Brevet FR2551043A1 — publié le 19850301

i 2 551043 Système de commande pour appareil de levage à tambour. La présente invention concerne un système de commande pour appareil de levage à tambour, et plus particulièrement un système de ce type capable d'empêcher un moteur triphasé d'atteindre un point d'équilibre o il ne tourne plus lorsque l'appareil de levage est manoeuvré pour un déplacement vers le bas et lorsqu'on excite le moteur sur une seule phase, ceci à cause d'un couple agissant entre un rotor et un stator du moteur. Un tel couple sera appelé "couple de retenue" par la 10 suite. On a proposé jusqu'ici d'exciter sur une seule phase le moteur d'un appareil de levage, lorsqu'on manoeuvre vers le bas la cage portée par cet appareil. Une caractéristique de couple de moteur 15 triphasé excité sur une seule phase est montrée sur la figure 1 On constate que le sens direct ou inverse du couple dépend du sens de rotation du moteur Cependant, un couple de retenue est généré par l'interaction d'un champ magnétique alternatif du stator avec un courant 20 du rotor produit Lorsqu'on fait tourner le moteur dans l'une ou l'autre direction en l'excitant sur une phase. D'autre part, dans un appareil de levage à tambour, le moteur est forcé de tourner dans un certain sens par la force de gravité agissant sur la cage après le desserrage des freins Cependant, lorsque le poids de la cage est faible, il peut être relativement difficile de faire tourner le moteur dans la direction désirée, même en combinant l'effet du couple gravitationnel et celui du couple dû à l'excitation sur une 30 seule phase, ceci à cause des frottements sur les paliers du moteur et des roues de transmission associées et des frottements entre la cage et les rails de guidage qui sont particulièrement élevés au démarrage du moteur. L'appareil de levage à tambour peut être 35 occasionnellement utilisé comme palan pour soulever et 2 2551043 descendre des matériaux de construction d'un immeuble avant que la cage d'ascenseur ne soit installée Dans ce cas, on attache habituellement un crochet à une extrémité du câble principal et une corde au crochet, 5 et un opérateur tire sur la corde pour faire descendre le crochet Cependant, pour les raisons présentées cidessus, une force très élevée est nécessaire pour tirer la corde et faire descendre le câble lorsque le moteur est excité sur une seule phase Ceci rend impossible l'utilisation de l'appareil de levage pour La manipulation de ces matériaux pesants Une approche de ce problème a été effectuée, consistant à exciter le moteur sur une phase après avoir tiré sur le crochet et la corde Mais ceci n'est pas souhaitable parce que la 15 manoeuvre devient compliquée. La présente invention a pour objet un système de commande pour appareil de levage à tambour, dans lequel, lorsque l'appareil de levage est manoeuvré vers le bas, une alimentation sur une phase est fournie 20 au moteur après qu'un frein ait été desserré et après que la vitesse de rotation du moteur soit devenue plus grande qu'une certaine valeur, de manière à ce que le moteur puisse commencer à tourner contre le couple de retenue. Des modes de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un diagramme montrant la caractéristique de couple d'un moteur excité sur une 30 phase; la figure 2 est un schéma de circuit montrant un exemple de système de commande pour appareil de levage à tambour selon l'invention; la figure 3 est un schéma de circuit 35 montrant un exemple de circuit de commande selon l'invention; et 3 2551043 la figure 4 est un schéma de circuit montrant un exemple d'application d'appareil de levage à tambour selon l'invention, pour monter et descendre des bagages. La figure 2 montre un mode de réalisation du système de commande pour appareil de levage à tambour selon l'invention, o le chiffre 1 désigne un moteur à induction triphasé (appelé par la suite "moteur"). Le moteur 1 est relié par un système de commande à une source de courant triphasé 2 Le système de commande comprend un contacteur 3 dont les contacts 3 a, 3 b et 3 c sont reliés en série avec les fils correspondant aux phases R, S et T respectivement, et qui relie le moteur 1 avec la source triphasée 2 Des thyristors bilatéraux 15 4 a, 4 b sont connectés en série avec les lignes des phases R et S, respectivement La porte du thyristor 4 a et la ligne de la phase R sont reliées ensemble par le contact Aa, normalement ouvert, d'un relais A qui sera décrit plus bas Le chiffre 5 désigne un redresseur, dont les contacts d'entrée sont reliés par les contacts 6 a et 6 b d'un contacteur 6 à la ligne de la phase S d'une part, en un point situé entre le thyristor 4 b et le contact 3 b, et à la ligne de la phase T d'autre part, en un point situé du côté de la source Les contacts des sorties continues du redresseur 5 sont reliés par les contacts 7 a et 7 b d'un contacteur 