Brevet FR2551737A1 — publié le 19850315

DISPOSITIF DE COMMANDE POUR UN ASCENSEUR ALIMENTE EN COURANT ALTERNATIF La présente invention se rapporte à un dispositif de commande pour un ascenseur alimenté en courant alternatif et 5 conerne plus particulièrement un dispositif de commande pour un ascenseur du type à tambour utilisant un moteur électrique pourvu d'un enroulement de grande vitesse et d'un enroulement de petite vitesse. La figure 1 représente un dispositif de commande classi10 que pour un ascenseur à courant alternatif du type à tambour utilisant un moteur électrique ayant deux enroulements (un enroulement de vitesse élevée ou "rapide" et un enroulement de vitesse lente ou "lent") Sur la figure 1, la référence 1 désigne une machine d'enroulement, 2 désignant un câble passant 15 autour d'une poulie de la machine 1, 3 une cage d'ascenseur reliée à l'une des extrémités du câble 2, 4 un contre-poids relié à l'autre extrémité du câble 2 et 5 un moteur relié à la machine d'enroulement 1 par un arbre 6 Le moteur 5 possède un enroulement "rapide" 5 a et un enroulement "lent" 5 b La référence 7 20 désigne un frein électromagnétique relié à l'arbre 6 Le frein 7 comporte un enroulement électromagnétique 7 a et développe un es couple de freinage quand l'enroulement 7 a sesexcité, la production de ce couple de freinage s'interrompant quand l'enroulement 7 a est excité par une source d'alimentation à courant con25 tinu 8 Les références 9 R, 9 Set 9 T désignent les bornes d'alimentation électriques d'un circuit de commande d'élévateur auxquelles une source électrique alternative triphasée est connectée Dans les lignes reliant respectivement les bornes d'alimentation 9 R, 9 S et 9 T à l'enroulement rapide 5 a du moteur 30 5 sont intercalés les contacts 1 Oa, 1 Ob et 1 Oc d'un commutateur qui commandent la marche rapide, ces contacts étant en série avec les bornes 9 R, 9 S et 9 T, respectivement De plus, dans les lignes reliant respectivement les bornes d'alimentation 9 R, 9 S et 9 T à l'enroulement de petite vitesse 5 b du mo35 teur 5, des contacts de commutateur Ila, llb et lic sont respectivement montés en série avec les bornes 9 R, 9 S et 9 T Des commutateurs d'ascension 12 a et 12 b sont montés respectivement en série avec les bornes d'alimentation 9 R et 9 S danrs les ccrnducteurs de phase R et S connectés respectivement aux bornes 2 2551737 9 R et 9 S Le moteur 5 tourne en sens direct en élevant la cage d'ascenseur quand les deux contacts 12 a et 12 b sont fermés La référence 12 c désigne un contact de frein qui est monté en série dans le circuit reliant la bobine électromagnétique 7 a et la source électrique continue 8 et qui est adapté à s'ouvrir et à se refermer en synchronisme avec le fonctionnement des contacts de montée 12 a et 12 b Les références 13 a et 13 b désignent les contacts de descente dont l'une des extrémités est reliée à la phase R et l'autre à la phase S par les bornes 9 R et 95, 10 respectivement L'autre extrémité du contact 13 a est reliée à une borne située du côté du moteur du contact de montée 12 b, tandis que l'autre extrémité du contact 13 b est reliée à une borne située du côté du moteur du contact de montée eu d'ascension 12 a Le moteur 5 tourne dans le sens inverse, en faisant 15 descendre la cage 3 quand les deux contacts de descente 13 a et 13 b sont fermés. La référence 13 c désigne un contact de freinage de descente qui est branché en parallèle sur le contact de freinage de montée 12 c et qui est adapté à s'ouvrir et à se refermer 20 en synchronisme avec les contacts de descente 13 a et 13 b. Dans l'ascenseur à tambour ainsi construit, pour faire monter la cage, on applique un courant alternatif triphasé au moteur 5, afin d'alimenter l'enroulement rapide 5 a en fermant les contacts de montée ou d'ascension 12 a et 12 b et les con25 tacts rapides l Oa l Oc, faisant ainsi démarrer le moteur 5 dans la direction faisant s'élever la cage 3 A ce moment, le contact 12 c qui est accouplé aux contacts de montée 12 a et 12 d est fermé, de sorte que la bobine