FR 2003521 A1 19691107 FR 6906481 A 19690307 69 06481 -1- 2003521 L'invention se rapporte à un dispositif de commande pour four électrique à arc. Les fours électriques à arc doivent posséder la souplesse leur permettant de fonctionner à l'un quelconque d'un certain 5 nombre de niveaux de tension afin d'accomplir les fonctions telles que "maintien" "affinage", alésage vers le "bas, fond propre, et fusion. On utilise donc des transformateurs de régulation de tension à commutation de prises, en charge, pour régler la tension primaire appliquée au transformateur du four à arc. On peut 10 faire fonctionner le mécanisme de commutation de prises en réponse à un inverseur commandé manuellement par l'opérateur; on peut aussi le commander automatiquement au moyen d'une calculatrice, ou de relais sensibles à la puissance. On fait souvent fonctionner les fours électriques à arc au-15 dessus de leurs caractéristiques nominales normales au cours de certaines parties de leur cycle de fonctionnement, par exemple pendant la période de fusion. Le transformateur du four et les contacts transmettant l'intensité principale du commutateur de prises en charge sont donc appelés à transmettre des surcharges 20 de courte durée, par exemple supérieures à l'intensité nominale, et il est prévu qu'ils peuvent effectuer cette transmission sans effet préjudiciable pour leur comportement, ou sans diminution de leur durée de fonctionnement prévue. Toutefois, si le commutateur de prises en charge est appelé à changer les prises au 25 cours de ces périodes d'intensité supérieure à la caractéristique nominale, les contacts d'arc peuvent être soumis à de sérieux efforts, être brûlés ou piqués, ce qui nécessite un arrêt coûteux du four à arc pour l'entretien du commutateur de prises. La présente invention consiste en un dispositif de commande 30 pour four électrique à arc, pourvu au moins d'une électrode située au-dessus du creuset du four, à laquelle est associée un moyen d'entraînement connecté en circuit avec un dispositif régulateur pour produire un signal de commande répondant à l'état électrique du circuit d'électrode et faire mouvoir cette derniè-35 re en réponse à ce signal, d'un transformateur pourvu d'un commutateur de prises pour régler la tension appliquée à l'électrode et de moyens destinés à réduire la valeur du passage de courant dans le commutateur de prises lorsque ce dernier effectue 69 06481 -2- 2003521 le réglage de la tension appliquée à l'électrode. L'invention sera maintenant décrite, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : La figure 1 est un schéma d'un appareillage et de commande 5 de four électrique à arc, construit et agencé selon les principes d'une forme de réalisation de l'invention; et La figure 2 est un schéma d'un appareil de commande de commutateur de prises que l'on peut utiliser avec l'appareillage de four électrique à arc et de commande représenté à la fi-10 gure 1. La figure 1 illustre un four électrique à arc 10, qui comprend les électrodes 12, 14 et 16, un transformateur 18 de four, un transformateur régulateur 20, et une source de courant d'alimentation 22 de potentiel alternatif. La position de chacune 15 des électrodes est commandée par un dispositif régulateur qui répond à la condition électrique de l'électrode associée. Par exemple, l'électrode 16 est réglée par le régulateur 24. Le dispositif régulateur associé à chacune des électrodes 12, 14, 16, étant identique, seul le régulateur 24 réglant la position 20 de l'électrode 16 est représenté à la figure 1. Le four électrique à arc 10 de la figure 1 est du type triphasé, mais peut être monophasé, si on le désire, et comprend une cuve ou creuset 26 mis à la terre en 28 et renfermant une charge ou fusion 30. Les électrodes 12, 14, 16, sont 25 suspendues au-dessus de la fusion 30, avec leurs extrémités inférieures à proximité immédiate de celle-ci. Le transformateur 18 de four est un transformateur triphasé pourvu d'un primaire 32, qui peut être connecté en étoile ou en triangle, et un enroulement secondaire 34 qui est normale-30 ment connecté en triangle. L'enroulement secondaire 34 est connecté aux électrodes 12, 14, 16, au moyen de conducteurs électriques 36, 38, 40, respectivement, et l'enroulement primaire 32 est connecté au transformateur de régulation 20 au moyen des conducteurs 42, 44 et 46. 35 Le transformateur régulateur 20 est du type représenté à la figure 1, pourvu d'un enroulement d'excitation"48 connecté en étoile, d'enroulements de phases.