §AD ORDINAL 69 11171 2 2006188 chacun d'au moins une bobine de commande principale en série avec une diode. Selon l'invention, l'ensemble des circuits ferrorésonnants polaires est connecté en série avec l'ensemble des circuits de commande principaux et des diodes et le circuit ainsi obtenu est alimenté par le réseau monophasé . 5 En ce cas, la tension aux bornes de l'ensemble des bobines de commande principale^ avec leurs diodes respectives, est déphasée par rapport à la tension aux bornes de l'ensemble des bobines polaires avec les condensateurs correspondants Ce déphasage est essentiellement déterminé par l'existence des diodes qui réduisent dans une certaine mesure la composante réactive (inductive) du circuit 10 des bobines de commande principale^ afin que la composante active obtienne une importance relativement élevée dans ce circuit. En contrepartie, dans le circuit des bobines polaires, les phénomènes réactifs ont un caractère prépondérant, à cause des capacités existant dans ce circuit (qui dépendent aussi de la vitesse de rotation du rotor), ce qui 15 explique le déphasage mentionné plus haut. Pour une position correcte du moteur la tension de l'ensemble des bobines de commande principales a la valeur nécessaire et alors 1'auto-transformateur abaisseur n'est plus nécessaire. Dans ces conditions, on obtient des caractéristiques voisinent des caractéristiques optimum et le moteur est immédiatement alimenté par le réseau mono-20 phase. Les bobines de commande principales ou auxiliaires peuvent être connectées en parallèle, en série ou en série-parallèle sans sortir pour autant du cadre de l'invention. De même, l'invention n'est pas limitée, dans le cas des moteurs ayant plus 25 d'une paire de pôles ,à l'emploi des bobines de commande comme amplificateurs avec autosaturation et des autres bobines de commande comme charge (en courant continu ou alternatif) des pôles amplificateurs. Selon l'invention, en vue d'une réduction du nombre des éléments auxiliaires dans les systèmes automatiques avec servomoteurs ferrorésonnants monopha-30 sés, il est prévu des prises sur au moins deux des bobines polaires appartenant au même circuit ferrorésonnant, prises qui avec le point milieu commun des bobines constituent la source d'alimentation de l'élément de comparaison par l'intermédiaire d'un redresseur à double alternance . Comme élément de comparaison, on peut utiliser par exemple des ponts avec 35 photodiodes, thermistors, etc. D'habitude, comme ces éléments-de comparaison sont alimentés par un courant continu de basse tension (de l'ordre du volt où deJadizaine de volts)^ cette tension doit être obtenue à l'aide dhm transformateur abaisseur. Si le servomoteur est alimenté par deux phases du réseau, ce même trans-40 formateur fournit également par une prise de la bobine primaire la tension BAD ORIGINAL 69 11171 3 2006188 pour l'alimentation, des bobines de commande principales. Cependant, si le servomoteur est monophasé et alimenté par le réseau, l'emploi du transformateur qui alimente seulement l'élément de comparaison n'est pas rationnel et c'est pour cela (étant donnée la faible énergie absorbée par l'élément de comparai-5 son), qu'on prévoit l'alimentation de celui-ci directement à partir du moteur. Bien entendu, si le .redresseur alimentant l'élément de comparaison est monophasé, on utilise une seule prise sur l'une des bobines polaires. Une forme d'exécution de l'invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel : 10 - la figure 1 est un schéma statorique d'un servomoteur ferrorésonnant monophasé avec une paire de pôles; - la figure 2 est un schéma statorique d'un servomoteur ferrorésonnant monophasé avec deux paires de pôles de charge pour courant alternatif; - la figure 3 est un schéma statorique d'un servomoteur ferrorésonnant 15 monophasé avec deux paires de pôles de charge alimentées en courant continu; - la figure 4 est un schéma d'un système de réglage de la température d'une chaudière, avec servomoteur ferrorésonnant monophasé et, - la figure 5 est un schéma d'un système de réglage de la température d'une enceinte, avec servomoteur ferrorésonnant. 