électromagnétique 7 a est excitée et assure le desserrage du frein électromagnétique 7 L'ali30 mentation en courant triphasé de l'enroulement rapide se poursuit entre les phases de démarrage et d'accélération,de manière à assurer une vitesse constante pendant la montée, de sorte que la cage 3 siève à une vitesse régulière. Quand la cage est arrivée à un point situé à une courte 35 distance prédéterminée du palier ou de l'étage désiré, les contacts rapides l Oa 10 c s'ouvrent, tandis que les contacts lents lia et lic se ferment, excitant ainsi l'enroulement de vitesse lente 5 b du moteur 5 Ainsi, le moteur 5 tourne à une 3 255 1737 vitesse réduite en ralentissant la vitesse d'ascension de la cage 3, après quoi, cette dernière continue à s'élever lentement à une vitesse constante jusqu'au niveau de l'étage désiré. Quand le plancher de la cage arrive très près du palier désiré, 5 le contact 12 c du frein s'ouvre, ce qui actionne le frein électromagnétique 7, lequel exerce un couple de freinage sur le moteur, de manière à arrêter la cage 3 à l'étage désiré. Pour la descente, les contacts de descente 13 a et 13 b, les contacts rapides 10 a 1 Oc et le contact de frein 13 c sont 10 fermés, afin de desserrer le frein électromagnétique 7 Ainsi, l'enroulement rapide 5 a du moteur 5 est alimenté en triphasé, afin de faire démarrer et d'accélérer le moteur 5 jusqu'à une vitesse constante dans la direction voulue pour faire descendre la cage, exécutant ainsi une opération de descente de la cage 15 3 à une vitesse constante Quand la cage 3 approche d'une position située à une courte distance prédéterminée de l'étage désiré, les contacts rapides 10 a l Oc s'ouvrent et les contacts lents la lic se referment de la même manière que pour la montée, appliquant ainsi le courant alternatif triphasé à l'enroulement de vitesse lente 5 b du moteur 5, afin de freiner et de décélérer ce dernier Quand le plancher de la cage arrive à proximité immédiate du niveau désiré, le contact de frein 13 c s'ouvre, ce qui libère le frein électromagnétique 7, lequel exerce ainsi un couple de freinage sur la cage 3, afin d'arrê25 ter celleci à l'étage voulu. Dans le cas de la commande d'un ascenseur du type à tambour par le moteur du système de commande classique décrit cidessus, les enroulements de vitesse élevée et de vitesse lente sont intervertis par les commutateurs conformément à la direc30 tionde marche de l'ascenseur, de sorte que de nombreux contacts sont nécessaires pour commander l'alimentation électrique du moteur De plus, dans cet ascenseur à tambour, les couples de freinage destinés à ralentir la montée et la descente de la cage sont identiques, de sorte que l'opération de décélération 35 de la cage se révèle inconfortable. L'un des buts de la présente invention est de remédier à 1 'inconvénient ci-dessus des dispositifs de c=mande classiques pour ascenceurs et de fournir un dispositif de coaiande pour un ascenceur 4 2551737 à courant alternatif qui permet de réaliser les opérations de montée et de descente de la cage de celui-ci avec un nombre réduit de contacts, tout en améliorant le déroulement des opérations de décélération de cette cage. A cette fin, la particularité de la présente invention réside en ce que, dans un ascenseur du type à tambour ayant un moteur à deux vitesses, le moteur est relié à une source électrique alternative par des contacts d'une manière telle qu'un enroulement de vitesse élevée est alimenté en courant triphasé 10 pendant les régimes d'accélération et de vitesse constante d'une opération d'ascension, l'enroulement de vitesse élevée étant alimenté en courant monophasé pendant les régimes d'accélération et de vitesse constante d'une opération de descente, un enroulement de vitesse lente étant alimenté en courant monopha15 sé pendant le régime de décélération d'une opération d'ascension, tandis que l'enroulement de vitesse lente est alimenté en courant triphasé pendant le régime de décélération d'une opération de descente. Plus précisément, dans un ascenseur du type à tambour