7 aux contacts 3 b et 3 c respectivement, du côté du moteur 1. Le chiffre 8 désigne un tambour couplé au moteur 1 Le chiffre 9 désigne un moyen de freinage, disposé entre le moteur 1 et le tambour 8 et comprenant un solénoide 9 a capable d'appliquer une force de freinage lorsqu'on l'active Le solénoide 9 a est relié par le contact 10 a d'un interrupteur 10 à une source de courant continu 11 Un câble 12 est enroulé sur le 35 tambour 8, dont l'extrémité libre est reliée à une cage 13 Le nombre 14 désigne un capteur de vitesse 4 2551043 sensible à la vitesse de rotation du moteur 1. La figure 3 montre une réalisation d'un circuit de commande du système de commande, qui contrôle le mouvement vers te haut ou vers le bas de l'appareil de levage à tambour Le circuit de commande comprend une porte OU 20 recevant comme entrées un signal de commande de montée UP et un signal de commande de descente DN La sortie de la porte OU 20 est reliée à la base d'un transistor 21 Un circuit comprenant en 10 parallèle le contacteur 3 et l'interrupteur 10 est relié en série entre le collecteur du transistor 21 et une source électrique V Le nombre 22 désigne un comparateur comparant un signal de vitesse de descente VT provenant d'un générateur de signal de vitesse de ré15 férence (non représenté) avec un signal de vitesse VS provenant du détecteur de vitesse 14 Le signal de sortie du comparateur 22 et le signal de commande de descente DN sont appliqués à une porte ET 23, et le signal de sortie de la porte ET 23 et le signal de commande de montée UP sont appliqués à une porte OU 24. La sortie de la porte OU 24 est reliée à la base d'un transistor 25 Le relais A est monté entre le collecteur du transistor 25 et la source électrique V. Le fonctionnement suivant ce mode de 25 réalisation va être décrit cidessous. Lorsque l'appareil de levage à tambour doit être manoeuvré vers le haut à une vitesse donnée, les portes OU 20 et 24 se voient appliquées le signal de commande de montée UP, et font conduire les transistors 21 et 25 Le contacteur 3, l'interrupteur 10 et le relais A sont ainsi activés et ferment, d'une part, le contact Aa du relais A, ce qui active complètement le thyristor 4 a et, d'autre part, ferment le contact 10 a, ce qui active le solénoïde 9 a pour ainsi desserrer le moyen de 35 freinage 9 Ensuite, en augmentant progressivement 2 551043 l'angle d'allumage du thyristor 4 b jusqu'à finalement l'activer complètement, la vitesse de rotation du m Qteur 1 augmente et celui-ci fonctionne avec trois phases d'alimentation pour soulever la cage 13 Lors de la décélération de la cage lorsqu'elle est manoeuvrée en montée, le contacteur 3 est relâché et les contacts 3 a, 3 b et 3 c s'ouvrent tandis que les contacts 6 a, 6 b et 7 a, 7 b se ferment pour fournir une tension électrique continue au moteur 1 à partir du redresseur 5, et 10 l'angle d'allumage du thyristor 4 b est commandé de manière à générer un couple de freinage variable, ce qui fait décélérer le moteur 1 lorsque la cage 13 arrive à l'étage désiré. Lorsque l'appareil de levage à tambour doit 15 être manoeuvré vers le bas à une vitesse donnée, le thyristor 4 b est coupé, et seul le thyristor 4 a conduit. Dans ce cas, le frein est relâché au départ et après que le moteur 1 ait atteint une vitesse de rotation prédéterminée du fait du poids de la cage, le thyristor 4 a 20 est allumé. Plus précisément, lors d'une manoeuvre de descente, lorsque le signal de commande de descente DN est généré, la porte OU 20 fournit une sortie qui rend le transistor 21 conducteur Ceci actionne le contacteur 25 3 et l'interrupteur 10 de manière à fermer les contacts 3 a, 3 b, 3 c et 10 a Une fois le contact 10 a fermé, le solénoide 9 a est excité pour relâcher le frein 9 A ce moment, le thyristor 4 a étant non-conducteur et l'autre thyristor 4 b étant coupé lorsque l'appareil de 30 levage est manoeuvré vers le bas à vitesse constante ou accélérée, le moteur n'est pas alimenté électriquement. Ainsi, lorsque le frein est relâché, le moteur 1 commence à tourner sous le poids de la cage Lorsque la vitesse de rotation du moteur 1, c'est-àdire le signal de vitesse Vs fourni par le capteur de vitesse 14, dépasse 6 2551043 la valeur de référence VT, le comparateur 22 délivre un signal de sortie lHl La porte ET 23 est actionnéepar le signal C Hl et le signal de commande de descente DN, et le signal sortant de la porte ET 23 est fourni à la porte OU 24 puis au transistor 25, rendant celui-ci conducteur Le relais A est alors actionné et son contact Aa se ferme, ce qui rend le thyristor 4 a conducteur. Lorsque te thyristor 4 a est activé, le moteur 1 est excité sur une phase et génère un couple correspondant. 