Brevet FR2551598A1 — publié le 19850308

L'invention concerne une disposition de circuits pour la commande successive du démarrage de deux ou plusieurs moteurs à courant triphasé pour appareils d'arrosage munis de tours roulantes et d'éléments de flèche s'appuyant sur celles-ci et les reliant entre elles, les moteurs à courant triphasé adjoints aux différentes tours démarrant sous l'action d'une tension de commande appliquée aux contacteurs de moteur. Par le brevet DD 129 605, on connaît une commande de démarrage pour un nombre quelconque d'entraînements démarrant successivement. Les moteurs démarrent en branchement étoile-triangle, le contacteur de triangle de l'entraînement branché en premier lieu assurant la fermeture du contacteur d'étoile de l'entraînement suivant. Cette disposition est commandée par l'intermédiaire d'un contact de repos d'un relais temporisé qui est branché en série avec des contacteurs étoile-triangle. Les brevets DD 92 492 et DE 99 067 montrent une disposition de circuits pour la commande pas à pas et indépendante d'entraînements dans la succession de fermeture et d'ouverture. Le rôle de cette disposition de circuits est d'empêcher l'ouverture non voulue des contacteurs par suite d'une perte de tension ou lorsque la tension du réseau est seulement basse. La solution de ce problème est obtenue au moyen d'un commutateur multipolaire d'ordres qui ferme et ouvre les bobines de contacteur de numéro impair. Les contacts du commutateur d'ordres actionnent chacun deux bobines de contacteur successives. Entre les bobines de contacteur et le commutateur d'ordres est prévue une liaison sans interposition du contact de travail de la bobine de contacteur qui précède chaque fois. En outre, par les rapports VDI n" 327 de 1978, on connaît une commande de groupe pour deux moteurs. Celle-ci comporte pour le deuxième moteur un verrouillage par un contact auxiliaire du contacteur du premier moteur, qui fait en sorte qu'un ordre de fermeture du deuxième moteur ne soit exécuté que lorsque le premier moteur tourne. Le but de l'invention est de fournir une disposition de circuits pour la mise en action successive et retardée d'un nombre quelconque d'entraînements, sans que des moyens de commande spéciaux soient nécessaires à cet effet, les pointes de courant lors de la mise en action des entrainements étant en outre notablement abaissées et une alimentation ininterrompue en tension étant ainsi assurée sans variations désavantageuses. L'invention résout ce problème par le fait qu'un contact de fermeture actionné en même temps par l'un des contacteurs de moteur en un branchement en série est chaque fois relié à la bobine de commande du contacteur de moteur adjoint à la tour suivante et à un contact de commande de la commande de direction adjointe à la tour suivante. Une autre particularité de l'invention réside dans le fait que le contact de fermeture des contacteurs de moteur, actionné en même temps, est muni d'un organe de retard de manoeuvre. Selon l'invention, dans le cas de grands appareils d'arrosage pour cultures agricoles, où l'on met en action simultanément de multiples moteurs, il s'agit d'éviter les fortes pointes de courant qui se produisent soudainement à cause de cela. Surtout dans les installations à pivot, par suite du mode de commande de l'ensemble de l'installation, il se produit souvent successivement de grandes pointes de courant qui, à la longue, ne sont supportables ni pour les moteurs ni pour les générateurs. Dans ces installations à pivot, on déplace autour d'un point fixe des éléments de flèche articulés entre eux, chacun des éléments est porté par une tour spéciale et chaque tour possède un entraînement spécial. Etant donné que toutes les tours se déplacent à la même vitesse, mais que relativement au centre de rotation elles ont à parcourir des courses de longueur différente, chaque tour présente une commande de direction qui mesure l'angle entre les éléments de flèche et qui, lorsqu'un angle permis est dépassé, met en action ou hors d'action les moteurs d'entrainement, de sorte qu'un alignement approximatif de tous les éléments est assuré pendant le fonctionnement. On expliqueravmaintenant l'invention plus précisément à propos d'une installation à pivot qui est représentée sur les dessins en tant qu'exemple spécial d'exécution. La figure 1 montre la succession de pas d'une installation à pivot avec une durée de mise en action de 100 % de la tour la plus extérieure et la figure 2, la succession de pas avec une durée de mise en action de 50 % de la tour la plus extérieure. La figure 3 montre la disposition de circuits antérieurement usuelle des moteurs et la figure 4 la disposition de circuits selon l'invention. Comme le montre la figure 1, on a choisi comme exemple d'exécution une installation à pivot à huit tours tl à t8 qui se meuvent autour de la tour centrale Z en tant que centre de rotation. On fait démarrer dans la position O le système aligné, la tour la plus extérieure t8 commence à rouler. Quand t8 a atteint relativement à t7 un angle de commande déterminé , la tour t7 est mise en action, les deux tours t8 et t7 tournent jusqu'à ce que t6 entre