conforme à la présente invention, pendant le régime de freinage d'une opération de descente, l'enroulement de vitesse lente est alimenté en courant triphasé, de façon à engendrer un champ magnétique tournant dans la même direction que le moteur, tandis que pendant le freinage d'une opération d'ascension, l'en25 roulement de vitesse lente est alimenté en courant monophasé. Ainsi, un puissant couple de freinage est développé pendant l'opération de descente, tandis qu'un couple de freinage réduit est produit pendant la montée En général, dans les ascenseurs du type à tambour, le poids de la cage joue le rôle d'une force 30 tendant à freiner celle-ci pendant l'ascension, de sorte au'un petit couple de freinage suffit pour arrêter cette cage, alors qu'un couple de freinage important est nécessaire pour arrêter la descente de la cage. Dans la présente invention, le moteur est décéléré par 35 un couple de freir age dont l'intensite est déterminée par la direction dans laquelle la cage se déplace, de sorte que cette cage peut être raler tie presque à la même vitesse a la fois pendî;t la monrté-e et pn at la deszer te, ce qui asure le con- 2551737 fort des utilisateurs pendant les décélérations De plus, dans les ascenseurs à tambour, quand le frein se desserre, un couple de forcestendant à faire tourner le moteur dans la direction de la descente agit sur celui-ci, du fait du poids de la cage, indépendamment de la charge transportée par celle-ci En utilisant le couple de rotation, l'enroulement rapide est alimenté en courant monophasé pendant les accélérations et à un régime à vitesse constante pendant la descente, tandis que l'enroulement lent est alimenté en courant monophasé pendant le freina10 ge de l'ascension, de sorte que le nombre des contacts nécessaires pour la commande du moteur peut être diminué, comparativement à celui nécessaire dans les dispositifs de commande classiques, permettant ainsi de réaliser les opérations de montée et descente de la cage avec un plus petit nombre de con15 tacts. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est un schéma de principe d'un dispositif de 20 commande d'ascenseur à courant alternatif classique; la figure 2 est un schéma analogue représentant un mode de réalisation d'un dispositif de commande d'ascenseur à courant alternatif conforme à la présente invention; la figure 3 est un schéma de principe représentant un 25 mode de réalisation dans lequel un dispositif pour changer le nombre des pôles est appliqué à un dispositif de réglage de vitesse conforme à la présente invention; et, la figure 4 est un diagramme représentant les courbes de variation du couple d'un moteur commandé conformément à la 30 présente invention. La figure 2 représente un dispositif de commande pour un ascenseur du type à tambour conforme à la présente invention. La figure 3 présente le schéma d'un dispositif de commande qui est capable de modifier le nombre des pôles inter35 venant pendant les régimes de vitesse élevée et de vitesse basse du moteur Sur les figures 2 et 3, les mêmes références désignent les mêmes composants que sur la figure 1. Sur les figures 2 et 3, les références 14 a 15 d et 6 2551737 a désignent les contacts intervenant dans les opérations d'accélération et de vitesse constante du moteur 5 pendant la montée et la descente Les contacts 14 a, 14 b et 15 a sont connectés aux lignes reliant l'enroulement rapide 5 a du moteur 5 respectivement aux bornes d'alimentation électriques 9 R, 95 et 9 T Plus précisément, les contacts 14 a et 14 b sont connectés aux lignes reliant les bornes 9 R et 9 S de la source électrique aux ponts centraux des enroulements L 1 et L 2 des enroulements triphasés d'un montage en triangle, de façon à être 10 respectivement en série aveces lignes 9 R et 9 S de la source d'alimentation Le contact 14 t est branché entre le point neutre O et la jonction des enroulements L 1 et L 3, tandis que le contact 14 d est branché entre le point neutre O et la jonction des enroulements L 1 et L 2 De plus, le contact 15 a est relié 15 