à prises 50, 52, 54-, com-■ portant chacun un certain nombre de prises 0?, numérotées consécutivement sur la longueur de l'enroulement, un enroulement 69 06481 -3- 2003521 tertiaire connecté en triangle (non représenté) pour la circulation des courants de troisième harmonique, et des dispositifs de commutation de prises 56, 58 et 60, associés aux enroulements à prises 50, 52 et 54, respectivement. Chacun des commu-5 tateurs de prises 56, 58, 60 comprend un dispositif d'entraînement et de commande, tel que le dispositif 62 associé au commutateur de prises 60. Le dispositif d'entraînement et de commande 62 comporte des "bornes 65, 67, 69, qui sont connectées à une source 64 de potentiel alternatif de commande, au moyen de 10 conducteurs 66, 68, 70, respectivement. Chacun des commutateurs de prises 56, 58, 60, comme le commutateur 60, comprend un autotransformateur de protection 72 dont les "bornes de sortie sont connectées au mécanisme 74 de changement de prises, lequel comprend deux "bras mobiles de con-15 tact destinés à changer en ordre de succession la position effective de prises du commutateur sans interrompre le circuit. La borne centrale de 1'autotransformateur 72 de protection est connectée à l'une des phases de la source 22 de potentiel alternatif. Les extrémités de l'enroulement 54 à prises sont con-20 nectées aux contacts fixes d'un inverseur 76, dont le bras de contact mobile est connecté au conducteur 46, lequel est connecté à l'enroulement primaire 32 du transformateur 18 de four. La tension de la source 22 de courant alternatif, fournie à l'enroulement primaire 32 du transformateur 18 de four à arc, 25 est donc modifiée par les enroulements à prises 50, 52, 54, la tension aux bornes de ces enroulements s'ajoutant à ou se retranchant du potentiel de la source, selon que la position de l'inverseur connecte les enroulements à prises en série cumulative ou en série opposition par rapport au potentiel de la 30 source 22. On remarquera que le dispositif électrique de commutation de prises en charge du four électrique à arc 10, représenté à la figure 1, constitue l'une des diverses formes de réalisation qui pourraient être utilisées. Par exemple, le transformateur 35 régulateur pourrait être connecté au secondaire du transformateur 18 de four, au lieu de l'être à son primaire. Les positions axiales des électrodes 12, 14, 16, sont chacune commandées par un régulateur. Le dispositif régulateur 24 69 06481 -4- 2003521 10 commandant la position de l'électrode 16 par rapport à la fusion 30, peut être de tout type convenable. Par exemple, il peut être du type représenté à la figure 1, selon laquelle il détecte une mesure de la tension électrode-creuset, ainsi qu'une mesure de l'intensité d'électrode, et règle la position de cette dernière de manière à assurer un rapport déterminé entre l'intensité et la tension; ou bien le régulateur peut être du type qui détecte une mesure de l'intensité de l'électrode et règle cette intensité à des valeurs déterminées, aux diverses parties du cycle de fonctionnement du four électrique à arc. Plus particulièrement, le régulateur 24 détecte une mesure de la tension électrode-creuset de l'électrode 16 au moyen d'un transformateur de potentiel 78 qui comporte un enroulement primaire 80 connecté entre l'électrode 16 et le creuset 26 15 à la terre, ainsi qu'un enroulement secondaire 82 connecté aux bornes d'entrée 81 et 83 d'un pont monophasé 84 de redressement des deux alternances, par l'intermédiaire d'une résistance réglable 86 et d'une résistance réglable d'étalonnage de tension 88. A des fins dont la description va suivre, la résistance 86 20 est court-circuitée par deux contacts 98, 100, connectés en série, normalement fermés, qui répondent au dispositif d'entraînement et de commande 62 du commutateur de prises ainsi que l'indique d'une façon générale le trait interrompu 102. Une résistance -90 est connectée aux bornes de sortie posi-25 tive et négative 85, 87, respectivement, du redresseur en pont 84, et la tension unidirectionnelle apparaissant aux bornes de la résistance 90 est filtrée au moyen d'un circuit de filtre d'onde, constitué d'une inductance 92 et d'une capacité 94. Une extrémité de la capacité 94 est connectée à la borne négative 30 87 du redresseur 84, une extrémité de l'inductance 92 est connectée à la borne positive 85 de ce dernier, et les autres extrémités de la capacité 94 et de l'inductance 92 sont mutuellement connectées au point de jonction 96. La valeur du potentiel unidirectionnel apparaissant aux bornes de la capacité 94 ré-35 pond donc à la tension électrode-creuset de l'électrode 16. Le régulateur 24 détecte une mesure de l'intensité passant dans l'électrode 16, au moyen d'un transformateur d'intensité 104 couplé par induction au conducteur 40% et connecté aux 69 0648 î -5- 2003521 10 bornes d'une résistance 106. La tension développée aux "bornes de la résistance 106, par le courant qu'y fait passer le transformateur d'intensité 104, peut être transformé en une valeur utilisable au moyen d'un transformateur 108. Le transformateur 108 comporte un enroulement primaire 110 connecté aux bornes de la résistance 106, et un enroulement secondaire connecté par l'intermédiaire d'une impédance réglable 118 aux bornes d'entrée 112, 114, d'un circuit en pont monophasé de redressement des deux alternances, 116. Les bornes de sortie positive et négative 120, 122, respectivement du redresseur en pont 116 sont connectées aux bornes d'une résistance 124, et le