Brevet FR2069873A1 — publié le 19710910

On est souvent amené à équiper les régulateurs de vitesse ou le charge pour groupes tournants (générateurs ou moteurs) drun dispositif permettant de limiter l'ouverture ou la fer@@eture de l'organe réglant, en fonction d'une consigne d'ouverture ou de fermeture, Je vitesse, de puissance, de couple ou de tout autre paramètre caractérisant le générateur ou le @@oteur. La présente in vention a pour objet un procédé de régulation électronique pour groupes tournants assurant ces fonctions de limi- tation dlouverture et de fermeture consistant dans une installation de régulation comportant un sommateur commandant l'organe réglant par l'émission d'une tension électrique, à prévoir un sommateur commandant la limitation du mouvement de cet organe, par l'émission d'une tension électrique et, à choisir, au moyen de deux diodes convenablement orientées et polarisées, la tension de valeur algébrique maximale ou minimale é@@ise par ces deux som mateurs pour piloter l'organe réglant. Un@installation électronique de régulation, selon l'invention, est essentiellement caractérisée en ce qu'elle comporte : - Un premier sommateur qui reçoit, l'une part, un signal de con signe de marche de la machine et, d'autre part, un signal cor respondant au paramètre de réglage ainsi qu'un signal d'asser vissement en provenance de l'organe régiant la marche de la machine et qui émet, sous forme d'une tension, un signal d'er reur, résultante algébrique des signaux reçus. - Un deuxiè@@e sommateur qui reçoit, d'une part, un signal de consigne en fonction duquel s'effectue la limitation du mouvement de l'organe réglant et, d'autre part un signal d'asservissement correspondant, et qui émet, sous forme d'une tension, un signal d'erreur, résultante algébrique des deux signaux reçus. - Un dispositif reliant les deux sommateurs, par l'intermédiaire l'un amplificateur de puissance et d'appareils appropriés, à l'organe réglant de la @ achine, ce dispositif réalisant le choix de la tension minimale ou maximale émise par les dits somma teurs et étant constitué par deux diodes, chacune étant placée à la sortie d'un sommateur dans un sens éterminé et polarisée à travers une résistance par une source de tension commune de polarité léter@@inée, la diode placée à la sortie du sommateur dont la tension d'erreur est algébriquement la plus faible, ou la plus forte selon le sens des diodes et ia polarité de leur tension de polarisation, étant alors seule @assante, l'autre étant bloquée, la chute de tension aux bornes de la diode en conduction étant com- ponsée par une polarisation fixe, placée à l'entrée de l'amplificateur de puissance. En régime per@@anent, si l'organe réglant est sous la dépendance du premier sommateur, le signal issu de ce sommateur est nul. Celui issu du leuxième sommateur a, dans ces conditions, une valeur non nulle. Inversement, si laorgane réglant est sous la dépendance du deuxième sommateur, le signal d'erreur issu de ce sommateur est nul. Celui issu du premier sommateur a une valeur non nulle. Dans ces conditions, si l'on choisit, par exemple, la polarité positive sur le signal d'erreur pour provoquer l'ouverture de l'or gane réglant, et que l'on désire réaliser sa limitation en ouverture, il sera nécessaire de piloter l'amplificateur de puissance par la tension d'erreur algébriquement la plus faible des deux sommateurs, et cela sera obtenu en plaçant les deux diodes de façon ce que leur sens de passage soit dirigé vers les sommateurs, et en les polarisant avec une tension à polarité positive, la diode placée à la sortie du sommateur dont la tension d'erreur est algébriquement la plus faible tant alors seule passante. La limitation en fermeture sera alors réalisée en inversant le sens des dicdcs ainsi que la polarité de leur tension de polari- sation, et on réalisera alors un choix de maxima, la diode placée à la sortie du sommateur dont la tension d'erreur est algébriquement la plus forte étant alors seule @assante. De la même