à une ligne connectant la borne 9 T de la source électrique au point central de l'enroulement L 3, de façon à être en série avec la borne 9 T Les références 15 b, 16 a et 16 b désignent des contacts reliés aux lignes connectant respectivement l'enroulement lent 5 b du moteur 5 aux bornes 9 R, 9 S et 9 T de la source 20 électrique, aux fins de décélération du moteur Plus précisément, le contact 15 b est relié à une ligne connectant la borne 9 T de la source électrique à la jonction des enroulements L 2 et L 3, de façon à être en série avec la borne 9 T Les contacts 16 a et 16 b sont connectés à une ligne reliant la borne 9 R de la 25 source électrique à la jonction des enroulements L 1 et L 3 et à une ligne connectant la borne 9 S de la source électrique à la jonction des enroulements L 1 et L 2, de manière à être en série respectivement avec les bornes 9 R et 9 S La référence 17 désigne une machine du type à tambour pour enrouler et dérouler 30 un câble 2 auquel est suspenduela cage 3, permettant ainsi de faire monter et descendre cette dernière La machine d'enroulement 17 est couplée au moteur 5 par un arbre 6 La référence 18 désigne un contact de frein monté en série dans un circuit reliant une source électrique à courant continu 8 à la bobine 35 électromagnétique 7 a du frein électromagnétique 7, de manière à être en série avec la bobine 7 a. La figure 4 représente les courbes de variation du couple du moteur o on a porté en ordonnée et en abscisse res- 7 2551737 pectivement le couple et la vitesse de rotation du moteur Sur la figure 4, la courbe I représente la courbe de variation du couple dans la direction d'ascension quand l'enroulement rapide du moteur est alimenté en courant triphasé, la courbe II re5 présentant la courbe de variation du couple d'ascension quand l'enroulement rapide est alimenté en courant monophasé, la courbe III étant la courbe caractéristique de variation du couple dans la direction de la descente quand l'enroulement lent est alimenté en courant triphasé, la courbe IV étant la 10 courbe caractéristique de variation du couple d'ascension quand l'enroulement lent est alimenté en monophasé, tandis que les courbes V et VI représentent respectivement les couples de charge pendant les opérations d'ascension et de descente. On va expliquer maintenant le fonctionnement du mode de 15 réalisation de la présente invention ainsi construit: Pendant une opération de montée de la cage de l'ascenseur, les contacts 14 a 14 d, 15 a et le contact de frein 18 sont fermés La bobine électromagnétique 7 a est excitée par suite de la fermeture du contact 18 et desserre le frein élec20 tromagnétique 7 De plus, par suite de la fermeture des contacts 14 a 14 d et 15 a, le nombre des pôles des enroulements du moteur 5 a été modifié, afin de lui permettre de tourner à une vitesse élevée, tandis que ses enroulements sont alimentés avec du courant alternatif triphasé Ainsi, le moteur 5 démarre 25 et tourne de façon à faire monter la cage, en l'accélérant à une vitesse constante. Pendant l'accélération de la montée, la cage 3 est accélérée par le couple obtenu en soustrayant le couple de charge TL 1 représenté par la courbe U du couple du moteur figuré par 30 la courbe I, le couple de charge TL 1 et le couple du moteur s'équilibrant à la vitesse représentae par le point A 1, comme le montre la figure 4 La vitesse de rotation du moteur 5 à cet instant est NA 1 et la cage 3 s'élève à la vitesse constante NA 1. Quand la cage s'est élevée jusqu'à une position située à une courte distance prédéterminée de l'étage ou du palier désiré, les contacts 14 a 14 d et 15 a s'ouvrent, tandis que les contacts 1 a et 16 b se ferment Ainsi, le nombre des pÈles des pôles des enroulements du moteur est modifié, de façon à obtenir une vitesse lente et le moteur est alimenté par les phases R et S afin d'alimenter en courant monophasé l'enroulement de vitesse lente du moteur, en développant ainsi un couple de 5 freinage monophasé au moteur 5 Ainsi, la vitesse d'élévation de la cage 3 est décélérée presque