potentiel unidirectionnel passant dans cette dernière est filtré au moyen d'un circuit de filtrage qui comprend l'inductance 126 et la capacité 128. Une extrémité de l'inductance 126 est connectée ^ à la borne positive 120 du redresseur 116, une extrémité de la capacité 128 est connectée à la borne négative 122 de ce dernier, et leurs autres extrémités sont mutuellement connectées au point de jonction 130. La valeur de ce potentiel unidirectionnel aux bornes de la capacité 128 répond donc à l'inten-2q sité passant dans l'électrode 16. Les tensions unidirectionnelles répondant à l'intensité et à la tension de l'électrode sont comparées et un signal proportionnel à l'écart entre cette intensité et cette tension d'électrode et un rapport déterminé est développé par la con-2^ nexion en commun des bornes négatives 87 et 122 des redresseurs en pont 84, 116, et par la connexion de la partie fixe d'une résistance réglable 132 pourvue d'un bras de contact mobile 134, aux points de jonction 96 et 130. Le bras mobile de la résistance 106 règle la valeur de la tension développée à ses bornes pour une intensité primaire donnée d'électrode. Ce bras mobile de la résistance 106 est disposé de manière à établir le rapport désiré entre l'intensité d'électrode et la tension électrode-creuset. Le bras mobile 134 de la résistance 132 est réglé pour établir la valeur du signal de sortie d'écart, si et quand les tensions unidirectionnelles répondant à l'intensité et à la tension d'électrode changent et se trouvent déséquilibrées. Tout écart entre l'intensité et la tension d'électrode et 30 55 69 06481 -6- 2003521 le rapport déterminé fera apparaître entre le bras réglable 134 et le point de jonction 96 un signal d'écart polarisé ou de commande qui peut être amplifié par un amplificateur de puissance 136. Cet amplificateur 136 peut être de tout type convenable, ^ tel qu'un amplificateur de puissance du type à circuit intégré, rotatif ou magnétique. Le signal de commande amplifié est appliqué au dispositif 14-0 d'entraînement d'électrode au moyen des conducteurs 142 et 144. Ce dispositif 140 d'entraînement règle la position de l'électrode 16. Il peut être constitué par un mo-"10 \ teur 146 à courant continu dont l'induit 148 est connecté aux conducteurs 142, 144, et dont l'enroulement inducteur 150 est connecté à une source 152 de potentiel unidirectionnel par l'intermédiaire d'une résistance réglable 154. L'induit 148 du moteur 146 à courant continu peut être couplé à un tambour rotatif récepteur 158 qui déroule ou enroule un câble 162 guidé par une poulie 160, pour abaisser ou relever l'électrode 16 selon le sens de rotation de l'induit 148, et par suite selon la polarité du signal d'écart. Lorsque le rapport entre l'intensité et la tension d'électrode est ramené à la valeur prédéterminée, le signal 20 de commande s'abaise au zéro, et l'excitation du dispositif 140 d'entraînement cesse, laissant ainsi l'électrode 16 dans sa nouvelle position, jusqu'à ce qu'il reçoive un autre signal de commande pour faire mouvoir l'électrode à une position différente de fonctionnement. 25 Durant certaines parties du cycle de fonctionnement du four à arc, le transformateur 18 de four et le transformateur^20 de régulation peuvent avoir à fonctionner au-dessus de leurs caractéristiques nominales. Ce type d'appareil est conçu de manière à supporter sans dommage des surcharges de courte durée. Toutefois, 30 si l'appareil de commutation de prises est appelé à changer les prises au cours d'une surcharge, les contacts d'arc du mécanisme de commutation peuvent se trouver endommagés au point de diminuer leur durée de service. La présente invention a résolu ce problème en utilisant le 35 signal de commutation de prises pour déclencher une modification du circuit de régulateur afin de réduire l'intensité d'électrode, et par suite celle passant dans le commutateur, d'une valeur fixe déterminée. Le signal de commutation de prise ..est .également uti 69 06481 -7- 2003521 35 lisé pour déclencher une . courte période de temporisation dans la commutation mécanique effective des prises, temporisation qui est choisie de manière à permettre à l'intensité d'électrode de s'abaisser à sa nouvelle valeur inférieure de fonctionnels ment. Cette condition de réduction de courant est maintenue au cours de la totalité du cycle de commutation de prises, et à l'achèvement de cette commutation, le régulateur est ramené à son état non modifié. Dans la forme de réalisation de l'invention représentée à la figure 1, utilisant un régulateur du type à impédance, ou à 'faisceau compensé", le régulateur 24 peut être modifié pour réduire la valeur de passage du courant par simulation d'une réduction de la tension électrode-creuset. Ceci modifie le rapport apparent entre l'intensité et la tension, et le régulateur ^ fonctionne pour relever l'électrode et réduire ainsi son intensité jusqu'à ce que l'intensité et la tension électrode-creuset simulée présentent le rapport prédéterminé choisi, changeant