manière, si c'est une tension négative qui, en sortie des sommateurs, provoque l'ouverture de l'organe réglant, on placera les deux diodes de façon à ce que leur sens de passage soit dirigé vers l'amplificateur en les polarisant avec une tension de polarité négative, de façon à réaliser un choix de maxima pour assurer la limitation en ouverture. Dans ce dernier cas, la limitation en fermeture sera obtenue en réalisant un choix de tensions minima, en inversant le sens des diodes ainsi que la polarité de leur tension de polarisation. Afin de bien faire comprendre l'invention, un exemple de réalisation va être décrit, en référence au dessin annexé, lequel est le schéma d'un circuit électronique selon l'invention de limitation du me@v@@@@nt de l'org@ne de réglag@ de la machine motrice d'un groupe tournant. On voit, sur cette figure un sommateur A qui reçoit un signal 1 de consigne normale de vitesse de la turbine du groupe, éventuel- Le@@ent @@odifié par des ordres extérieurs 2 et des ignaux correcteurs 3. Ce sommateur reçoit, l'autre part, le signal de vitesse de la turbine, ainsi que l'asservisse@@ent @ de @'ouverture. @n s@ @@@eur recoit, d'une part, une co@signe de limitation d'ouverture @ et, d'autre part, l'asservisser@ent à l'ouverture 5. On choisit, dans le cas du présent exemple, une polarité positive sur le signal d'erreur émis par les deux sommateurs A et @ pour provoquer l'ouverture de l'organe réglant. L'amplificateur de puissance 7 est reli@ aux so @nateurs A et @ par l'intermédiaire de deux dioaes D1 et D2, disposées dans le sens indiqu par la figure annexée, et polarisées à une tension de polarité positive, par une source de tension U à travers une résistance @. La chute de tension aux bornes de la diode en conduction est compensée par une tension de polarisation fixe U', placée à l'entrée de l'amplificateur de puissance 7. A la suite de l'amplificateur de puissance, se trouve un transducteur @ qui transforme les signaux électriques reçus de l'amplificateur de puissance en débit d'huile assurant la manoeuvre du distributeur 9, lequel contrôle le mouvement l'un vérin 10 qui commande le déplacement de l'o@gane réglant 11. L'asservissement l'ouverture 5 est relie au mouvement du vérin 10. Dans le système de dio@es D1 et D2, lis@osées et polarisées comme représenté, la diode placée à la sortie du sommateur dont la tension l'erreur est algébriquement la plus faible est seule passante, et assure ainsi un choix te@ que la tension d'erreur algébrique la @lus faible des deux so@ ateurs A et B, pilotera l'a@@- plificateur de puissance 7, réalisant la limitation d'ouverture selon la consigne 6. On pourra réaliser un limiteur le fermeture, en faisant appel à un choix de maxima, dans le système de diodes, en inversant le sens des diodes ainsi que la polarité de leur tension de polarisation L'invention n'est pas limitée au cas d'application décrit et représenté, mais comme toutes variantes. Par exemple, le sommateur 1 pourrait recevoir une consigne de limitation do puissance liiritation d'ouverture. REVEMDICATIONS 1) Procédé de régulation électronique pour groupes tournants assurant les fonctions de li@@itation l'ouverture et de fermeture de l'organe réglant consistant dans une installation de régulation comportant un sommateur com. andant l'organe réglant par l'émission d'une tension électrique, à prévoir un sommateur commandant la limitation du mouvement de cet organe, par l'émission d'une tension électrique et, à choisir, au moyen de deux diodes convenablement orientées et polarisées, la tension de valeur algébrique maximale ou minimale émise par ces deux sommateurs pour piloter l'organe réglant. 