en action également en vertu de l'angle atteint, ce qui se prolonge vers l'intérieur jusqu'à ce que la tour tl soit aussi entrée en action. Alors, toutes les tours t8 à tl roulent et à part l'élément de flèche le plus intérieur, tous les autres se meuvent parallèlement entre eux.Dans la position 8, ils sont alignés radialement, roulent encore jusqu'à la position 9 où tl est mise hors d'action parce que la valeur négative de l'angle est atteinte. En vertu des conditions géométriques, les entraînements des tours t2 à t7 s'arrêtent progressivement vers l'extérieur de sorte que le système est à nouveau aligné radialement dans la position 16. La position 16 correspond à la position O et alors commence un nouveau cycle. Comme on peut le voir par ce qui est dit plus haut, la tour la plus extérieure t8 tourne continuellement et avec une vitesse constante déterminée par le moteur et la transmission. Les autres tours, roulant aussi à la même vitesse, ont des courses de longueur différente à parcourir selon leur distance à la tour centrale et il faut par conséquent les faire fonctionner par intermittence. Par consé- quent, la tour la plus extérieure détermine le temps de rotation de l'installation de sorte que lors de son fonc tionnement constant, à supposer que la pression d'alimentation de l'eau d'arrosage soit constante, on obtient un débit déterminé par tour.Si l'on veut augmenter le débit par tour, on rythme la tour la plus extérieure t8 c'est-à-dire qu'elle ne roule plus de façon continue, mais est arrêtéeà des intervalles réguliers par un diviseur de temps (non représenté sur le dessein). Une rotation continue de la tour la plus extérieure correspond à une durée de mise en action de 100 %. Si le diviseur de temps est par exemple à 50 %, les temps de rotation sont doublés et donc aussi le débit par unité de surface. Sur la figure 2 est représenté un cas à durée de mise en action de 50 %. Dans le cas d'une installation fonctionnant avec le schéma décrit plus haut, à cause du réglage à 50 % du diviseur de temps, la tour la plus extérieure t8 s'arrête dans la position 10, tl et t2 sont également arrêtées1 tandis que les tours t3 à t7 continuent de rouler jusqu'à ce qu'elles soient mises hors d'action parce que l'angle de commande correspondant OC est atteint. Mais à ce moment, conformément au trait mixte, il s'est produit une flexion critique de l'ensemble de l'installation qui exerce de grandes forces sur les articulations des éléments de flèche ou sur les deux points fixes, la tour centrale Z et la tour la plus extérieure t8, de sorte qu'il pourrait se produire un dommage à des parties de l'installation. On fait donc face à cette situation dangereuse par le fait qu'au moment où la tour la plus extérieure t8 s'arrête sous la commande du diviseur de temps, les moteurs des autres tours qui roulent encore sont débranchés (trait plein gras). Cela ne pose en soi aucun problème. Ce qui est désavantageux, c'est seulement le moment où, après écoulement de la durée d'arrêt, le moteur le plus extérieur et en même temps que lui, tous les autres sont à nouveau mis en action : la pointe de courant de démarrage est considérable. Si les coupe-circuit ne réagissent pas encore, on obtient du moins une variation élevée et indésirable de la tension qui n'est avantageuse ni pour les différents moteurs ni pour le générateur. Pour empêcher cela, on utilise la disposition de circuits selon l'invention (figure 4) qui permet que tous les contacteurs de moteur 21, 24, 26, 29 des moteurs 17 à 20 adjoints aux différentes tours tl à t8 sont munis des contacts auxiliaires 22, 25, 28 pouvant être actionnés par les contacteurs de moteur 21, 24, 26, 29 en même temps que les contacts de moteur 31 à 34, chaque contact auxiliaire 22, 25, 28 étant en liaison fonctionnelle, par une conduite 35 à 37, avec le contacteur de moteur suivant 21, 24, 26, 29Ide sorte qu'après l'amenée de la tension en passant par un diviseur de temps au contacteur de moteur le plus extérieur 21, les différents moteurs 17 à 20 démarrent avec un retard égal au temps de réponse des contacts auxiliaires 22, 25, 28. I1 s'ensuit que les moteurs 17 à 20 des tours tl à t8 ne sont pas mis hors d'action ni en action simultanément, mais que les processus de manoeuvre s'effectuent successivement, avec un certain décalage de temps. On se sert ici, comme déjà décrit, de simples contacts auxiliaires 22, 25, 28 sur les contacteurs de moteur et on fait en sorte qu'en commençant par la tour la plus extérieure, chaque contacteur du moteur de tour suivant soit commandé par l'intermédiaire d'un tel contact auxiliaire. Ce contact auxiliaire est chaque fois en série avec le contact de la commande de direction et n'influence pas la commande par suite de l'angle que prennent entre eux les éléments de flèche. Par la. disposition de circuits selon l'invention, en vertu du retard de manoeuvre des contacteurs de moteur, un petit nombre de moteurs seulement sont manoeuvrés simultanément en une phase de mise en action. Lorsqu'on utilise des contacts auxiliaires avec organes de retardement, il est aussi possible de manoeuvrer tous les moteurs séparément les uns des autres dans le