20 Dans la figure 1, on observe le rotor 1 du servomoteur, du type en cage ou tubulaire (rotor verre) et les bobines polaires 2, 3, 4 et 5 connectées aux condensateurs 6 et 7 formant deux circuits ferrorésonnants. L'ensemble des bobines polaires avec les condensateurs associés, est connecté en série avec l'ensemble formé par les bobines de commande principales 25 8, 9, 10 et 11 en série avec les diodes 12, 13, 14 et 15. Le circuit ainsi formé est alimenté par la tension alternative U. Les bobines de commande auxiliaires 16, 17, 18 et 19 sont en série et sont commandées par le signal + ïï s le sens de rotation du rotor dépendant du sens du courant de commande. Sur la figure 2 qui représente un servomoteur 30 avec deux paires de pôles, on peut observer que le circuit statorique contient en plus des cas précédents, les bobines de commande principales 20, 21, 22 et 23 qui sont connectées comme charge en courant alternatif pour les pôles amplificateurs constitués par les bobines de commande principales 24, 25 et 27 en série avec les diodes 28, 29, 30 et 31. 35 Ce schéma est similaire à celui de la figure 3 avec la différence que sur ce dernier les bobines de commande principales 32, 33, 34 et 35 sont connectées comme une charge en courant continu pour les pôles amplificateurs 36, 37, 38 et 39, et sont connectées en pont avec les diodes 40, 41, 42, 43 et 44, 45, 46, 47. 40 Sur le système automatique de la figure 4, on observe lé servomoteur mo- ORfGïNAL 11171 4 2006188 nophasé ayant les mêmes éléments que celui de la figure 1, mais pourvu en plus de la possibilité de pouvoir alimenter l'élément de comparaison (le pont avec les photodiodes 48 et 49) . A cet effet sont prévues les prises 50 et 51 sur les bobines polaires de l'un des circuits ferrorésonnants par lesquelles on 5 alimente le redresseur formé des diodes 52 et 53 qui, à leur tour, alimentent l'élément de comparaison. Dans ces conditions, en fonction de la variation de la température dans la chaudière 54, mesurée avec le thermocouple 55, on établit un courant de commande par les bobines de commande auxiliaires du servomoteur et celui-ci 10 ferme et ouvre le robinet 56. Dans le système automatique de la figure 5 qui sert à maintenir constante la température dans l'enceinte 57, le servomoteur 58 (représenté symboliquement) est commandé par l'élément de comparaison 59 qui à son tour est commandé par le traducteur température-déplacement 60 (avec bimétal en spirale). 15 De cette manière, le servomoteur ouvre et ferme le robinet 61 de la vapeur d'eau chaude en fonction de la grandeur et du sens de la variation de la température, l'organe de réglage étant pourvu aussi d'un by-pass 62 qui détermine le débit de base. Le système peut être également pourvu d'une réaction thermique, non repré-20 sentée, en vue de la réduction du temps mort. La présente invention a pour avantages de permettre l'utilisation de servomoteurs ferrorésonnants lorsque seul le réseau monophasé existe,avec des performances voisines de l'optimum, et de permettre l'élimination du transformateur d'alimentation de l'élément de comparaison. original 11171 5 2006188 REVENDICATIONS 1. Servomoteur amplificateur ferrorésonnant ayant au moins deux circuits polaires en parallèle, composé chacun d'au moins deux bobines polaires, en série avec un condensateur, et ayant au moins quatre circuits de commande principaux en parallèle, composé chacun d'au moins une bobine de commande princi- 5 pale en série avec une diode, caractérisé en ce que l'ensemble des circuits ferrorésonnants polaires est connecté en série avec l'ensemble des circuits de commande principaux et des diodes, et le circuit ainsi obtenu est alimenté par le réseau de courant alternatif. 2. Servomoteur ferrorésonnant monophasé selon la revendication 1, carac- 10 térisé en ce qu'il possède des prises sur au moins deux des bobines appartenant au même circuit ferrorésonnant, prises qui avec le point milieu commun des bobines constituent la source d'alimentation de l'élément de comparaison, par l'intermédiaire d'un redresseur à double alternance, ou possède au moins une prise sur une seule bobine polaire, prise à partir de laquelle l'élément de 15 comparaison est alimenté par l'intermédiaire d'un redresseur monophasé. HAÛ ORIGINE-