2) Dispositif de régulation électronique selon 1, essentielle- ment caractérisé en ce qu'il comporte : - Un pre@@ier sommateur qui reçoit, d'une part, un signal de consigne de marche de la machine et, d'autre part, un signal correspondant au paramètre de réglage ainsi qu'un signal d'as servissement en provenance de l'organe réglant la marche le la machine et qui émet, sous forme d'une tension, un signal @'er- reur, résultante algébrique des signaux re@us. - Un deuxieme sommateur qui reçoit, d'une part, un signal de consigne en fonction duquel s'effectue la limitation @u mouvement de l'organe réglant et, d'autre part un signal d'asservissement correspondant, et qui émet, sous forme d'une tension, un signal d'erreur, résultante algébrique des deux signaux reçus. - Un dispositif reliant les deux som ateurs, par l'intermédiaire d'un amplificateur de puissance et l'appareils appropriés, à l'organe réglant de la machine, ce dispositif réalisant le choix de la tension minimale ou maximale émise par les dits somma teurs et étant constitué par deux diodes, chacune étant placée à la sortie d'un sommateur dans un sens déterminé et polarisée a travers une résistance --c-a-c une source de tension cor m une de polarité déter@inée, la diode placée à la sortie du sommateur dont la tension d'erreur est algé@riquement la plus faible ou la plus forte, selon le sens les dioles et la polarité Je leur ten sion de polarisation, étant alors seule passante, l'autre àtant bloquée, la chute de tension aux bornes -le la diode en conduc- tion, étant compersée par une polarisation fixe placée à l'entrée de l'amplificateur de puissance. 3) Disposition selon 1 dans laquelle on réalise une linita- tion d'ouverture de l'organe réglant et où l'on choisit la polarité positive sur le signal d'erreur des deux sommateurs pour provoquer l'ouverture de l'organe réglant, chaque diode étant placée à la sortie de chaque sommateur do façon à ce que son sens de passage soit dirigé vers le sommateur et étant polarisée avec une tension de polarité positive, la diode placée à la sortie du sommateur dont @@ tension d'erreur est algébriquement @@ plus faible étant seule passante, les diodes réalisant alors un choix de tension d'erreur algébriquement la plus faible des deux sommateurs pour piloter l'amplificateur de puissance. 4) Disposition selon 1 dans laquelle on réalise une limitation de fermture de l'organe réglant et où l'on choisit la polarité positive sur le signal d'erreur des deux sommateurs pour provoquer la fermeture de l'organe réglant, chaque diode étant placée à la sortie de chaque sommateur, de façon à ce que son sens de passage soit dirigé vers l'amplificateur, et étant polarisée avec une tension de polarité négative, la diode placée à la sortie du sommateur dont @ tension d'erreur est algébriquement la plus forte étant se@le passante, les diodes réalisant alors un choix de tension l'erreur algébriquement la p@@@ forte des deux sommateurs pour piloter l'amplificateur de puissance. @) Di@ osition selon s dans lao Selle on réalise un limitation d'ouverture de l'organe réglant et où l'on choisit la polarité négative sur le signal d'erreur des deux sommateurs pour provoquer l'ouverture del'organe réglant, chaque diode étant placée @ la sortie de chaque sommateur de façon à ce que son sens de passage soit dirigé vers l'amplificateur et étant polarisée avec une tension de polarit@ négative, la diode placée à la sortie du sommateur dont la tension d'erreur est algébriquement la plus forte étant seule passant@, les iodes réalisant alors un choix de tension d'erreur algébriquement la plus forte des deux sommateurs pour piloter l'a@ @lificateur de puissance. 6) Disposition selon 1 dans laquelle on réalise une limitation de fermeture de l'organe réglant et où l'on choisit la polarité négative sur le signal d'erreur des deux sommateurs pour provoquer la fermeture de l'organe réglant, chaque diode étant placée la la sortis de chaque sommateur de façon - ce que son sens passage soit dirigé vers le sommateur et étant polarisée avec une tension de polarité positive, la diode placée à la sortie du sommateur dont la tension d'erreur est algébriquement la plus faible étant seule passante, les diodes réalisant alors un choix de tension d'erreur algébriquement la plus faible des deux sornrrateurs pour piloter l'amplificateur de puissance.