temps. En comparant le montage classique (figure 3) et la disposition de circuits selon l'invention (figure 4), on peut voir que dans les deux cas les moteurs 17 à 20 des différentes tours tl à t8 sont -alimentés en courant par le circuit principal. La mise en action et hors d'action des moteurs 17 à 20 sont assumées par les contacteurs 21, 24, 26, 29 qui sont alimentés par le circuit de commande. Le contacteur 21 de la tour la plus extérieure t8 est suspendu à la conduite venant du diviseur de temps, de sorte que le moteur 20 de la tour la plus extérieure t8 tourne de façon continue ou bien s'arrête à des intervalles réguliers, selon le réglage du diviseur de temps. Les contacteurs de moteur 24, 26, 29 des autres tours tl à t7 sont actionnés par l'intermédiaire des contacts de commande 23, 2-7, 30 de la commande de direction, conformément à l'angle entre les éléments de flèche. Dans le montage normal selon la figure 3, une mise au repos du contacteur de moteur 21 de la tour la plus extérieure t8 n'exerce aucune influence sur la commande des autres tours tl à t7. Pour pouvoir aussi arrêter les autres moteurs 17 à 19, il faudrait par exemple débrancher tout le circuit de commande. Toutefois, si l'on applique à nouveau une tension au circuit de commande, les moteurs de la tour la plus extérieure de même que des autres tours tl à t8 démarrent simultanément, le contact 23, 27, 30 étant fermé, ce qui provoque la forte pointe de courant de démarrage déjà mentionnée. Comme on peut le voir par la figure 4, ce problème a été résolu dans la disposition de circuits selon l'invention par les moyens les plus simples et plus précisément par le fait qu'en même temps que les contacteurs de moteur 19, 21, 24, 26, est chaque fois actionné un contact auxiliaire 23, 27, 30 qui, en partant de la tour la plus extérieure t8, est en liaison de commande par les conduites 35, 36, 37 avec le contacteur de la tour située immédiatement vers l'intérieur t7, ce qui se répète jusqu'à la tour tl. Le contact auxiliaire 22, 25, 28 est chaque fois relié en série au contact 23, 27, 30 de la commande de direction et par suite n'influence pas la commande par les angles que prennent les éléments de flèche entre eux.Un arrêt de la tour la plus extérieure t8, en vertu du réglage du diviseur de temps, entraîne aussi un arrêt de toutes les autres tours tl à t7 qui roulent à ce moment. Si inversement la tour la plus extérieure t8 démarre à nouveau sous l'action du diviseur de temps, cela veut dire ce qui suit : le contacteur 21 de la tour t8 attire, le moteur 20 démarre, en même temps le contact auxiliaire 22 se ferme, de sorte que par la conduite 35 menant au contacteur 24 de la tour suivante t7, la liaison électrique s'établit. Si sur la tour t7 le contact 23 de la commande de direction est en position de travail, ce contacteur 24 attire aussi, mais avec un certain retard dû au mécanisme. Ainsi, le deuxième moteur 19 démarre avec décalage de temps tandis que le moteur 20 de la tour t8 a déjà surmonté sa pointe de courant de démarrage. Un bref calcul rendra cela encore plus clair La pointe de courant de démarrage d'un moteur de tour est par exemple de 25 A et au bout de 60 ms elle est revenue au courant normal de 3 A. Le retard de fermeture d'un contacteur de moteur est de 20 ms. Si maintenant un moteur démarre avec 25 A, un moteur placé avant celui-ci a déjà baissé au bout de 20 ms à environ 60 %...........................15 A un autre, au bout de 40 ms, n'est plus que de 30 %..... 7 ,5A La somme est 47,5 A, puisque trois moteurs au maximum se trouvent simultanément à la phase de démarrage. Ainsi, la pointe de courant ne dépassera guère 50 A. Si par contre les huit moteurs démarraient tous simultanément, cela donnerait une pointe de courant de démarrage d'environ 200 A. Selon une autre caractéristique de l'invention, il est possible de munir les contacts auxiliaires 22, 25, 28 d'organes de retard pour pouvoir faire varier à volonté le retard de manoeuvre. Bien entendu, on a seulement décrit ici un exemple d'exécution et la disposition de circuits selon l'invention n'est pas liée à l'installation à pivot. -REVENDICATIONS 1. Disposition de circuits pour la commande successive du démarrage de deux ou plusieurs moteurs à courant triphasé pour appareils d'arrosage munis de tours roulantes et d'éléments de flèche s'appuyant sur celles-ci et les reliant entre elles, les moteurs à courant triphasé adjoints aux différentes tours démarrant sous l'action d'une tension de commande appliquée aux contacteurs de moteur, disposition caractérisée par le fait qu'un contact de fermeture (22, 25, 28) actionné en même temps par l'un des contacteurs de moteur (21, 24, 26, 29) en un branchement en série est chaque fois relié à la bobine de commande du contacteur de moteur (21, 24, 26, 29) adjoint à la tour suivante (tl à t8) et à un contact de commande (23, 27, 30) de la commande de direction adjointe à la tour suivante (tl à t8). 2. Disposition selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le contact de fermeture (22, 25, 28) des contacteurs de moteur (21, 24, 26), actionné en même temps, est muni d'un organe de retard de manoeuvre.