ainsi le rapport effectif. Ainsi que le montre la figure 1, on obtient la réduction 2q simulée de tension électrode-creuset en connectant une résistance réglable 86 en série avec le signal répondant à cette tension électrode-creuset, et, en court-circuitant la résistance au moyen des deux contacts connectés en série, normalement fermés, .98 et 100. l'ouverture de l'un ou l'autre contact connecte 2^ la résistance 86 de mani ère à réduire la valeur du signal appliqué au redresseur 84 en pont, la tension unidirectionnelle aux bornes de la capacité 94 se trouve donc ainsi réduite, et il apparaîtra entre le bras 134 de la résistance 132 et le point de jonction 96, un signal de commande ayant la polarité voulue pour commander le relèvement de l'électrode 16 jusqu'à ce que le signal répondant à l'intensité apparaissant aux bornes de la capacité 128 soit réduit à la valeur donnant à nouveau le rapport prédéterminé avec la tension apparaissant aux bornes de la capacité 94-. le réglage choisi de la résistance réglable 86 détermine la valeur de la réduction d'intensité d'électrode. Selon l'explication qui va suivre, le contact 98 répond au signal initial de commutation de prises, en s'ouvrant pour déclencher la réduction d'intensité d'électrode. Un dispositif 30 06481 -8- 2003521 temporisateur est utilisé dans la commande 62 de commutation de prises pour assurer un court intervalle de temporisation prédéterminé entre le début du signal de commutation et celui de la commutation mécanique effective de prises. Le contact 98 reste ouvert jusqu'au déclenchement du cycle de commutation de prises, moment auquel le contact 100 s'ouvre et reste ouvert jusqu'à l'achèvement de ce cycle. Le contact 98 se ferme après l'ouverture du contact 100, et ce dernier se ferme après achèvement du cycle de commutation, court-circuitant ainsi à nouveau la résistance 86 à la fin de la commutation de prises, et ramenant le régulateur 24 à son état non modifié. Le dispositif 62 d'entraînement et de commande de commutation de prises faisant fonctionner les contacts 98, 100, et instituant la temporisation entre le signal de commutation de prises et la commutation mécanique effective, est représenté sous la forme d'un rectangle à la figure 1. La figure 2 est un schéma du dispositif d'entraînement et de commande de commutation de prise qui peut être utilisé pour accomplir ces fonctions . Plus particulièrement, les bornes 65, 67 et 69 du dispositif 62 d'entraînement et de commande de commutateur représenté à la figure 2 peuvent être connectés à une source monophasée, à trois fils, classique, 64, de potentiel alternatif, la "borne 67 étant mise à la terre en 162, et la tension entre les bornes 65, 69 étant pratiquement le double de la tension entre la borne 65 et la terre, ou entre la borne 69 et la terre. Ce dispositif 62 sera d'abord décrit en référence à sa construction courante, puis suivra la description des changements du circuit de commande classique requis pour la mise en oeuvre des principes de la présente invention. Fondamentalement, ainsi qu'illustré à la figure 2, le dispositif 62 d'entraînement et de commande de commutation de prise comprend un moteur d'entraînement 164 qui fait mouvoir le mécanisme de commutation 60 représenté à la figure 1, ainsi que l'indique le trait interrompu 166, un relais "d'augmentation" E pourvu d'une bobine électromagnétique 168 et de contacts R1,B2, R3,R4, un relais de "diminution" L pourvu d'une bobine électromagnétique 170, et de contacts L1, L2, L3, L4, un relais B 69 06481 -9- 2003521 de frein pourvu d'une "bobine électromagnétique 172 et d'un contact B1, un commutateur 174 de commande de commutateur de prises, de tableau, pourvu de contacts normalement ouverts 175> 177, habituellement situé à distance, par exemple sur le ta-5 bleau de commande de l'opérateur, un commutateur de commande de commutateur de prises "local" 176, pourvu de contacts normalement ouverts 179» 181, habituellement situé au commutateur de prises, un sélecteur "à distance-local" 178 pourvu d'un contact normalement fermé 183 et d'un contact normalement 10 ouvert 185, pour la sélection de celui des commutateurs de commande qui doit faire fonctionner le commutateur de prises, et des contacts TC1, TC2et TC3 qui sont des contacts commandés par cames répondant au mécanisme de commutation de prises 60 représenté à la figure 1. 