Brevet FR2022970A1 — publié le 19700807

La présente invention Concerne un moteur monophasé à condensateur de service et rotor à couple de démarrage élevé pour la commande de pompes à vide à bain d'huile, bridées ou accouplées directement au moteur, un thermorupteur étant inséré de façon connue dans la ligne-d1alimentation du moteur La commande de pompes à vide à bain d'huile par des moteurs monophasés n'offre aucune difficulté dans des conditions de service normales, c'est-à-dire aux températures)100C et avec un dimensionnement correct du moteur de commande.Des conditions extremes, telles qu'une température d'huile Pour cette commande, on utilisait généralement jusqu'à présent des moteurs monophasés à condensateur et relais de démarrage ou interrupteur centrifuge. Comme le montre la figure 1, un telmDteur développe un couple de démarrage élevé (caractéristique 1) qui demeure supérieur au couple résistant de la pompe (caractéristique 2), mbeme à des températures extrêmes Le relais ou l'interrupteur centrifuge coupant le condensateur de démarrage pendant ou juste après la montée en régime du moteur, ce dernier fonctionne ensuite en monophasé selon la caractéristique 3. Le couple maximal que le moteur surchargé peut développer est le couple de renversement de la machine monophasée. Par suite de la consommation accrue résultant de la viscosité supérieure de lthuile, ce moteur se bloque au couple de renversement.Le relais ou l'interrupteur centrifuge ssouvre et se ferme alors sans cesse, de sorte que le condensateur électrolytique de démarrage sensible et le relais sont-dptruits rapidement. On connaît un autre modèle de moteurs à condensateur de service, condensateur de démarrage et relais ou interrupteur centrifuge, dont la caractéristique est représentée à la figure 2. Le couple de démarre de ces moteurs etleur caractéristique 4 se situent toujours au-dessus de la courbe 5 de couple antagoniste de la pompe, existant même dans des conditions-de service extrêmes. Le relais oU l'interrupteur centrifuge coupant dans ce cas aussi le condensateur de démarrage pendant ou immédiatement après la montée en régime, le couple maximal est le couple de renversement du moteur à condensateur de service selon la caractéristique 6.Un surdimensionnement du moteur étant exclu pour des raisons économiques, ce couple ne suffit pas pour porter le moteur et la pompe à la vitesse nominale dans des conditions de service extrêmes. On observe de nouveau des défaillances du condensateur de démarrage et du relais La plage de commutation du relais est hachurée pour les deux types de moteur. L'invention a pour objet l'emploi d'un moteur monophasé simple, à grande sécurité de fonctionnement, permettant le démarrage sans surdimensionnement, mme dans des conditions difficiles et n'exigeant aucun relais de démarrage ou condensateur électrolytique sensible autdérangements. Selon une particularité essentielle de l'invention, la chaleur produite par le moteur court-circuité ou freiné sert à diminuer la viscosité de l'huile et le moteur fonctionne dans cet état jusqu'à ce que la caractéristique du couple antagoniste de la pompe se situe au-dessous de la caractéristique de démarrage du moteur. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous et des dessins annexés sur lesquels - les figures 1 et 2 représentent les caractéristiques de moteurs connus, précédemment décrites et - la figure 3 représente les caractéristiques du moteur selon l'invention. La caractéristique 7 représente la variation du couple du moteur en fonction de la vitesse n etles caractéristiques 8-12 le couple résistant de la pompe à diverses températures de l'huile. Dans l'hypothèse d'une température de l'huile de 1000 par exemple, correspondant aux conditions normales, les caractéristiques 7 et 9 montrent que le- couple de démarrage du moteur est toujourssupérieur au couple résistant de la pompe. Une montée en régime correcte du moteur est- garantie jusqu'à la vitesse nominale.Lorsque la température de l'huile est par contre La protection di moteur contre les surcharges aux faibles vitesses est assurée par un thermorupteur connu à fonctionnement automatique. Son rôle consiste à couper le moteur avant un échauffement excessif , dans le cas d'une lente montée en régime. Lorsque la pompe est bridée directement sur le moteur, un flux thermique circule entre le moteur et la pompe, réduit le couple résistant de cette dernière par échauffement de l'huile et permet ainsi la montée en régime du moteur. l'expérience montre que les moteurs à bride de fixation de forme A à C selon DIN 42 948 conviennent particulièrement bien car la réalisation de la bride assure une grande surface de transmission thermique entre le moteur et la pompe.Lorsque l'emploi de formes normalisées est impossible, il faut veiller à ce que la surface assurant la transmission thermique à la pompe soit aussi grande que possible. La coupure et le branchement du thermorupteur peuvent se répéter plusieurs fois, selon la temperature de l'huile de la pompe. En d'autres termes, le moteur est court-circuité ou freiné jusqu'à ce que la température de l'huile dépasse 100C, comme dans l'exemple de réalisation selon la figure 3, de sorte que la montée en régime peut se faire parfaitement jusqu'à la vitesse nominale, sans nouveau déclenchement du thermorupteur. Les avantages de l'invention résident essentiellement dans la possibilité d'emploi d'un condensateur monophasé à condensateur de service,- robuste, résistant pratiquement aux courtscircuits, de dimensionnement normal et n'exigeant aucun organe de commutation sensible aux dérangements, tel que relais de démarrage, condensateur électrolytique ou interrupteur centrifuge. Dans les commandes de pompe connues par moteur monophasé et cons densateur de démarrage, le champ tournant variable produisait des bruits gênants dans la pompe. Cet inconvénient a également pu Autre supprimé car l'emploi d'un moteur à condensateur de service amortit les bruits de la pompe en fonctionnement. R E V E N D I C A T I O N Moteur monophasé à condensateur de service et rotor à couple de démarrage élevé, pour la commande de pompes à vide à bain d'huile bridées directement sur le moteur, un thermorupteur étant inséré de façon connue dans la ligne d'alimentation du moteur, ledit moteur étant caractérisé en ce que la chaleur produite par le moteur court-circuité ou freiné sert à réduire la viscosité de l'huile et le moteur fonctionne dans cet état, jusqu'à ce que la caractéristique du couple résistant de la pompe se situe au-dessous de la caractéristique de démarrage du moteur.