10 Dans ce cas, l'excitation sur une phase du moteur 1 étant effective après qu'il ait commencé à tourner sous le poids de la cage, sa rotation peut se poursuivre même en présence du couple de retenue, et la cage peut descendre. La figure 4 montre un exemple d'application d'appareil de levage à tambour pour le levage et la descente de pièces ou matériaux de construction, exemple dans lequel le crochet 15 est attaché à l'extrémité libre du câble 12, une autre corde 16 étant engagée dans le crochet 15 Dans la figure 4, des numéros identiques sont utilisés pour désigner des composants identiques correspondant à ceux de la figure 2. Dans ce mode de réalisation, lorsque le signal de commande de descente est généré par un inter25 rupteur de télécommande, le contacteur 3 et l'interrupteur 10 sont actionnés comme dans le cas de la figure 2, et lorsque le contact 10 a se ferme, le solénoide 9 a est excité pour desserrer le moyen de freinage 9 Dans cet état, on peut tirer sur le câble 12 au moyen de la 30 corde 16 pour faire tourner le moteur 1 Lorsque la vitesse de rotation du moteur 1 dépasse la valeur de référence VT, le relais A est actionné Ceci rend le thyristor 4 a conducteur, ce qui fait exciter le moteur 1 sur une seule phase, et ainsi le câble 12 peut être 35 facilement déroulé du tambour 8. 7 2551043 On notera que le détecteur de vitesse et les moyens permettant de passer à un mode de fonctionnement sur une phase du moteur lors d'une manoeuvre de descente ne sont pas Limités à ceux décrits dans ce mode de réalisation. Selon l'invention décrite ci-dessus, l'appareil de levage à tambour est conçu de telle manière que lors d'une manoeuvre de descente, une alimentation électrique sur une seule phase est fournie au moteur 10 après que le frein ait été relâché et après que la vitesse de rotation du moteur ait dépassé une valeur prédéterminée En conséquence, le moteur ne se bloque pas à l'arrêt même en présence du couple de retenue généré par l'excitation sur une phase, et le fonctionne15 ment de l'appareil en descente est assuré. 8 * 2551043 REVENDICATIONS 1 Système de contrôle pour un appareil de levage à tambour dans lequel un moteur triphasé ( 1) couplé à un tambour ( 8) sur lequel est enroulé un câble ( 12), est alimenté sur une seule phase lorsqu'une cage ( 13) reliée à une extrémité libre du câble est manoeuvrée vers le bas, caractérisé en ce qu'il comprend un comparateur ( 22) pour comparer la vitesse de rotation (Vs) dudit moteur dans la direction correspondant au mouvement de la cage vers le bas, à une valeur de référence prédé10 terminée (VT) et pour générer un signal lorsque la vitesse de rotation du moteur dépasse la valeur prédéterminée, un moyen de génération de signal ( 23, 24, 25, A) capable de générer un signal en réponse au signal de sortie dudit comparateur, et des moyens de changement de mode de fonctionnement ( 3, 4) capables de déclencher une alimentation électrique sur une seule phase dudit moteur en réponse audit signal dudit moyen de génération de signal. 2 Système de contrôle pour un appareil de 20 levage à tambour selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen de desserrage ( 9 a, 10 a) du frein ( 9) répondant à une commande de manoeuvre ( 20, 21) permettant de desserrer le frein ( 9) et d'actionner un interrupteur ( 3) pour relier ledit moteur 25 à une source d'alimentation électrique ( 2). 3 Système de contrôle pour appareil de levage à tambour selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de changement de mode de fonctionnement ( 3, 4) sont actionnés de manière à fournir une excitation électrique sur trois phases audit moteur lorsqu'une manoeuvre de montée est commandée. 4 Système de contrôle pour appareil de levage à tambour selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments redresseurs de contrôle ( 5, 6, 7) reliés à deux des phases d'une source 9 2551 043 électrique triphasée, et en ce que lesdits moyens de changement de mode de fonctionnement peuvent fournir une commande de mise en service complète à l'un desdits élements redresseurs de contrôle. 5 Système de commande pour appareil de levage à tambour selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de changement de mode de fonctionnement sont capables de fournir ladite commande de mise en service complète à l'un desdits éléments 10 redresseurs de contrôle lorsqu'un signal de commande de manoeuvre de montée est présent et lorsque ledit moyen de génération de signal génère un signal. 6 Système de commande pour appreil de levage à tambour selon la revendication 4, caractérisé 15 en ce que la cage ( 13) commence son mouvement de par son propre poids lors d'une manoeuvre de descente, alors qu'aucun desdits éléments redresseurs de contrôle n'est mis en service. 7 Système de commande pour appareil de 20 levage à tambour selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits éléments redresseurs de contrôle, auxquels ne sont pas fournis de signaux de mise en service complète lors d'une manoeuvre de descente, sont maintenus constamment coupés.