jusqu'à la vitesse déterminée par la vitesse de synchronisme de l'enroulement lent, grâce à un couple correspondant à la différence entre le couple du moteur à cet instant représenté par la courbe IV sur la figure 4 et le couple de charge TL 1 représenté par la courbe V. Quand le moteur atteint la vitesse ND 1 figurée par le point D 1, Le couple du moteur et le couple de charge TL sont équilibrés et la cage 3 est entraînée à cette vitesse lente NU 1 avant d'approcher tout près de l'étage désiré Quand la cage 3 s'est 15 élevée à proximité immédiate de l'étage ou du palier désiré, les contacts 16 a et 16 b s'ouvrent et coupent d'alimentation électrique du moteur 5 Simultanément, le contact 18 s'ouvre, de sorte que le frein électromagnétique 7 est brusquement appliqué à la machine d'enroulement 17, afin d'arrêter et de 20 tenir la cage 3 au niveau désiré. Pendant la descente de la cage d'ascenseur, le contact 18 est fermé,de sorte que le frein électromagnétique 7 est desserré Simultanément, seuls les contacts 14 a 14 d sont fermés afin d'alimenter l'enroulement rapide du moteur 5 avec du cou25 rant monophasé par les phases R et S, réalisant ainsi une alimentation avec du courant monophasé et une opération de freinage à réactionest réalisé pendant que la cage approche de l'étage désiré Plus précisément, pendant la phase d'accélération de la descente, la cage 3 est accélérée par un couple correspondant a la différence entre le couple du-moteur figuré par la courbe II et le couple de charge TL 2, comme l'indique la ligne VI Quand le couple de charge TL 2 et le couple de freinage monophasé sont mutuellement équilibrés, la vitesse du moteur correspond au point B 1, et la cage 3 descend à une 35 vitesse constante NB 3. Quand la cage 3 est arrivée a une position située à une courte distance prédéterinée de l'étage désiré, les contacts 14 a 14 d s'ouvrent et les contacts 5 a et 16 b se 9 2551737 referment Ainsi, l'enroulement lent du moteur 5 est à nouveau alimenté en courant triphasé, afin d'engendrer un couple de freinage dû à cette alimentation triphasée, comme l'indique la courbe III sur la figure 4 A ce moment, la vitesse NB 1 du moteur est décélérée et elle décroît presque jusqu'à la vitesse déterminée par la vitesse de synchronisme de l'enroulement lent, jusqu'à un couple correspondant à la différence entre le couple du moteur représenté sur la courbe III et le couple de charge TL 2 figuré par la ligne VI Quand le moteur 10 atteint la vitesse NC 1 représentée par le point C 1, le couple de celui-ci et le couple de charge TL 2 s'équilibrent mutuellement et la cage 3 est entraînée à la vitesse lente NC 1 jusqu'à ce qu'elle soit arrivée près du niveau désiré Quand la cage 3 est descendue à proximité immédiate du niveau ou de l'étage 15 désiré, les contacts 515 b, 16 a et 16 b s'ouvrent, coupant ainsi l'alimentation électrique du moteur 5 En même temps, le contact 18 s'ouvre, ce qui actionne le frein électromagnétique 7, lequel freine brusquement la machine d'enroulement 17 en arrêtant et en maintenant la cage 3 à l'étage désiré. 2551737 REVENDICATIONS 1) Dispositif de commande pour un ascenseur alimenté en courant alternatif du type à tambour qui est entraîné par un moteur électrique ( 5) comportant des enroulements de vitesse élevée ( 5 a) et de vitesse lente ( 5 b) caractérisé en ce qu'il omnprend: des premiers moyens de commutation ( 14 a 14 d, 15 a) pour alimenter avec du courant triphasé ledit enroulement rapide dans un mode d'accélération et de vitesse constante pendant une opération d'ascension de la cage ( 3) d'un ascenseur, afin de faire 10 tourner ledit moteur pour produire de l'énergie; des seconds moyens de commutation ( 16 a, 16 b) pour alimenter avec du courant monophasé, ledit enroulement rapide, afin d'exécution une opération monophasée dudit moteur à un régime d'accélération et de vitesse constante pendant une opération de 15 descente de ladite cage d'ascenseur ( 3); des troisièmes moyens de commutation pour alimenter ledit enroulement de vitesse lente, afin d'exécuter une opération de freinage récupérative monophasée dudit moteur pendant un régime de décélération au cours d'une opération d'ascension de ladite 20 cage d'ascenseur ( 3); et, des quatrièmes moyens de commutation ( 14 a, 14 d) pour alimenter avec du courant triphasé ledit enroulement de vitesse lente, afin d'exécuter une opération de freinage récupérative triphasée dudit moteur pendant un régime de décélération d'une 25 opération de descente de ladite cage d'ascenseur ( 3). 