15 le moteur d'entraînement 164 peut comporter deux enroule ments, un enroulement "abaisseur" 180 connecté entre les bornes 182, 184, qui, lorsqu'il est excité, entraîne l'arbre du moteur dans le sens voulu pour connecter le commutateur de prises à une prise d'un numéro inférieur, et -• un enroulement 20 "élévateur* 186 connecté entre les bornes 188, 184, qui, lorsqu'il est excité, entraîne l'arbre du moteur dans le sens voulu pour connecter le commutateur de prises à une prise d'un numéro supérieur. L'enroulement "abaisseur" 180 du moteur 164 est connecté aux bornes 65 et 69 par l'intermédiaire du con-25 tact 11 du relais L, lequel contact est normalement ouvert, c'est-à-dire qu'il est ouvert quand la bobine électromagnétique 170 du relais 1 n'est pas excitée. L'enroulement "abais -seur" 180 est également connecté aux bornes 65 et 69 par l'intermédiaire du contact E4 du relais H, lequel contact est 30 normalement fermé, et par l'intermédiaire du contact B1 du relais B de frein, lequel est normalement ouvert. L'enroulement "élévateur" 186 du moteur 164 est connecté aux bornes 65 et 69 par l'intermédiaire du contact R1 du relais R, lequel est normalement ouvert. L'enroulement 186 est 35 également connecté aux bornes 65 et 69 par l'intermédiaire du contact 14 du relais 1, contact normalement fermé, et par l'intermédiaire du contact B1 du relais B de frein. la bobine électromagnétique 170 du relais 1 est connec 06481 -10- 2003521 tée de la "borne 67 à la "borne 65 par le circuit qui comprend le contact normalement fermé'R3 du relais R, le contact normalement fermé TC2 de l'appareil 60 de commutation de prises, puis soit par les contacts 179, 185 des commutateurs 176, 178, respec-5 tivement, soit par les contacts 175, 183 des commutateurs 174, 178, respectivement. Pour la présente description, on supposera que le contact ÏD1 consiste en un fil unique. Un circuit "d'excitation" du relais L est assuré entre les "bornes 65 et 67 par le contact normalement fermé R3 du relais R, le contact norma-0 • lement ouvert L2 du relais L, et le contact normalement ouvert TC1 de l'appareil 60 de commutation de prises. La "bobine électromagnétique 168 du relais R est connectée de la "borne 67 à la "borne 65 par le circuit qui comprend le contact normalement fermé L3 du relais L, le contact normale-5 ment fermé TC3 de l'appareil 60 de commutation de prise, puis soit par les contacts 181, 185 des commutateurs 176, 178, respectivement, soit par les contacts 177, 183 cLes commutateurs 174, 178, respectivement. Pour la présente description, on supposera encore que le contact TD1 consiste en un fil unique. Un 0 circuit "de réalimentation" du relais R est assuré entre les "bornes 65 et 67 par l'intermédiaire du contact normalement fermé L3 du relais L, du contact normalement ouvert R2 du relais R, et du contact normalement ouvert TG1 de l'appareil 60 de commutation de prises. 5 La bobine électromagnétique 172 du relais B de frein est connectée aux bornes 65 et 67 au moyen du contact normalement ouvert TC1 de l'appareil 60 de commutation de prise, d'une résistance réglable 190 d'une diode 192. Une capacité 194 est connectée aux bornes de la bobine 172 du relais B de frein. 30 Le contact TC1 est un contact normalement ouvert qui ré pond à l'appareil 60 de commutation de prises. Il se ferme une fois que le commutateur de prises commence à se mouvoir, et reste fermé jusqu'à 1'achèvement du cycle de commutation de prises. Les contacts normalement fermés TC2 et TC3 répondent aux cames 35 montées sur l'appareil de commutation, le contact ÏC2 s'ouvrant quand le commutateur de prise se trouve sur sa position de prise du numéro le plus bas, et le contact TC3 s'ouvrant quand ce dernier se trouve sur sa position de prise du numéro le plus élevé. 69 06481 -11- 2003521 Les contacts TC2 et TC3 sont donc des verrouillages qui empêchent le commutateur de prises d'être entraîné au-delà de sa portée de fonctionnement prévue. Pour le fonctionnement du dispositif 62 d'entraînement et 5 de commande de commutation de prise, l'opérateur actionne le sélecteur 'à «ïistance-local" 178 pour sélectionner le commutateur qui doit déclencher la commutation. Le commutateur "local" est habituellement utilisé aux fins de réglage, d'essai, et de mise au point, le commutateur situé sur le tableau de commande à 10 distance de l'opérateur étant utilisé au cours du fonctionnement effectif du four à arc 10. Si l'on choisit le commutateur à distance 174-, le contact 183 se ferme et le contact 185 s'ouvre, ainsi que représenté à la figure 2. Si l'on choisit le commutateur local 176, le contact 183 s'ouvre et le contact 185 se 15 ferme. A titre d'exemple, on supposera que le commutateur 174- à distance est choisi. Le contact 183 se ferme donc. Si l'opérateur désire amener le commutateur de prises sur une prise de numéro plus bas, il amène le commutateur 174 sur la position "diminution" et maintient le commutateur dans cette position pen-20 dant un court instant qui suffit à l'enclenchement et à la réalimentation du relais "abaisseur" L. Un dispositif indicateur, tel qu'une lampe 196 peut être connectée de manière à être excitée une fois que le relais L est réalimenté. L'opérateur maintient donc le commutateur 174- à la position "diminution" jus-25 qu'à ce que la lampe témoin 196 soit allumée, moment auquel il relâche le commutateur et le ramène à sa position neutre. Si le commutateur de prises n'est pas déjà à sa position de prise du numéro le plus bas, le contact TC2 se ferme, et le contact normalement fermé R3 du relais R est également fermé. Par suite, 30 quand l'opérateur amène le commutateur 174 à la position "diminution" fermant ainsi le contact 175s la bobine électromagnétique 170 du relais R est' excitée. Lorsque le relais L est excité, le contact L1 se ferme pour exciter l'enroulement "abaisseur" 180 du moteur 164 d'entraînement du commutateur de prises, le 35 contact L4 s'ouvre pour supprimer le frein, le contact L3 s'ouvre pour bloquer hors circuit la partie "augmentation", et le contact L2 se ferme pour réalimenter le relaia L dès que le commutateur de prises s'est déplacé suffisamment pour fermer le 06481 -12- 2003521 contact TC1 par l'action de la came. Quand le contact TC1 se ferme, la lampe témoin 196 se trouve excitée et l'opérateur peut relâcher le commutateur 174; le circuit restant assuré par les contacts R3, L2 et TC1. Si l'opérateur avait choisi la position "locale" du sélecteur 178, le fonctionnement du commutateur de prises aurait été similaire, sauf qu'alors le contact 185 se serait fermé, et que l'opérateur aurait déclenché le cycle "diminution" du commutateur de prises en fermant momentanément le contact 179 du commutateur local 176. Lorsque l'opérateur désire amener le commutateur de prises à une position de prise de numéro plus élevé, et que le commutateur 174 de commande à distance est sélectionné par le sélecteur 178, l'opérateur amène le commutateur 174 à la position "augmentation" et le maintient dans cette position pendant un court instant suffisant pour permettre au relais élévateur R de s'enclencher et de se réalimenter. La lampe témoin 196 peut également être connectée de manière à s'allumer lorsque le relais R est excité. L'opérateur maintient dont le commutateur 174 à la position "augmentation" jusqu'à ce que la lampe témoin 196 s'allume, moment auquel il peut le relâcher et le ramener à sa position neutre. Si le commutateur de prises ne se trouve pas déjà à sa position de prise du numéro le plus élevé, le contact TC3 se ferme, et le contact normalement fermé L3 du relais L se trouve fermé. Lorsque l'opérateur amène le commutateur 174 à la position "augmentation", fermant ainsi le contact 177, la bobine électromagnétique 168 du relais R se trouve excitée. Lorsque ce dernier est excité, le contact R1 se ferme pour exciter l'enroulement "élévateur" 186 du moteur 164 d'entraînement, le contact R2 s'ouvre pour supprimer le frein, le contact R3 se ferme pour bloquer hors circuit la "partie diminution", et le contact R2 se ferme pour réalimenter le relais R dès que le commutateur de prises s'est déplacé suffisamment pour fermer le contact TC1 par l'action de la came. Quand le contact TC1 se ferme, la lampe témoin 196 s'allume, l'opérateur peut relâcher le commutateur 174, et le circuit se trouve maintenu par les contacts L3, R2 et TC1. Si l'opérateur avait choisi la position "locale" du sélecteur 178, le fonctionnement du commutateur de prise aurait été similaire, sauf 69 06481 -13- 2003521 qu'alors le contact 185 se serait fermé et que l'opérateur aurait déclenché le cycle "d'augmentation" du commutateur de prises en fermant momentanément le contact 181 da commutateur "local" 176. 5 Quand le contact TC1 se ferme, la "bobine 172 du relais B de frein se trouve excitée, fermant ainsi le contact normalement ouvert B1. Si le relais abaisseur L est excité, le contact 14 sera ouvert et la fermeture du contact B1 n'aura aucun effet sur le moteur d'entraînement. Si le relais élévateur B 10 est excité, le contact E4 sera ouvert, et la fermeture du contact B1 n'aura encore aucun effet sur le moteur d'entraînement, lorsque le relais B de frein est excité par la diode 192, la capacité 194 se charge à la tension apparaissant aux bornes de la bobine électromagnétique 172. Cette tension de la bobine 15 172 est déterminée par le réglage de la résistance réglable 190. Quand le commutateur de prises atteint sa nouvelle position de fonctionnement, le contact TC1 s'ouvre, et l'excitation des deux relais R et 1 se trouve coupée, de sorte que leurs contacts R4 et 14 se ferment, la bobine 172 du relais B de frein se trouve 20 également déconnectée de la source 64 de potentiel alternatif, mais la capacité 194 se décharge par la bobine 172, maintenant celle-ci excitée pendant une courte période après la coupure d'excitation du relais E ou du relais 1. Ce temps dépend de la valeur de tension de charge de la capacité 194, et par suite, 25 est déterminée par le réglage de la résistance.190. le contact B1 se ferme donc pendant un court instant après 1'ouverture du contact ÎPC1, connectant ainsi les deux enroulements élévateur et abaisseur 186 et -180 du moteur d'entraînement, aux bornes 65 et 69 pour appliquer une force de freinage à ce moteur et arrêter le commutateur de prises à sa nouvelle position choisie, lorsque la capacité 194- s'est déchargée à une certaine valeur de tension, le relais B se déclenche, ouvrant son contact B1 et coupant simultanément l'excitation des enroulements élévateur et abaisseur du moteur 164 d'entraînement de commutateur de prises. On peut modifier selon les principes de l'invention le