2) Dispositif de commande pour un ascenseur alimenté avec du courant alternatif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également des preniers contacts ( 14 a,14 b,15 a) prévus dans des premières lignes reliant ledit enroulement rapide aux 30 bornes ( 9 R, 9 S, 9 T) reliées aux phases respectives d'une source électrique d'alimentation alternative triphasée; et, des seconds contacts ( 15 b, 16 a, 16 b) prévus dans des secondes lignes pour connecter ledit enroulement lent auxdites bornes, ce qui fait que lesdits premiers,seconds, troisièmes 35 et quatrièmes moyens de commutation sont composés par lesdits contacts. 3) Dispositif de commande pour un ascenseur à courant alternatif selon la revendication 2, dans lequel chacun desdits 11 22551737 premiers contacts prévus entre ledit enroulement de vitesse élevée et lesdites bornes de ladite source électrique alternative est disposé en association à l'une desdites premières lignes, tandis que chacun desdits seconds contacts prévus entre ledit enroulement de vitesse lente et lesdites bornes de ladite source électrique alternative est disposé en association avec l'une desdites secondes lignes. 4) Dispositif de commande pour un ascenseur alimenté en courant alternatif selon la revendication 2, dans lequel: a) lesdits premiers moyens de commutation se composent de contacts ( 14 a, 14 b, 15 a) qui sont interposés entre ledit enroulement de vitesse élevée et lesdites bornes 9 R, 95, 9 T) de ladite source électrique alternative et correspondent aux trois phases de ladite source; b) lesdits seconds moyens de commutation se composent des contacts correspondants de deux phases de ladite source électrique alternative parmis lesdits contacts prévus entre l'enroulement rapide et lesdites bornes de ladite source électrique alternative; c) lesdits troisièmes moyens de commutation se ccmposent des contacts correspondant à deux phases de ladite source électrique alternative parmis les contacts prévus entre ledit enroulement de vitesse lente et lesdites bornes de ladite source électrique alternative; et, d)lesdits quatrièmes moyens de commutation se ccmposent des contacts correspondant aux trois phases de ladite source électrique alternative parmis lesdits contacts prévus entre ledit enroulement de vitesse lente et lesdites bornes de ladite source électrique alternative. 5) Dispositif de commande pour un ascenseur alimenté en courant alternatif selon la revendication 2, dans lequel lesdits enroulements triphasés dudit moteur sont connectés en triangle; lesdits contacts prévus entre ledit enroulement rapide 35 et lesdites bornes de ladite source électrique alternative sont composés par les contacts prévus respectivement entre l'un des points centraux desdits enroulements triphasés et l'une des bornes corres Dorniantes de ladite source électrique alternative, et, 12 2551737 lesdits contacts prévus entre ledit enroulement de vitesse lente et lesdites bornes de ladite source électrique alternative sont composés par les contacts respectivement prévus entre l'une des bornes de ladite source électrique alternative et la jonction correspondante desdits enroulements triphasés. 6) Dispositif de commande pour un ascenseur alimenté avec du courant alternatif selon la revendication 4, dans lequel: des cnntacts sont prévus dans les lignes respectives reliant les points neutres desdits enroulements triphasés aux points de jonction correspondants desdits enroulemens triphasés, lesdits contacts se fermant et s'ouvrant en synchronisme avec lesdits premiers et seconds moyens de commutation.