dispositif 62,d'entraînement et de commande de commutateur de prises en ajoutant au commutateur de commande de tableau , 174, 30 35 69 06481 -14- 2003521 les contacts 200 et 202, le contact 200 étant agencé pour s'associer au contact 175 et le contact 202 pour s'associer au contact 177» On peut aussi utiliser un contact unique si son agencement lui permet de se fermer et de s'ouvrir avec la fermeture ^ et l'ouverture soit du contact 175 soit du contact 177. Les contacts 200 et 202 sont connectés en parallèle, un côté de cet agencement en parallèle étant connecté au contact 183 du sélecteur à distance-local 178 et l'autre côté étant connecté à la borne 67 par l'intermédiaire de la bobine 204 d'un premier re-lais auxiliaire AI pourvu d'un contact normalement fermé 98, ainsi que par l'intermédiaire de la bobine électromagnétique 206 d'un relais de temporisation TD pourvu d'un contact normalement ouvert TD1. Les contacts 175, 177 du commutateur de commande 174, au lieu d'être connectés directement au contact 183 ^ du sélecteur 178 sont connectés au contact 183 par l'intermédiaire du contact TD1 du relais temporisateur TD. La bobine 210 d'un second relais auxiliaire AU, pourvu d'un contact normalement fermé 100, est connectée de manière à être excitée par la fermeture du contact TC1 commandé par came. Selon la précédente 2q description, les contacts normalement fermés 98, 100 associés' aux relais AI et AU, sont connectés en série aux bornes de la résistance 86 du régulateur 24 représenté à la figure 1. Le fonctionnement du dispositif d'entraînement et de commande de commutation de prises, modifié selon les principes de 2^ l'invention est le suivant. L'opérateur règle le sélecteur 178 de manière à faire fonctionner le commutateur de prises au moyen du commutateur de commande 174 de tableau. S'il désire amener le commutateur de prises à une position de prise de numéro plus bas, il amène le commutateur de commande à la position 2Q "diminution", et le maintient ainsi, manoeuvre qui ferme le^contact s 175 et 200. La fermeture du contact 200 excite les bobines électromagnétiques 204 et 206 des relais AI et TD. Lorsque le relais AI est excité, le contact 98 s'ouvre, introduisant ainsi la résistance 86 dans le circuit du régulateur, et celui-ci se met en activité pour réduire l'intensité d'électrode et celle du commutateur de prises. Lorsque le relais TD est excité, il déclenche sa période de temporisation, à la fin de laquelle son contact TD1 se ferme. Lorsque ce contact TD1 se ferme, le 06481 -15- 2003521 régulateur a déjà réduit l'intensité d'électrode et de commutateur de prises à une valeur inférieure. La fermeture du contact TD1 excite la bobine 1'70 du relais L, démarrant ainsi le moteur d'entraînement de commutateur de prises, réalimentant le relais L au moyen des contacts TC1 et L2, de sorte que le relais AU ainsi excité ouvre son contact 100. La lampe témoin 196 est également allumée par la fermeture du contact TC1. L'opérateur peut alors relâcher le commutateur de commande 174 après allumage de cette lampe témoin, car le relais L est alors réalimenté et le contact 100 est maintenant ouvert pour maintenir le régulateur à son réglage modifié. Lorsqu'on laisse revenir à sa position neutre le commutateur de commande 174, l'excitation des relais AI et TD se trouve coupée, permettant la fermeture du contact 98 et le rétablissement du relais TD qui ouvre alors son contact TD1. Si l'opérateur désire amener le commutateur de prises à une position de prise de numéro plus élevé, il amène le commutateur de commande 174 à la position "augmentation" à laquelle il le maintient, fermant ainsi les contacts 177 et 202. La fermeture du contact 202 excite les bobines électromagnétiques 204 et 206 des relais AI et TD.L'excitation du relais AI ouvre le contact.98, introduisant ainsi la résistance 86 dans le circuit du régulateur lequel commence à réduire l'intensité d'électrode. Lorsque le relais TD est excité, il commence sa période de temporisation, à la fin de laquelle son contact TD1 se ferme. Lorsque le contact TD1 se ferme, le régulateur a déjà abaissé l'intensité d'électrode et de commutateur de prises à une valeur inférieure. La fermeture du contact TD1 excite la bobine 168 du relais R, démarrant ainsi le moteur d'entraînement du commutateur de prises, réalimentant le relais R par les contacts TC1 et R2, de sorte que le relais Ail se trouvant excité ouvre son contact 100. La lampe témoin 196 est également excitée par la fermeture du contact TC1. L'opérateur peut alors relâcher le commutateur de commande 174 après allumage de la lampe témoin, car le relais élévateur R se trouve alors réalimenté, et le contact 100 s'ouvre alors pour maintenir le régulateur à son réglage modifié. Lorsqu'on laisse le commutateur de commande 174 reprendre sa position neutre, l'excitation des 69 06481 -16- 2003521 relais AI et TD se trouve coupée, permettant ainsi la fermeture du contact 98 et le rétablissement du relais TD qui ouvre alors son contact TD1. Si le régulateur 24 est du type qui effectue la régulation 5 à des valeurs prédéterminées d'intensité aux différentes parties du cycle de fonctionnement du four à arc, au lieu d'être du type à impédance représenté, l'intensité d'électrode peut être réduite avant et pendant le changement de prises en connectant dans le circuit régulateur une résistance qui mesure ^IQ l'intensité, et en réglant le régulateur de manière à assurer la régulation désirée avec cette résistance connectée dans son circuit. Les relais AI et AU devraient alors être pourvus chacun d'un contact normalement ouvert connecté aux bornes de cette résistance, ces contacts étant mutuellement connectés en ^5 parallèle. Le fonctionnement de l'un ou l'autre relais court- circuiterait ainsi cette résistance, pour simuler une augmentation de l'intensité d'électrode afin que le régulateur réduise cette intensité et la maintienne à cette valeur réduite jusqu'à achèvement de la commutation de prises. 2Q En résumé, l'invention a réalisé un nouveau dispositif perfectionné de commande de four électrique à arc, qui abaisse automatiquement l'intensité d'électrode, et par suite celle du commutateur de prises, quand un changement de prises est commandé par l'opérateur. Le signal de commutation de prises dé-25 clenche immédiatement la réduction d'intensité d'électrode, alors que l'application de ce signal à la commande du moteur d'entraînement du commutateur de prises est retardée pendant un court instant suffisant pour permettre au régulateur de réduire cette intensité à sa nouvelle valeur. Au bout de cette temporisation, le signal de commutation est appliqué à la commande de l'entraînement, déclenchant ainsi le fonctionnement mécanique du commutateur de prises. Les contacts d'arc du commutateur sont donc appelés à couper une valeur d'intensité plus faible que celle qu'ils auraient normalement à interrompre en un point 25 similaire du cycle de fonctionnement du four à arc, ce qui augmente appréciablement leur durée. Les intervalles entre les périodes d'entretien se trouvent appréciablement allongés, diminuant ainsi les temps d'arrêt du four. 30 06481 -17- 2003521 Bien que le fonctionnement du four à arc 10 et de l'appareillage associé ait été décrit en référence à la commande par l'opérateur, on remarquera que les principes de l'invention s'appliquent également à un four électrique à arc sous la commande d'une calculatrice, ou sous la commande utilisant des relais sensibles à la puissance pour déclenclier les cycles de fonctionnement "abaisseur" ou "élévateur" du commutateur de prises. 69 €6481 -18- 2003521 E_E_V_E_K_p_I_0_A_T_X_0_H_S 1.- Dispositif de commande pour four électrique à arc, pourvu d'une électrode, au moins, située au-dessus du creuset, et comportant un dispositif d'entraînement connecté en circuit 5 avec un régulateur de manière à produire un signal de commande répondant à la condition électrique du circuit d'électrode, et à faire mouvoir celle-ci en réponse à ce signal, un transformateur pourvu d'un commutateur de prises pour régler la tension appliquée à l'électrode et des moyens pour réduire la valeur : 10 de passage du courant dans le commutateur de prises pendant que ce dernier règle la tension appliquée à l'électrode. 2.- Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le régulateur est du type à compensation intensité-tension, et que le dispositif destiné à réduire la 15 valeur du passage de courant dans le commutateur de prises au cours du réglage de la tension appliquée à l'électrode, comprend des moyens pour simuler dans le régulateur une tension réduite entre l'électrode et le creuset. 3*- Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, 20 caractérisé par le fait qu'un dispositif de commande est agencé pour actionner le dispositif d'entraînement en réponse à un signal de commutation de prises, et comprend des moyens de temporisation pour retarder la mise en route du dispositif d'entraînement après réception de ce signal par la commande, jusqu'à ce 25 que le passage du courant dans le commutateur de prises ait été réduit. 4.- Dispositif de commande selon lesrevendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que le régulateur comprend un premier circuit pour produire un premier signal répondant à une mesure 30 de l'intensité d'électrode, un second circuit pour produire un second signal répondant à une mesure de la tension entre électrode et creuset, et des moyens comparant ces signaux pour produire le signal de commande et pourvu de moyens destinés à réduire la valeur du second signal. 35 5-- Dispositif de commande selon la revendication 4, carac térisé par le fait que le dispositif réduisant la valeur de ce second signal comprend une impédance qui est connectée de ma 69 06481 -19- 2003521 nière à réduire la valeur du signal produit par le second circuit entre le temps d'application du signal de commutation de prise au dispositif de commande de commutation, et la fin du fonctionnement du mécanisme de changement de prises.